一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)及方法，涉及微波性能測試技術(shù)領(lǐng)域，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在防微波性能的測試方法不能全面反應(yīng)織物各個(gè)方向微波屏蔽性能的問題。該系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)分析儀包括反射信號輸入端口，輸出端口和透射信號輸入端口；第一波導(dǎo)管的一端口與反射信號輸入端口連接，第一波導(dǎo)管的另一端口與第二波導(dǎo)管的第一端口連接；第二波導(dǎo)管的管體上開設(shè)的第二端口通過波導(dǎo)耦合器與輸出端口連接，第二波導(dǎo)管的第三端口通過測試架與波導(dǎo)衰減器的一端口連接；波導(dǎo)衰減器的另一端口與第三波導(dǎo)管的一端口連接；第三波導(dǎo)管的另一端口與透射信號輸入端口連接。
【專利說明】
一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及微波性能測試技術(shù)領(lǐng)域，更具體的涉及一種紡織品防微波性能測試系 統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人類社會的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品的使用越來越普及，現(xiàn)代 通訊中微波的應(yīng)用越來越廣泛，微波污染已經(jīng)成為繼大氣污染、水污染和噪音污染之后的 第四大公害。國內(nèi)外大量的研究報(bào)告表明：微波對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和 生育系統(tǒng)功能都可造成不同程度的傷害，特別是畸形胎兒出生率的不斷升高已在頻頻向人 們敲響警鐘，世界衛(wèi)生組織和許多國家包括我國，都已行動起來以減少微波輻射損害，繼而 各類相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，研究防微波檢測、評價(jià)微波性能變得越來越重要。
[0003] 目前，通訊的發(fā)達(dá)，微波無處不在，防微波服裝使敏感人群，如孕婦、兒童所受的電 磁輻射得到減少，此類產(chǎn)品采用物理攔截原理方法，綠色環(huán)保，防止了電磁輻射污染對人體 的危害、保護(hù)了人們的身體健康。為規(guī)范防微波紡織品市場，積極引導(dǎo)健康消費(fèi)，規(guī)范市場， 同時(shí)，保護(hù)防微波紡織品的有序發(fā)展，有必要對紡織品防微波的檢測和評價(jià)制定相關(guān)的測 試方法，該方法的制定具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，各向異性紡織品防微波性能的測試方法，只測量了織物材料經(jīng)煒兩 個(gè)方向上的屏蔽效能，實(shí)際上只是測到了極大值和極小值，并不能全面反映在電磁波與織 物呈不同相對位置時(shí)織物的屏蔽效能的變化情況。
[0005] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中，存在對于各向異性的紡織材料，其防微波性能的測試方法 不能全面反應(yīng)紡織材料各個(gè)方向微波屏蔽性能的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中 存在對于各向異性的紡織材料，其防微波性能的測試方法不能全面反應(yīng)紡織材料各個(gè)方向 微波屏蔽性能的問題。
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)，包括:網(wǎng)絡(luò)分析儀、第一波導(dǎo) 管、第二波導(dǎo)管、波導(dǎo)耦合器、測試架、波導(dǎo)衰減器和第三波導(dǎo)管；
[0008] 所述網(wǎng)絡(luò)分析儀包括反射信號輸入端口，輸出端口和透射信號輸入端口；
[0009] 所述第一波導(dǎo)管的一端口與所述反射信號輸入端口連接，所述第一波導(dǎo)管的另一 端口與所述第二波導(dǎo)管的第一端口連接；
[0010]所述第二波導(dǎo)管的管體上開設(shè)的第二端口通過所述波導(dǎo)耦合器與所述輸出端口 連接，所述第二波導(dǎo)管的第三端口通過所述測試架與所述波導(dǎo)衰減器的一端口連接;所述 波導(dǎo)衰減器的另一端口與所述第三波導(dǎo)管的一端口連接;所述第三波導(dǎo)管的另一端口與所 述透射信號輸入端口連接；
[0011]所述測試架包括" u"型架和跨接在" u"型架兩端的封口板，所述" u"型架的底板與 所述第二波導(dǎo)管連通，所述封口板與所述波導(dǎo)衰減器連通。
[0012] 較佳地，所述反射信號輸入端口依次通過電纜和第一微波高頻連接器與所述第一 波導(dǎo)管連接;所述輸出端口依次通過電纜、第二微波高頻連接器和所述波導(dǎo)耦合器與所述 第二波導(dǎo)管連接;所述透射信號輸入端口依次通過電纜和第三微波高頻連接器與所述第三 波導(dǎo)管的連接。
[0013] 較佳地，所述第一波導(dǎo)管通過第一波導(dǎo)管連接法蘭與所述第二波導(dǎo)管連接；
[0014] 所述波導(dǎo)衰減器通過第二波導(dǎo)管連接法蘭與所述第三波導(dǎo)管連接。
[0015] 較佳地，還包括校準(zhǔn)板，所述校準(zhǔn)板放置在所述測試架的" U"型架和封口板圍成的 空間內(nèi)，并且所述校準(zhǔn)板上設(shè)置有校準(zhǔn)孔。
[0016] 較佳地，還包括試樣板，所述試樣板放置在所述測試架的" U"型架和封口板圍成的 空間內(nèi)，所述試樣板包括測試夾具底座、試樣和壓塊，所述測試夾具底座上依次放置所述試 樣和所述壓塊。
[0017] 較佳地，所述測試夾具底座上設(shè)置有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)置有第一通孔;所述壓塊 上設(shè)置有第二通孔;所述壓塊放置在所述凹槽內(nèi)部，所述第二通孔與所述第一通孔大小相 同且連通。
[0018] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)的測試方法，包括：
[0019] 從樣品上獲取N張?jiān)嚇樱渲?，第N-1張所述試樣的一邊與所述樣品的基準(zhǔn)線的夾 角與第N張所述試樣的一邊與所述樣品的基準(zhǔn)線的夾角不同，N>2;
[0020] 將所述N張?jiān)嚇右来畏胖迷谠嚇影迳?，并向所述試樣板輸入微波，依次確定所述微 波通過所述試樣的透過率；
[0021 ]根據(jù)所述試樣的透過率，確定所述試樣的屏蔽效能平均值。
[0022] 較佳地，向所述試樣板輸入的微波，包括至少兩個(gè)頻點(diǎn)的微波；
[0023] 根據(jù)所述試樣的透過率，確定所述試樣的屏蔽效能平均值，包括：
[0024] 根據(jù)所述試樣的透過率，確定所述N張?jiān)嚇拥钠骄高^率以及所述N張?jiān)嚇拥钠帘?效能；
[0025] 根據(jù)向所述試樣板輸入不同頻點(diǎn)的微波，確定所述不同頻點(diǎn)的微波對應(yīng)的所述N 張?jiān)嚇拥钠骄高^率以及不同頻點(diǎn)的微波對應(yīng)的所述N張?jiān)嚇拥钠帘涡埽?br>[0026] 根據(jù)所述不同頻點(diǎn)的微波對應(yīng)的所述N張?jiān)嚇拥钠帘涡?，確定屏蔽效能平均值。
[0027] 較佳地，當(dāng)輸入到所述試樣的微波頻率為λ時(shí)，所述試樣的透過率按公式(1)確定：
(1)
[0029] 公式（1)中：1\為所述試樣的透過率;Ε〇(λ)為輸入到所述試樣的微波功率;Ε*(λ)為 所述試樣的透過功率。
[0030] 較佳地，當(dāng)輸入到所述試樣的微波頻率為λ時(shí)，所述試樣的屏蔽效能按公式(2)確 定：
[0032]公式(2)中：Τλ為所述試樣的透過率;SEa為屏蔽效能。 (2)
[0033] 本發(fā)明實(shí)施例中，提供一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)測 試儀發(fā)出的微波在波導(dǎo)管中傳播經(jīng)過放置有紡織品試樣的試樣板時(shí)，通過微波傳感器獲得 紡織品試樣的防微波性能。該系統(tǒng)采用波導(dǎo)耦合器將微波轉(zhuǎn)換為極化波，使進(jìn)入波導(dǎo)管的 微波具有方向性，提高了測試的可預(yù)測性;該系統(tǒng)中的測試架，具有操作簡單，可拆卸的特 點(diǎn)。該系統(tǒng)對應(yīng)的方法通過選取不同方向的試樣測試織物各個(gè)方向的微波屏蔽性能，全面 反映了微波與織物呈不同相對位置時(shí)織物屏蔽效能的變化情況，測試結(jié)果更能全面準(zhǔn)確的 反映織物的屏蔽效能；通過計(jì)算不同測試頻率下的屏蔽效能平均值獲得織物的防微波性 能，與通過計(jì)算不同測試頻率下的透射率平均值獲得織物屏蔽效能的方法相比，避免了額 外計(jì)算量，簡化了算法。
【附圖說明】
[0034] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的校準(zhǔn)板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的試樣板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紡織品防微波性能測試方法流程示意圖；
[0038] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)織物樣品的試樣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 附圖標(biāo)記說明：
[0040] 100-網(wǎng)絡(luò)分析儀，100-1-反射信號輸入端口，100-2-輸出端口，100-3-透射信號輸 入端口，101-第一波導(dǎo)管，102-第二波導(dǎo)管，103-波導(dǎo)耦合器，104-測試架，105-波導(dǎo)衰減 器，106-第三波導(dǎo)管，107-1-第一微波高頻連接器，107-2-第二微波高頻連接器，107-3-第 三微波高頻連接器，108-1-第一波導(dǎo)管連接法蘭，108-2-第二波導(dǎo)管連接法蘭，201-校準(zhǔn) 板，201-1-校準(zhǔn)孔，301-測試夾具底座，301-1-第一通孔，301-2-凹槽，302-試樣，303-壓塊， 303-1-第二通孔，501-經(jīng)紗，502-煒紗。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042] 圖1示例性的示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示 意圖。如圖1所示，該系統(tǒng)包括：網(wǎng)絡(luò)分析儀100、第一波導(dǎo)管101、第二波導(dǎo)管102、波導(dǎo)耦合 器103、測試架104、波導(dǎo)衰減器105和第三波導(dǎo)管106。
[0043] 具體地，網(wǎng)絡(luò)分析儀100包括反射信號輸入端口 100-1，輸出端口 100-2和透射信號 輸入端口 100-3;較佳地，反射信號輸入端口 100-1依次通過電纜和第一微波高頻連接器 107-1與第一波導(dǎo)管101連接;輸出端口 100-2依次通過電纜、第二微波高頻連接器107-2和 波導(dǎo)耦合器103與第二波導(dǎo)管102連接;透射信號輸入端口 100-3依次通過電纜和第三微波 高頻連接器107-3與第三波導(dǎo)管106連接。
[0044] 需要說明的是，網(wǎng)絡(luò)分析儀100通過反射信號輸入端口 100-1接收試樣302的微波 反射信號，從而獲得試樣302的微波反射功率;網(wǎng)絡(luò)分析儀100通過輸出端口 100-2發(fā)射微波 信號；網(wǎng)絡(luò)分析儀100通過透射信號輸入端口 100-3接收試樣302的微波透射信號，從而獲得 試樣302的微波透射功率。
[0045] 需要說明的是，網(wǎng)絡(luò)分析儀100,可以分為標(biāo)量型（只包含幅度信息）和矢量型（包 含幅度和相位信息)兩種類型，標(biāo)量分析儀結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，矢量分析儀則可以提供更 好的誤差校正和更復(fù)雜的測量能力，對于評價(jià)紡織品的防微波透過能力，主要關(guān)心的是其 幅度大小，故而本系統(tǒng)推薦采用標(biāo)量型網(wǎng)絡(luò)分析儀，有利于控制儀器成本，當(dāng)然更高級的矢 量型網(wǎng)絡(luò)分析儀也是可用的，但要注意網(wǎng)絡(luò)分析儀發(fā)生的微波信號應(yīng)覆蓋波導(dǎo)管的工作頻 率范圍，如有將來進(jìn)一步擴(kuò)展測量頻率范圍的打算，應(yīng)選擇具有更寬工作頻率范圍的網(wǎng)絡(luò) 分析儀，由于效果最好的雙面鍍銀織物的屏蔽效能可達(dá)到80dB，故而網(wǎng)絡(luò)分析儀靈敏度優(yōu) 于-90dBm已經(jīng)夠用，網(wǎng)絡(luò)分析儀應(yīng)具備2個(gè)測試端口，以同時(shí)測量透過率和反射率，網(wǎng)絡(luò)分 析儀的信號輸出端和信號測量端阻抗均為50 Ω，網(wǎng)絡(luò)分析儀的信號輸出功率默認(rèn)為OdBm， 即lmW，不推薦改變此值，推薦使用自帶windows操作系統(tǒng)和測試軟件的網(wǎng)絡(luò)分析儀，以方便 數(shù)據(jù)的記錄和處理，如果網(wǎng)絡(luò)分析儀沒有自帶操作系統(tǒng)，則需使用網(wǎng)絡(luò)分析儀自帶的打印 機(jī)輸出結(jié)果，再錄入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，較為麻煩，有的網(wǎng)絡(luò)分析儀可使用RS232接口與 計(jì)算機(jī)相連，在計(jì)算機(jī)上使用網(wǎng)絡(luò)分析儀的配套軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和圖形采集，也較為方 便。
[0046] 較佳地，第一波導(dǎo)管101通過第一波導(dǎo)管連接法蘭108-1與第二波導(dǎo)管102連接，第 一波導(dǎo)管連接法蘭108-1便于拆裝，使用方便。
[0047] 具體地，第二波導(dǎo)管102的管體上開設(shè)的第二端口通過波導(dǎo)耦合器103與輸出端口 100-2連接，第二波導(dǎo)管102的第三端口通過測試架104與波導(dǎo)衰減器105的一端口連接;波 導(dǎo)衰減器105的另一端口與第三波導(dǎo)管106的一端口連接;第三波導(dǎo)管106的另一端口與透 射信號輸入端口 100-3連接。
[0048]需要說明的是，第一波導(dǎo)管101、第二波導(dǎo)管102和第三波導(dǎo)管106,均采用矩形波 導(dǎo)管，其原因是，目前，我國對片狀材料的電磁屏蔽性能主要使用波導(dǎo)管法測試，所采用的 波導(dǎo)管有圓形和矩形兩種，圓形波導(dǎo)管的電場和磁場分別位于圓周和徑向上，矩形波導(dǎo)管 磁場平面和電場平面被極化為水平面和垂直面兩個(gè)方向上，對于導(dǎo)電各向同性的材料(如 薄膜、薄板或鍍金屬織物)來說，圓形波導(dǎo)和矩形波導(dǎo)測量差異并不大，但對于金屬纖維嵌 織類型的防微波織物而言，由于其只是在經(jīng)向或煒向上是連續(xù)的，并不是嚴(yán)格意義上的各 向同性材料，因而材料在矩形波導(dǎo)管中的擺放方式就會導(dǎo)致測量結(jié)果的變化，對于單向嵌 入金屬纖維的織物，甚至?xí)霈F(xiàn)屏蔽效能接近于零的極端情況，而圓形波導(dǎo)內(nèi)并非極化波， 這種波動是無法測得的。
[0049]在實(shí)際應(yīng)用中，第一波導(dǎo)管101、第二波導(dǎo)管102和第三波導(dǎo)管106,均采用BJ26型 矩形波導(dǎo)管，其原因是，由于波導(dǎo)管是系列化的，每一型號都有特定的工作頻率范圍，需要 根據(jù)具體的測試要求選取;BJ26型矩形波導(dǎo)管的工作頻率范圍為2250MHz~2650MHz，中心 頻率為2450MHz，選擇這個(gè)型號的波導(dǎo)管是因?yàn)樗拇笮”容^適中，對試樣的尺寸要求不 高，并且2450MHz是家用微波爐的工作頻率。更低頻率的波導(dǎo)管尺寸會更大，更高頻率波導(dǎo) 管尺寸會更小，但本發(fā)明實(shí)施例并不限定只能使用BJ26型波導(dǎo)管，可以根據(jù)測試頻率的要 求配置不同頻率范圍的波導(dǎo)管，其測量方法都是一樣的。
[0050]在實(shí)際應(yīng)用中，波導(dǎo)耦合器103,用于將微波轉(zhuǎn)換為極化波，使進(jìn)入波導(dǎo)管的微波 具有方向性，提高了測試的可預(yù)測性。
[0051]具體地，測試架104包括"U"型架和跨接在"U"型架兩端的封口板，"U"型架的底板 與第二波導(dǎo)管102通過波導(dǎo)管連接法蘭連通，封口板與所述波導(dǎo)衰減器105通過波導(dǎo)管連接 法蘭連通。
[0052]在實(shí)際應(yīng)用中，測試架104,用于放置校準(zhǔn)板201和試樣板，具有操作簡單，可拆卸 方便替換的特點(diǎn)。
[0053]圖2示例性的示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的校準(zhǔn)板結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該校準(zhǔn) 板201上設(shè)置有校準(zhǔn)孔201-1，校準(zhǔn)板201側(cè)面的一部分設(shè)置有校準(zhǔn)孔201-1，校準(zhǔn)板201側(cè)面 的一部分是實(shí)體板，通孔201-1截面大小與波導(dǎo)管管口截面大小相同，將校準(zhǔn)板201放置在 所述測試架104的"U"型架和封口板圍成的空間內(nèi)，用于校準(zhǔn)反射信號和透射信號。
[0054]需要說明的是，校準(zhǔn)板201的校準(zhǔn)孔201-1兩邊設(shè)置有定位孔，將校準(zhǔn)板201插入測 試架104中，定位銷穿過校準(zhǔn)孔201-1和測試架104上的固定孔，將校準(zhǔn)板201固定在測試架 104 上。
[0055]圖3示例性的示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的試樣板結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該試樣 板包括測試夾具底座301、試樣302和壓塊303,測試夾具底座301上依次放置試樣302和壓塊 303,將試樣板放置在測試架104的"U"型架和封口板圍成的空間內(nèi)，用于測試試樣302的反 射信號和透射信號。
[0056]需要說明的是，測試夾具底座301上設(shè)置有凹槽301-2,凹槽301-2內(nèi)設(shè)置有第一通 孔301-1;壓塊303上設(shè)置有第二通孔303-1;壓塊303放置在凹槽301-2內(nèi)部，第二通孔303-1 與第一通孔301-1大小相同且連通。
[0057]具體地，凹槽301-2兩邊設(shè)置有定位孔，將試樣板插入測試架104中，定位銷穿過定 位孔和測試架104上的固定孔，將試樣板固定在測試架104上。
[0058]較佳地，波導(dǎo)衰減器105通過第二波導(dǎo)管連接法蘭108-2與第三波導(dǎo)管106連接，第 二波導(dǎo)管連接法蘭108-2便于拆裝，使用方便。
[0059] 需要說明的是，波導(dǎo)衰減器105,用于對透射波做衰減處理，使得進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)分析儀 100中的透射信號減弱，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)分析儀100的信號適用范圍。
[0060] 需要說明的是，第一波導(dǎo)管101、第二波導(dǎo)管102、測試架104、波導(dǎo)衰減器105和第 三波導(dǎo)管106構(gòu)成一個(gè)通管，且以上通管同軸同孔徑，用于傳輸微波信號。
[0061] 需要說明的是，還可以在第一波導(dǎo)管101和第三波導(dǎo)管106內(nèi)部設(shè)置微波傳感器， 微波傳感器與控制器連接，分別用于檢測微波經(jīng)過試樣時(shí)的透射功率和反射功率。
[0062] 圖4示例性的示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紡織品防微波性能測試方法流程示 意圖。如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紡織品防微波性能測試方法，包括以下步驟： [0063]步驟S101:從樣品上獲取N張?jiān)嚇?，其中，第N-1張所述試樣的一邊與所述樣品的基 準(zhǔn)線的夾角與第N張所述試樣的一邊與所述樣品的基準(zhǔn)線的夾角不同，N>2。
[0064]在步驟S101中，從樣品上獲取試樣，具體包括:按波導(dǎo)管測試窗口的尺寸要求裁剪 試樣，試樣尺寸為107mm X 64mm，裁剪應(yīng)距樣品布邊10cm以上的部位進(jìn)行。對于機(jī)織物或針 織物樣品，裁剪時(shí)應(yīng)使試樣的長邊(1〇7_的邊)與機(jī)織物的經(jīng)、煒紗(任取)或針織物的線圈 行、列(任取)成一定的夾角變化，夾角從0°~90°，每隔10°裁剪一塊試樣，共10塊。對于非織 造布或膜、板類材料，則任取一直線為基準(zhǔn)，試樣的長邊與此基準(zhǔn)線夾角從0°~90°，每隔 10°裁剪一塊試樣，共10塊。需要說明的是，試樣裁剪過程中，應(yīng)注意不能顛倒試樣的正反 面，裁剪完畢，用記號筆在各試樣的同面上做好標(biāo)記。
[0065] 以上取樣方法兼顧了各向同性和各向異性材料，可以保證測得樣品在10個(gè)不同的 角度下屏蔽效能的變化情況，能更真實(shí)反映樣品的實(shí)際屏蔽效能水平。
[0066] 在本發(fā)明實(shí)施例中，樣品包括機(jī)織物樣品、針織物樣品、非織造布以及膜板類材料 樣品。
[0067] 圖5示例性的示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)織物樣品的試樣結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所 示，機(jī)織物樣品的一塊試樣為長方形結(jié)構(gòu)，經(jīng)紗501與煒紗502正交，并且試樣的長邊與機(jī)織 物樣品的煒紗502夾角為Θ，夾角Θ的范圍為〇°~90°。
[0068]步驟S102:將所述N張?jiān)嚇右来畏胖迷谠嚇影迳?，并向所述試樣板輸入微波，依?確定所述微波通過所述試樣的透過率。
[0069] 在步驟S102中，微波通過試樣的透過率是指，N張?jiān)嚇又械拿繌堅(jiān)嚇釉谕活l點(diǎn)的 微波經(jīng)過時(shí)的透過率。
[0070] 具體地，將N張?jiān)嚇右来畏胖迷谠嚇影迳线M(jìn)行測試，計(jì)算各自的透射率，其中，網(wǎng)絡(luò) 分析儀100通過輸出端口 100-2向試樣板輸入微波信號，并且網(wǎng)絡(luò)分析儀100通過反射信號 輸入端口 100-1接收試樣的微波反射信號，從而獲得試樣的微波反射功率，并計(jì)算試樣的反 射率。
[0071] 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出頻率為λ時(shí)的反射率按下式確定：
[0073]式中:h為反射率;Er(A)為反射功率。
[0074]具體地，通過網(wǎng)絡(luò)分析儀100通過透射信號輸入端口 100-3接收試樣的微波透射信 號，從而獲得試樣的微波透射功率，并計(jì)算試樣的透過率。
[0075]當(dāng)網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出頻率為λ時(shí)的透過率按下式確定：
[0077]式中：Τλ為透過率;Ε〇(λ)為網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出微波功率;Ε*(λ)為透過功率。
[0078]需要說明的是，還可以通過設(shè)置在第一波導(dǎo)管101和第三波導(dǎo)管106內(nèi)部的微波傳 感器，獲得微波經(jīng)過試樣時(shí)的透射功能和反射功率，從而計(jì)算反射率和透射率。
[0079]步驟S103:根據(jù)所述試樣的透過率，確定所述試樣的屏蔽效能平均值。
[0080] 在步驟S103中，試樣的屏蔽效能平均值是指，Ν張?jiān)嚇釉诓煌l點(diǎn)的微波經(jīng)過時(shí)的 平均屏蔽效能，即一種樣品的防微波性能。
[0081] 需要說明的是，向所述試樣板輸入微波，包括至少兩個(gè)頻點(diǎn)的微波。
[0082]需要說明的是，根據(jù)所述試樣的透過率，確定所述試樣的屏蔽效能平均值，具體包 括：
[0083] (1)根據(jù)所述試樣的透過率，確定所述Ν張?jiān)嚇拥钠骄高^率以及所述Ν張?jiān)嚇拥?屏蔽效能。
[0084] 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出頻率為λ時(shí)的屏蔽效能按下式確定：
[0086] 式中：SEa為屏蔽效能。
[0087] (2)根據(jù)向所述試樣板輸入不同頻點(diǎn)的微波，確定所述不同頻點(diǎn)的微波對應(yīng)的所 述N張?jiān)嚇拥钠骄高^率以及不同頻點(diǎn)的微波對應(yīng)的所述N張?jiān)嚇拥钠帘涡堋?br>[0088] (3)根據(jù)所述不同頻點(diǎn)的微波對應(yīng)的所述N張?jiān)嚇拥钠帘涡?，確定屏蔽效能平均 值。
[0089] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紡織品防微波性能測試方法，具體測試過程為：
[0090] (1)選取試樣
[0091] 從樣品上裁剪出10張長方形試樣，以機(jī)織物樣品為例，每張?jiān)嚇拥拈L邊與機(jī)織物 樣品的煒紗的夾角不同，按照上面的取樣方面具體操作。
[0092] (2)設(shè)定微波頻點(diǎn)
[0093]由于本發(fā)明采用的是頻率范圍為2250MHz~2650MHz的BJ26波導(dǎo)管，所述在網(wǎng)絡(luò)分 析儀上設(shè)置起始頻率為2250MHz，終止頻率為2650MHz，頻率間隔為10MHz，頻率點(diǎn)數(shù)為41點(diǎn)。 [0094] (3)測試系統(tǒng)校準(zhǔn)
[0095]在樣品測試之前需要對測試系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)方法包括透射校驗(yàn)方法和全反射 校驗(yàn)方法，透射校驗(yàn)方法是，將校準(zhǔn)板插入測試架中，移動校準(zhǔn)板使校準(zhǔn)板上的通孔部分位 于波導(dǎo)管試樣通道中，在網(wǎng)絡(luò)分析儀透射信號窗口中執(zhí)行歸一化操作;全反射校驗(yàn)方法是， 將校準(zhǔn)板插入測試架中，移動校準(zhǔn)板使校準(zhǔn)板上的非通孔部分位于波導(dǎo)管試樣通道中，在 網(wǎng)絡(luò)分析儀反射信號窗口中執(zhí)行歸一化操作。
[0096]需要說明的是，透射校驗(yàn)時(shí)，歸一化處理后的結(jié)果是OdB，則透射校驗(yàn)成功;全反射 校驗(yàn)時(shí)，歸一化處理后的結(jié)果是OdB，則反射校驗(yàn)成功。
[0097] (4)樣品測試
[0098] 將試樣板插入測試架中，調(diào)整好測試樣品位置后，測試樣品接收網(wǎng)絡(luò)分析儀經(jīng)過 波導(dǎo)耦合器極化后輸出的特定測試頻率下的極化微波信號，當(dāng)極化微波信號到達(dá)測試樣品 后，一部分微波信號會被測試樣品反射回來，反射回來的微波信號經(jīng)過反射信號檢測裝置 后回到網(wǎng)絡(luò)分析儀，得到反射功率;當(dāng)微波信號到達(dá)測試樣品后，另一部分微波信號會之間 透過測試樣品，透射過來的透射信號經(jīng)過波導(dǎo)衰減器將透射信號衰減后，傳回得到網(wǎng)絡(luò)分 析儀，得到透射功率。
[0099] 需要說明的是，對10片不同角度的測試樣品分別進(jìn)行41個(gè)不同頻點(diǎn)下的反射功率 和透射功率測試。
[0100] (5)計(jì)算樣品透射率、反射率和吸收率
[0101] 透過率是透過功率占網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出微波功率的百分?jǐn)?shù);反射率是所述反射功率 占網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出微波功率的百分?jǐn)?shù);吸收率是由試樣吸收的功率占網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出微波 功率的百分?jǐn)?shù)。
[0102 ]具體地，網(wǎng)絡(luò)分析儀輸出頻率為λ時(shí)的吸收率按下式確定：
[0103] Aa=100-Ra-Ta
[0104] 式中:Αλ為吸收率。
[0105] 需要說明的是，根據(jù)不同測試頻率下的所述透過功率和所述反射功率，計(jì)算10片 不同角度的測試樣品分別進(jìn)行41個(gè)不同測試點(diǎn)下的透射率、反射率和吸收率。
[0106] (6)計(jì)算樣品屏蔽效能
[0107] 屏蔽效能是所述透過率的倒數(shù)取常用對數(shù)后乘10。根據(jù)不同測試頻率下的透過 率，計(jì)算10片不同角度的測試樣品分別進(jìn)行41個(gè)不同測試點(diǎn)下的屏蔽效能平均值。這種獲 得織物的屏蔽效能的方法與通過計(jì)算不同測試頻率下的透射率平均值獲得織物的屏蔽效 能的方法相比，避免了額外計(jì)算量，簡化了算法。
[0108] 需要說明的是，在測試過程中應(yīng)保證試樣有標(biāo)記的一面在測試架上是同樣的朝 向。測試中應(yīng)注意防止微波泄露，在換取試樣，取下測試架后，應(yīng)及時(shí)用校準(zhǔn)板插在試樣架 位置上。
[0109] 綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng) 中，網(wǎng)絡(luò)測試儀發(fā)出的微波在波導(dǎo)管中傳播經(jīng)過放置有紡織品試樣的試樣板時(shí)，通過微波 傳感器獲得紡織品試樣的防微波性能。該系統(tǒng)采用波導(dǎo)耦合器將微波轉(zhuǎn)換為極化波，使進(jìn) 入波導(dǎo)管的微波具有方向性，提高了測試的可預(yù)測性;該系統(tǒng)中的測試架，具有操作簡單， 可拆卸的特點(diǎn)。該系統(tǒng)對應(yīng)的方法通過選取不同方向的試樣測試織物各個(gè)方向的微波屏蔽 性能，全面反映了微波與織物呈不同相對位置時(shí)織物屏蔽效能的變化情況，測試結(jié)果更能 全面準(zhǔn)確的反映織物的屏蔽效能;通過計(jì)算不同測試頻率下的屏蔽效能平均值獲得織物的 防微波性能，與通過計(jì)算不同測試頻率下的透射率平均值獲得織物屏蔽效能的方法相比， 避免了額外計(jì)算量，簡化了算法。
[0110]以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行 各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明 權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種紡織品防微波性能測試系統(tǒng)，其特征在于，包括：網(wǎng)絡(luò)分析儀（100)、第一波導(dǎo)管 (101) 、第二波導(dǎo)管（102)、波導(dǎo)耦合器（103)、測試架（104)、波導(dǎo)衰減器（105)和第三波導(dǎo)管 (106)； 所述網(wǎng)絡(luò)分析儀（100)包括反射信號輸入端口（100-1 )，輸出端口（100-2)和透射信號 輸入端口（100-3); 所述第一波導(dǎo)管（101)的一端口與所述反射信號輸入端口（100-1)連接，所述第一波導(dǎo) 管（101)的另一端口與所述第二波導(dǎo)管（102)的第一端口連接； 所述第二波導(dǎo)管（102)的管體上開設(shè)的第二端口通過所述波導(dǎo)耦合器（103)與所述輸 出端口（100-2)連接，所述第二波導(dǎo)管（102)的第三端口通過所述測試架（104)與所述波導(dǎo) 衰減器（105)的一端口連接;所述波導(dǎo)衰減器（105)的另一端口與所述第三波導(dǎo)管（106)的 一端口連接;所述第三波導(dǎo)管（106)的另一端口與所述透射信號輸入端口（ 100-3)連接； 所述測試架（104)包括" U"型架和跨接在" U"型架兩端的封口板，所述" U"型架的底板與 所述第二波導(dǎo)管（102)連通，所述封口板與所述波導(dǎo)衰減器(105)連通。2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反射信號輸入端口（ 100-1)依次通過電 纜和第一微波高頻連接器（107-1)與所述第一波導(dǎo)管（101)連接;所述輸出端口（100-2)依 次通過電纜、第二微波高頻連接器（107-2)和所述波導(dǎo)耦合器（103)與所述第二波導(dǎo)管 (102) 連接;所述透射信號輸入端口（ 100-3)依次通過電纜和第三微波高頻連接器（107-3) 與所述第三波導(dǎo)管（106)的連接。3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一波導(dǎo)管（101)通過第一波導(dǎo)管連接 法蘭（108-1)與所述第二波導(dǎo)管（102)連接； 所述波導(dǎo)衰減器（105)通過第二波導(dǎo)管連接法蘭（108-2)與所述第三波導(dǎo)管（106)連 接。4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括校準(zhǔn)板（201)，所述校準(zhǔn)板（201)放置 在所述測試架（104)的"U"型架和封口板圍成的空間內(nèi)，并且所述校準(zhǔn)板(201)上設(shè)置有校 準(zhǔn)孔(201-1)。5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括試樣板，所述試樣板放置在所述測試 架（104)的"U"型架和封口板圍成的空間內(nèi)，所述試樣板包括測試夾具底座（301)、試樣 (302)和壓塊(303)，所述測試夾具底座(301)上依次放置所述試樣(302)和所述壓塊(303)。6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測試夾具底座(301)上設(shè)置有凹槽(301-2)，所述凹槽(301-2)內(nèi)設(shè)置有第一通孔(301-1);所述壓塊(303)上設(shè)置有第二通孔(303-1);所述壓塊（303)放置在所述凹槽（301-2)內(nèi)部，所述第二通孔(303-1)與所述第一通孔 (301-1)大小相同且連通。7. 使用如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的紡織品防微波性能測試系統(tǒng)的測試方法，其特征在 于，包括： 從樣品上獲取N張?jiān)嚇?，其中，第N-I張所述試樣的一邊與所述樣品的基準(zhǔn)線的夾角與 第N張所述試樣的一邊與所述樣品的基準(zhǔn)線的夾角不同，N>2; 將所述N張?jiān)嚇右来畏胖迷谠嚇影迳希⑾蛩鲈嚇影遢斎胛⒉?，依次確定所述微波通 過所述試樣的透過率； 根據(jù)所述試樣的透過率，確定所述試樣的屏蔽效能平均值。8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，向所述試樣板輸入的微波，包括至少兩個(gè)頻 點(diǎn)的微波； 根據(jù)所述試樣的透過率，確定所述試樣的屏蔽效能平均值，包括： 根據(jù)所述試樣的透過率，確定所述N張?jiān)嚇拥钠骄高^率以及所述N張?jiān)嚇拥钠帘涡?能； 根據(jù)向所述試樣板輸入不同頻點(diǎn)的微波，確定所述不同頻點(diǎn)的微波對應(yīng)的所述N張?jiān)?樣的平均透過率以及不同頻點(diǎn)的微波對應(yīng)的所述N張?jiān)嚇拥钠帘涡埽? 根據(jù)所述不同頻點(diǎn)的微波對應(yīng)的所述N張?jiān)嚇拥钠帘涡?，確定屏蔽效能平均值。9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)輸入到所述試樣的微波頻率為λ時(shí)，所述試 樣的透過率按公式(1)確定：(1) 公式（1)中：1\為所述試樣的透過率;Εο(λ)為輸入到所述試樣的微波功率;Et(A)為所述 試樣的透過功率。10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，當(dāng)輸入到所述試樣的微波頻率為λ時(shí)，所述 試樣的屏蔽效能按公式(2)確定：(2) 公式(2)中:1\為所述試樣的透過率;SEa為屏蔽效能。
【文檔編號】G01N22/00GK106018438SQ201610270411
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】張昭環(huán), 孫潤軍, 劉呈坤, 陳美玉, 贠凱迪
【申請人】西安工程大學(xué)