床垫软硬度测试仪也是床垫硬度试验机、床垫软硬度试验仪、弹簧软床垫铺面软硬测试仪。做法是:把一块底部凸出球面的圆形刚性加载垫压在床垫上,实时记录力值-位移(加载挠度)曲线,从曲线算出硬度值,再换算成硬度等级,用于评定产品软硬程度与批次一致性。
一句话说清它的用途:出厂成品检测、新品研发对比、来料批次的软硬一致性判定,都靠这台设备把「软硬」从体感变成可记录、可追溯的数字。
同属家具检测实验室的三类设备,测的不是一回事:
软硬度测试仪:静态加载,测刚度与硬度等级,对应软硬程度的出厂判定
滚压耐久试验机:滚筒反复滚压模拟长期使用,考核塌陷量与耐久性,常见方法为 140kg 滚筒、16 次/分钟、25000 次滚压后塌陷量不超过初始厚度 10% 一类的要求
综合试验机:软硬度、滚压疲劳、边压集成在一台设备上,适合测试项目多、场地有限的实验室
只测软硬一致性,单功能机型就够了;要出全套质检报告,要么配综合机型,要么按项目分台配置。预算和场地照测试清单定,不必一步到位。
同一台设备的曲线,按不同标准算出的硬度值不可直接比较。常见的三条路线:
QB/T 1952.2 与 EN 1957 路线:预加载 1000N 三次后,第四次加载取曲线,在 210N、275N、340N 三个力值点取斜率
ASTM F1566 路线:以 250mm/min 预压两次至 778N,静置后以 4.4N 接触力为参考零点,再加载至 778N 绘曲线,在 12.5/25/38/50/63/76mm 深度取力值
GB/T 43007-2023 路线:针对床垫硬度等级分布,按单人床、双人床自动区分加载点位并跑位测试
出口欧洲按 EN 1957,内销按 QB/T 与国标,做美国客户按 ASTM F1566。选型前把要覆盖的标准写进技术协议,让供应商逐条确认软件里是否内置对应的预压程序与取点算法——这是软件能力的差异,不是硬件参数表能看出来的。
弹簧床垫的常见测试要求为中心及四角共五个测试点、避开边缘 15cm 区域取平均;按 ASTM 路线则是弹簧床垫采 5 个点、其他床垫采 2 个点。测试点位靠加载盘前后左右移动实现,行程覆盖不足,多点测试就做不了。常规机型可测样品尺寸上限在 2200mm×2200mm×400mm 一档,加载盘左右各可调 300mm,大尺寸与异形产品订货前先对样品清单。
各标准路线对加载垫的描述高度一致:表面光滑的刚性圆柱体,直径 355mm、端面为凸出球面、球面曲率半径 800mm、前边缘曲率半径 20mm。加载垫的尺寸与曲率直接进入硬度值计算,加工偏差会让不同设备的数据失去可比性。订货时确认加载垫是否按标准公差加工、是否提供可快速拆装的第二套压头,磨损后如何复核。
传感器容量常见 2kN 档,测试力值范围 3~1400N,荷重分解度 1/250000,力值精度 ≤±0.5% 一档可作为验收起点
加载与卸载速度按 90±5mm/min 执行,设备调速范围常见 20~300mm/min,伺服电缸闭环驱动的速度稳定性优于普通电机
位移精度关注 ±1mm 一档,测试行程常见 500mm
加载速度不稳,曲线斜率就失真,硬度值跟着漂。驱动方式与传感器指标,值得在验收时要求带负载实测而不是只看空载。
软硬度测试不是压一次就出数:先按标准预压若干次消除初始形变,再正式加载取曲线,取点位置由标准规定(力值点或深度点)。软件里没有内置对应标准的预压与取点程序,操作员就要手动换算,出错概率和培训成本都高。沟通时让供应商现场演示目标标准的一键测试与曲线输出,比看参数表直接。
以 QB/T 1952.2 与 EN 1957 路线为例:硬度值 Hy 为加载挠度曲线在 210N、275N、340N 三个力值点斜率(加载力 N 与加载点凹陷深度 mm 之比)的平均值;硬度等级 Hs 以 1~10 表述软硬程度,1~5 为偏硬床垫、数字越小越硬,6~10 为偏软床垫、数字越大越软。
读懂这个算法,选型时有两件事就清楚了:一是曲线取点密度要够,常见机型在三个目标力值前后各取 5 点、共 11 点绘曲线,点太稀斜率算不准;二是报告要同时给出 Hy 与 Hs,只报一个数字的报表满足不了客户审核。
测试前还有一条容易被忽略:样品要在 23±2℃、相对湿度 50±5% 的环境中调节 24 小时以上再测,温湿度不达标,同批样品的数据自己就先打架了。
设备能不能出被认可的报告,看它对应哪些标准。床垫力学测试常涉及以下几套:
QB/T 1952.1:软体家具 弹簧软床垫,产品质量要求
QB/T 1952.2:弹簧软床垫软硬度测试方法,软硬度测试的国内方法依据
GB/T 43007-2023:床垫硬度等级分布测试,多点分布测试的国标方法
GB/T 26706:软体家具 棕纤维弹性床垫,涵盖软硬度相关要求
EN 1957:家具 床及床垫功能评定,欧洲出口通行的硬度与耐久方法
EN 1725:家用床具与床垫安全与力学要求
ASTM F1566:家具床垫滚压与硬度测试的美标方法