多功能美容美发头盔的开发研究

薛慧 陈鑫 王廷军

摘  要：针对美容美发设备的洗护染发程序繁琐、持续时间长、费时费力以及染烫残留损伤发质等问题，开发了综合性的多功能美容美发头盔。头盔设置压力传感器、美容蓝红光发射装置、微型电机、超声波发生器，混合风动装置、活性炭过滤装置、洗护染液体存储盒、智能控制板、温度传感器、遥控器、净化仓等，通过遥控器手动控制，实现了在短时间内满足人们对头部美容美发的各项需求，节约时间，不污染环境。

关键词：多功能美容美发头盔;洗护染发;压力传感器;温度传感器;超声波;遥控

中图分类号：TQ658.3       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）36-0042-03

Abstract： In order to solve the problems of complicated shampoo and dyeing procedure， long duration， time-consuming and residual damage to hair quality， a comprehensive multi-functional beauty helmet was developed. The helmet is equipped with pressure sensor， beauty blue and red light emitting device， micro motor， ultrasonic generator， mixed pneumatic device， activated carbon filter device， washing and dyeing liquid storage box， intelligent control board， temperature sensor， remote control， purification bin， etc. Through the manual control of the remote control， it can meet the needs of hairdressing in a short time， save time and do not pollute the environment.

Keywords： multi-functional beauty helmet; hair washing and dyeing; pressure sensor; temperature sensor; ultrasonic; remote control

引言

隨着美容美发技术的发展，洗护染发的服务与发展技术日趋完善，但是因为时间的浪费和手工操作程序的繁琐，给人们带来了诸多不便。近年来，染烫残留的碱性药水以及紫外线、城市灰尘、汽车尾气等都会对发质造成不可逆的损伤[1-2]，再加上大部分洗发水多是碱性，洗去油脂的同时也会残留碱性物质，造成发质损害。而人们日常护理头发主要包括洗护两个方面，繁琐的操作和漫长的等待让人们叫苦连连，人们为追求美观所做的染发亦是如此。

在面部美容方面，随着科技的发展，激光美容越来越风靡。红光主要功效是美白淡斑、嫩肤祛皱、抚平细小皱纹、缩小毛孔、增生胶原蛋白等;蓝光可以在对皮肤组织毫无损伤的情况下，高效的破坏细菌，最大限度减少痤疮形成，并且在很短时间内使炎症期的痤疮明显减少至愈合。蓝红光对人们皮肤的好处是人尽皆知的，时间问题总是困扰着适应了快节奏的我们，无法有效地宣传，也无法真实体会到其好处。环境污染对人类的危害层出不穷，而面部的肌肤裸露在外面，更是首当其冲的受到污染的危害，长此以往，各种肌肤问题找上我们，环境问题不止会影响到皮肤，甚至会对人体健康都有不容忽视的伤害。为了给美容美发的人更好的过程体验和质量，开发了一种综合性的多功能美容美发头盔。

1 多功能美容美发头盔的作用

多功能美容美发头盔可以在短时间内满足人们对头部的各项需求。包括头发的干洗，头发的护理以及必要时对头发发色选择性的一次性喷染等。与此同时，设置外部LED红蓝光面罩，充分考虑了使用者需要达到的便利性，从而在短时间内达到人们洗护染发，面部美容等多项功能。不仅可以最大范围内的满足人们的多项需求，还能节约大量时间，而且本发明装置有考虑到环保的问题，可以达到不污染环境的要求。

2 结构组成设计

多功能美容美发头盔的结构示意图如图1所示，包括总开关，轻便的头盔外壳、头盔前面罩、压力传感器、美容蓝红光发射装置、微型电机、超声波发生器，混合风动装置、可拆卸活性炭过滤装置、洗护染液体存储盒、智能控制板、温度传感器、遥控器、净化仓等。头盔内部有安装各个功能的控制板，最后各项功能都可以由遥控器手动控制。

3 工作原理及功能实现

多功能美容美发头盔具有结构简单，操作方便等特点。总开关打开，一旦带上头盔，压力传感器接收到信息，启动装置。通过溶剂入口加入理发溶剂（洗发，护发，染发，简单塑型），进入溶剂储备器。为方便表述意义，以下直接以护发为例。所加护发溶剂首先采用超声波高频振荡的原理，将溶剂水雾化为一至五微米的超微粒子，通过电机风动装置，用电机推进的方式将水雾扩散到头盔中，五个部位的雾化水分子出气口共同作用，从而达到均匀加湿头发的目的。使液体溶剂汽化成的气体充盈整个头盔，当头盔中气体达到覆盖头发的饱和度时，设定头盔封闭时间，便可区域性或者全面达到护发的目的。

封闭时间过后，头盔内层通过电机操作压强变小，吸入外界空气，头盔内剩余气体被压入净化仓，净化仓中含有活性炭等吸附性强的过滤装置，从而达到不污染环境的目的。

洗发和染发是一样的原理，这些只能是一次性的。

蓝紫光放射装置操作可手动也可通过控制操作，头盔前玻璃面罩上方有安装时间设置。手动打开装置后，面罩内部有LED红蓝光灯发射红蓝光至面部，外有玻璃面罩保证光线与皮肤的充分接触。美容时间过后，可手动结束，或设定结束时间。该光线美容可与头盔内部理发同时操作，既节约时间，又能达到自己的多重美化目的。

3.1 洗护染发及塑型模块

头盔外壳与肩上承重设计产品具有稳固性;总开关10控制整个头盔的工作开始与结束。总开关开启，作用溶剂分为四种：洗发溶剂、护发溶剂、染发溶剂、塑型溶剂，将所需功能溶剂部分注入溶剂储备器中备用，头盔中有设计压力传感器2，感受到储备器中的压力后传输信号到超声波发生器7，超声波发生器工作，通过高频率震荡将溶剂雾化为气态，气态分子通过头盔内部既定凹槽5路线通向前后左右及头顶的内风孔4，此时各风孔风动装置启动，将气态分子以混合风的形式吹到头发上，值得强调的是，在风孔位置设有智能控制板6通过智能控制微型电机3的工作功率进而控制风动装置的档位，控制风的强弱。设置封闭时间的长短来让气体作用溶剂充分接触头发，达到作用效果。拥有塑型作用效果气体通过风动装置的定向吹风，可固定既定发型。封闭作用时间后，五个内风孔通过外风孔作用吸入外部空气，相同作用于头盔内部。利用气体流动性将头盔中原有气体通过出风管道运输到头盔净化仓8，头盔净化仓内包含活性炭过滤网，能吸附剩余溶剂，达到不污染环境的作用。可拆卸扭动过滤装置9也给使用者带来极大的便利。

3.2 美容功能模块

LED灯面罩1中安装双色光动能灯，高密度的均匀能量，120度大照射夹角灯珠。通过光子嫩肤科技和LED光用纳米科技激活肌肤，开启光子嫩肤这种全新的护肤体验。该功能可通过遥控控制/手动控制的途径来控制发光源进而控制LED灯红蓝色的运作与转换。

3.3 供电装置

头盔内部装有微型锂电池，在头盔外壳也设有充电口。还具有外接锂电源电池组供电方式，也可使用家用电源转换为直流5V供电。

4 系统工作流程图

多功能美容美发头盔的具体工作流程，包括了洗护染发工作流程（见图2）、塑型工作流程（见图3）、美容工作流程（见图4）。多功能美容美发头盔巧妙地把头盔与加湿器的工作原理结合起来，加入溶剂后，通过压力传感器的感应装置来控制超声波装置的工作与否。超声波雾化装置使雾化气体能够充分接触头发，达到不浪费资源溶剂的效果。风动装置能够驱使气态分子快速接触并快速作用于特定头发区域，封闭一段时间后，洗护染塑的效果会更加显著。因为溶剂储备器的可拆卸性，功能溶剂的选择可以富有多样性。在防污染方面，可拆卸过滤装置不仅为使用者提供了重复使用的便利，而且也能达到不污染环境的效果。美容方面以LED灯的光照为主，简易的控制灯光的开闭与转换。

5 结束语

相比于传统美发行业的手动操作，多功能美容美发头盔取代了洗护染塑时人工调试染发剂、涂刷等操作。部分结合了美发人员的操作过程。节省洗护染塑的时间、简化手工操作程序的繁琐过程、节省伴随的人工服务费用。不仅可以保护发质，减少碱性洗发水带来的损害，还减少了繁琐的操作和漫长的等待，提供人们为追求美观的渠道。头发发色选择性的一次性喷染，外部LED红蓝光面罩设计可与之同时操作，充分考虑了使用者需要达到的便利性。可拆卸活性炭达到环保要求。头盔与雾化装置的一体化结合。既有封闭视觉感的享受，精小而美观，又有气体的沁润，较传统美发液体更具有饱和度，极大程度地实现所需效果。塑型功能不僅可以节约时间，而且达到较好的所需塑型效果。

参考文献：

[1]日企染发剂检测发现有害物质 主动召回约200万产品[J].化学分析计量，2018，27（S1）：104.

[2]周伟.中国专业美发化妆品市场与技术的现状分析[J].日用化学品科学，2016，39（12）：1-3.