適用于緯編針織物應變傳感器的編織方法技術

本發明專利技術涉及一種適用于緯編針織物應變傳感器的編織方法，包括感應區域和連接區域，所述感應區域由面紗為導電紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，所述連接區域位于感應區域的兩側，所述連接區域由面紗為紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，還包括鎖邊區域，所述鎖邊區域位于各自對應連接區域的外側，所述鎖邊區域由面紗為紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，其中，面紗顯露在感應區域、連接區域和鎖邊區域的正面，地紗顯露在感應區域、連接區域和鎖邊區域的反面，所述感應區域內的導電紗線呈折彎結構。本發明專利技術具備良好的延伸性與彈性回復，轉折形感應區域的等效電阻變化率要大于矩形感應區域，即傳感器具有較高的靈敏系數。

Weft knitted fabric strain sensor and knitting method thereof

The invention relates to a weft knitted fabric strain sensor and its manufacturing method, including the induction area and the connection area, the induction area by the veil of the conductive yarn and ground yarn elastic yarn knitted yarn Tim coils, the connecting sides area is located in the induction area, the connecting area by the veil of yarn and ground yarn for elastic yarn plain plating coils, including sewing area, the edge area is located in the corresponding lateral connection area, the sewing area by the veil of yarn and ground yarn elastic yarn knitted yarn winding Tim, the veil revealed in the sensitive region, region and region positive connection seam and ground yarn revealed in the sensitive region, region and region connection seam side, conductive yarn of the induction region is bending structure. The invention has good extensibility and elastic recovery, and the change rate of the equivalent resistance in the transition induction region is greater than that in the rectangular induction region, that is, the sensor has a higher sensitivity coefficient.

【技術實現步驟摘要】
一種緯編針織物應變傳感器及其編織方法
本專利技術涉及一種緯編針織物應變傳感器，尤其涉及一種用于測量拉伸和彎曲應變的緯編針織物應變傳感器及其編織方法。
技術介紹
緯編針織物具有良好的延伸性和彈性，采用導電紗線編織的緯編針織結構傳感器在受到拉伸時其等效電阻發生變化，使其成為電阻式應變傳感器，導電紗線和彈性紗線的結合使傳感器體現優異的重現性能。緯編針織結構傳感器可直接編織或通過其他方式集成在其他載體(例如：服裝、手套、襪子、護腕等)上，形成可穿戴應變傳感器。不同可穿戴方式使其可用來監測人體的生理信號和運動狀況，例如：呼吸、心跳、關節活動度等。現有技術中，中國專利號201220565490.6公開了一種用于脈搏信號監測的針織柔性傳感器，包括感應區域和連接區域，由錦綸鍍銀導電紗的面紗線圈和錦綸氨綸包芯紗的地紗線圈構成。上述針織柔性傳感器的不足之處在于：(1)連接區域的線圈只有一根紗線，密度較稀松；(2)感應區域的線圈分布為矩形，傳感器的靈敏系數較小，而且導電紗線要從傳感器的左右兩端引出；(3)由于是平針結構，傳感器的上下邊緣線圈橫列容易脫散和卷邊。以上不足使該傳感器的應用受到了限制。有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的緯編針織物應變傳感器及其編織方法，使其更具有產業上的利用價值。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本專利技術的目的是提供一種緯編針織物應變傳感器及其編織方法。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種緯編針織物應變傳感器，包括感應區域和連接區域，所述感應區域由面紗為導電紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，所述連接區域位于感應區域的兩側，所述連接區域由面紗為紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，還包括鎖邊區域，所述鎖邊區域位于各自對應連接區域的外側，所述鎖邊區域由面紗為紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，其中，面紗顯露在感應區域、連接區域和鎖邊區域的正面，地紗顯露在感應區域、連接區域和鎖邊區域的反面，所述感應區域內的導電紗線呈折彎結構。進一步地，所述的緯編針織物應變傳感器，其中，在感應區域內的所述導電紗線設有導電引線。再進一步地所述的緯編針織物應變傳感器，其中，所述導電紗線為鍍銀錦綸絲，電導率為0.52Ω/mm。更進一步地所述的緯編針織物應變傳感器，其中，所述彈性紗線為錦綸/氨綸包覆紗；紗線為錦綸絲或滌綸絲。再更進一步地，所述的緯編針織物應變傳感器，其中，所述鎖邊區域為雙層折邊結構。一種適用于緯編針織物應變傳感器的編織方法，包括以下步驟：步驟1：采用單面圓形的緯編機編織感應區域；步驟2：依據步驟1將感應區域編織呈折彎的結構；步驟3：采用單面圓形的緯編機編織連接區域；步驟4：將連接區域與折彎結構的感應區域編織呈一體；步驟5：采用單面圓形的緯編機編織鎖邊區域；步驟6：鎖邊區域依次按照持圈、主體部段和鎖邊三階段進行編織；步驟7：將鎖邊區域與感應區域和連接區域編織呈一體，且鎖邊區域在連接區域的外側。進一步地，所述的適用于緯編針織物應變傳感器的編織方法，其中，所述緯編機由下針筒結構、上針盤機構和成圈機構構成，所述下針筒機構位于成圈機構的側邊，且與成圈機構相配合，所述上針盤機構位于成圈機構的上端，與下針筒機構呈直角布置，且上針盤機構和下針筒機構之間設有間隙并相互配合；所述下針筒機構由下針筒、織針和選針片構成，所述織針和選針片沿下針筒的周邊設置，所述織針設置在選針片的上方，且織針和選針片分別受織針三角和選針三角可分別做上下運動布置；所述上針盤機構由上針盤和持圈片構成，所述持圈片設置在上針盤的上方，且持圈片受持圈片三角做水平進出運動；所述成圈機構由第一選針區、第二選針區和成圈區構成，三者依序布置，且第一選針區和第二選針區均與成圈區配合；所述第一選針區內設有第一選針器、第一選針三角、第一壓針三角和第一導紗器，所述第一選針三角與第一壓針三角下上間隔且相對應設置，所述第一選針器在第一選針三角和第一壓針三角的之間移動，且與第一導紗器相配合；所述第二選針區內設有第二選針器、第二選針三角、第二壓針三角和第二導紗器，所述第二選針三角與第二壓針三角下上間隔且相對應設置，所述第二選針器在第二選針三角和第二壓針三角的之間移動，且與第二導紗器相配合；所述成圈區由退圈三角、成圈三角和第三導紗器構成，所述退圈三角位于成圈三角的前端，且第三導紗器通過退圈三角、成圈三角分別與第一選針區、第二選針區相配合。進一步地，所述的適用于緯編針織物應變傳感器的編織方法，其中，所述步驟2中呈折彎的感應區域編織，織針在第一選針區被選中，鉤取第一導紗器的導電紗線；在第二選針區未被選中，不鉤取第二導紗器的紗線；隨后織針在成圈區鉤取第三導紗器的彈性紗線，導電紗線與彈性紗線一起形成添紗線圈，導電紗線的線圈處于織物正面，彈性紗線的線圈處于織物反面。進一步地，所述的適用于緯編針織物應變傳感器的編織方法，，其中，所述步驟3中連接區域編織，織針在第一選針區未被選中，不鉤取第一導紗器的導電紗線；在第二選針區被選中，鉤取第二導紗器的紗線；隨后織針在成圈區鉤取第三導紗器的彈性紗線，普通紗線與彈性紗線一起形成添紗線圈，紗線的線圈處于織物正面，彈性紗線的線圈處于織物反面。進一步地，所述的適用于緯編針織物應變傳感器的編織方法，其中，所述步驟6中，所述持圈階段的編織，織針鉤取紗線和彈性紗線編織多個平針添紗線圈橫列，接著持圈片徑向外移伸入兩根針的空檔中鉤取紗線和彈性紗線，然后持圈片徑向退回握持住這些線圈；主體部段階段的編織，織針鉤取紗線和彈性紗線編織若干個平針添紗線圈橫列形成一定長度的主體部段；鎖邊階段持的編織，圈片徑向外移將持圈片上的線圈轉移至織針的針鉤內。借由上述方案，本專利技術至少具有以下優點：1、本專利技術的所有區域都是由兩根紗線的平針添紗線圈組成，結構整體均勻，密度一致，延伸性與彈性回復性良好。2、在高度與寬度以及織物密度相同的條件下，從輸入端到輸出端，折彎結構的感應區域比矩形感應區域具有較多的導電線圈縱行數；因此在同樣的橫向拉伸應變條件下，轉折形感應區域的等效電阻變化率要大于矩形感應區域，即傳感器具有較高的靈敏系數。3、折彎結構的感應區域輸入端和輸出端的導電紗線從同一個方向引出，節省空間，便于外部引線的排布。4、該緯編針織物應變傳感器的上下邊緣均為雙層平針添紗織物折邊結構，避免了單層平針添紗織物上下邊緣線圈橫列的脫散和卷邊。此外，該傳感器可在改進的單面圓形緯編機編織，具有上機可編織性。上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本專利技術的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本專利技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1是本專利技術緯編針織物應變傳感器的正面線圈結構示意圖；圖2是本專利技術緯編針織物應變傳感器未經處理的反面線圈結構示意圖；圖3是本專利技術緯編針織物應變傳感器經過處理的反面線圈結構示意圖；圖4是本專利技術單面圓形緯編機的結構示意圖；圖5a是本專利技術鎖邊區域的持圈階段編織原理本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種緯編針織物應變傳感器，包括感應區域和連接區域，其特征在于：所述感應區域由面紗為導電紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，所述連接區域位于感應區域的兩側，所述連接區域由面紗為紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，還包括鎖邊區域，所述鎖邊區域位于各自對應連接區域的外側，所述鎖邊區域由面紗為紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，其中，面紗顯露在感應區域、連接區域和鎖邊區域的正面，地紗顯露在感應區域、連接區域和鎖邊區域的反面，所述感應區域內的導電紗線呈折彎結構。

【技術特征摘要】
1.一種緯編針織物應變傳感器，包括感應區域和連接區域，其特征在于：所述感應區域由面紗為導電紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，所述連接區域位于感應區域的兩側，所述連接區域由面紗為紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，還包括鎖邊區域，所述鎖邊區域位于各自對應連接區域的外側，所述鎖邊區域由面紗為紗線和地紗為彈性紗線的平針添紗線圈組成，其中，面紗顯露在感應區域、連接區域和鎖邊區域的正面，地紗顯露在感應區域、連接區域和鎖邊區域的反面，所述感應區域內的導電紗線呈折彎結構。2.根據權利要求1所述的緯編針織物應變傳感器，其特征在于：在感應區域內的所述導電紗線設有導電引線。3.根據權利要求2所述的緯編針織物應變傳感器，其特征在于：所述導電紗線為鍍銀錦綸絲，電導率為0.52Ω/mm。4.根據權利要求1所述的緯編針織物應變傳感器，其特征在于：所述彈性紗線為錦綸/氨綸包覆紗；紗線為錦綸絲或滌綸絲。5.根據權利要求1所述的緯編針織物應變傳感器，其特征在于：所述鎖邊區域為雙層折邊結構。6.一種適用于緯編針織物應變傳感器的編織方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1：采用單面圓形的緯編機編織感應區域；步驟2：依據步驟1將感應區域編織呈折彎的結構；步驟3：采用單面圓形的緯編機編織連接區域；步驟4：將連接區域與折彎結構的感應區域編織呈一體；步驟5：采用單面圓形的緯編機編織鎖邊區域；步驟6：鎖邊區域依次按照持圈、主體部段和鎖邊三階段進行編織；步驟7：將鎖邊區域與感應區域和連接區域編織呈一體，且鎖邊區域在連接區域的外側。7.根據權利要求6所述的適用于緯編針織物應變傳感器的編織方法，其特征在于：所述緯編機由下針筒結構、上針盤機構和成圈機構構成，所述下針筒機構位于成圈機構的側邊，且與成圈機構相配合，所述上針盤機構位于成圈機構的上端，與下針筒機構呈直角布置，且上針盤機構和下針筒機構之間設有間隙并相互配合；所述下針筒機構由下針筒、織針和選針片構成，所述織針和選針片沿下針筒的周邊設置，所述織針設置在選針片的上方，且織針和選針片分別受織針三角和選針三角可分別做上下運動布置；所述上針盤機構由上針盤和持圈片構成，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：龍海如，張玨晶，沈為，賈杰，李鵬，潘亮，
申請(專利權)人：李鵬，
類型：發明
國別省市：上海,31