CN101149352A - 一种保温测试仪及其数据分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保温测试仪及其数据分析方法，包括有控制器，数字温度传感器、继电器、通信接口、发热体、组合腔体以及服装保温率管理软件(网络版)，该软件的服务器端有数据分析反馈模块C，用户端有数据读取整理模块A和数据分析应用模块B。通过测试成品服装的保温率和摄入的图像并建立其与环境温度的对应关系，该软件可以根据使用者所处的环境温度，结合其对应关系，显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适；当环境温度发生变化时，如果变化超过软件设定范围，该软件启动报警程序，显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适。

Description

一种保温测试仪及其数据分析方法

一、技术领域：

本发明涉及一种纺织品保温性能测试及其数据与使用者环境温度的应用分析方法，特别涉及一种保温测试仪及其数据分析方法。

二、背景技术：

目前在纺织品保温性能测试中有两种方法：一种是平板式恒定温差散热法；另一种是管式定时升温降温散热法。管式定时升温降温散热法，不适用于少量的硬挺织物。平板式恒定温差散热法使用较广，主要应用于实验室，试样尺寸需要剪裁成30cm×30cm，而不是人们平常穿着的服装或使用的纺织品等成品。因此，不能满足人们日常生活中对自己服装等纺织品保温性能的测试需要，特别是没有涉及到对测得的保温数据与使用者所处环境温度的应用分析，在环境温度变化异常的情况下，不利于对人们穿衣、盖被的保温、保暖需求进行指导、帮助。

三、发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种根据使用者所处环境温度，结合使用者的服装，显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适的保温测试仪及其数据分析方法。

为达到上述目的，本发明的保温测试仪包括控制器1，数字温度传感器2、数字温度传感器3，继电器4，通信接口5，发热体6，组合腔体的上半部7和下半部8。数字温度传感器2、数字温度传感器3分别与控制器1的I/O端口相连接，继电器4通过一只三极管与控制器1的I/O端口相连接，还包括与控制器1相连接的与微机USB通信的通信接口5，通信接口5的GND、DATE+、DATE-、+5V端口分别与控制器1的GND、PB1、PB0、VCC端口相连接。数字温度传感器2、数字温度传感器3分别置于一个组合腔体的上半部7、下半部8，下半部8还设置有发热体6，其组合腔体连接部分的边缘是带锥度凹凸状，需要测试的服装等成品置于其组合腔体的结合部，可以直接测试服装等成品的保温性能，不用剪裁成30cm×30cm的试样尺寸。

本发明的保温测试数据分析方法为：通过通信电缆将保温测试仪的通信接口5与微机的USB端口相连接，启动微机中的服装保温率管理软件(网络版)终端用户层面。首先，使用数据读取整理模块A，输入使用者基础资料并以微机配置的USB温度计自动读取环境温度。其次，通过保温测试仪读取使用者服装的测试数据，并以微机配置的视频头同时摄影录入(简称：摄入)对应服装的图象，或者是用数码像机摄入对应服装的图像，以文件形式保存在微机中，参照平板式恒定温差散热法计算服装的保温率，分析整理已获取的数据，本发明将使用者基础资料、服装的保温率、表示该服装的图像、使用该保温率的服装的环境温度这四者建立对应关系的文件，称为“基础数据图像文件”。其次，使用数据分析反馈模块C，在服装保温率管理软件(服务器端)总控层面，汇总同城、异地的基础数据图像文件，根据地区、出生年份、性别等关键字段，分析其与环境温度、保温率的关系，将其他人的经验数据反馈、补充给使用者借鉴、参考，完善使用者的基础数据图像文件。在服装保温率管理软件(用户端)层面，使用数据分析应用模块B，打开基础数据图像文件，设定使用者适用的温度范围，该软件根据使用者所处的环境温度，结合基础数据图像文件，显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适；当环境温度发生变化时，如果变化超过软件设定范围，该软件将启动模拟声光报警程序，显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适。

由于本发明的保温测试仪使用已有微机配置及功能，使该保温测试仪成本降低，易于进入普通家庭；通过微机中的服装保温率管理软件对数据的整理、分析，实现对人们穿衣、盖被的日常生活进行指导、帮助，以数据和图像的方式醒目提示，简便易用，减少病毒侵害，提高生活舒适程度。

四、附图说明

图1是本发明保温测试仪的电路示意图；

图2是本发明保温测试仪的结构示意图；

图3是本发明服装保温率管理软件(网络版)的整体结构框图；

图4是本发明服装保温率管理软件中基础数据图像文件示意图；

图5是本发明服装保温率管理软件(用户端)中数据读取整理模块A的程序流程图；

图6是本发明服装保温率管理软件(用户端)中数据分析应用模块B的程序流程图；

图7是本发明服装保温率管理软件(服务器端)中数据分析反馈模块C的程序流程图。

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，本发明的保温测试仪包括与控制器1相连接的数字温度传感器2、数字温度传感器3、继电器4，数字温度传感器2、数字温度传感器3分别与控制器1的I/O端口PD0、PD3、相连接，继电器4通过一只三极管与控制器1的I/O端口PD5相连接，还包括与控制器1相连接的与微机USB通信的通信接口5，USB通信接口5的GND、DATE+、DATE-、+5V端口分别与控制器1的GND、PB1、PB0、VCC端口相连接。通信接口5是由软件达成符合微机USB通信协议，当然，还可以采用硬件USB通信模块。

参见图2，数字温度传感器2、数字温度传感器3分别置于一个组合腔体的上半部7、下半部8，其组合腔体连接部分的边缘是带锥度凹凸状，与数字温度传感器3设置一起的有发热体6，继电器4可以控制发热体6的电源通断，使其恒定在一定温度，需要测试的服装(其中一部分)平放在结合部上，上半部7和下半部8合拢、压实。

参见图3，本发明的服装保温率管理软件(服务器端)有数据分析反馈模块C；服装保温率管理软件(用户端)包括数据读取整理模块A和数据分析应用模块B。服装保温率管理软件(服务器端)与服装保温率管理软件(用户端)通过internet网络连接。

参见图1、图3、图4，本发明的保温测试数据分析方法为：通过通信电缆将保温测试仪的通信接口5与微机的USB端口相连接，启动微机中的服装保温率管理软件(用户端)，首先，使用数据读取整理模块A，输入使用者基础资料(地区，姓名，性别，出生年份，身体健康程度及服装附注)并以微机配置的USB温度计[或者是其他带USB接口的温度记录仪，如：Saelig推出的带USB接口的温度记录仪；光照科技(上海)研发中心推出的超小型USB在线温度记录仪]自动读取环境温度。其次，通过保温测试仪数字温度传感器2、数字温度传感器3读取使用者服装的测试数据，并以微机配置的视频头同时摄入对应服装的图象，或者是用数码像机摄入对应服装的图象，以文件形式保存在微机中；参照平板式恒定温差散热法计算服装的保温率，公式如下：

$Q=(1-\frac{Q2}{Q1})\×100\%.....................\left(1\right)$

式中：Q——保温率，％；

Q1——无试样散热量，W/℃；

Q2——有试样散热量，w/℃。

$Q1=\frac{N\frac{t1}{t2}}{\mathrm{Tp}-\mathrm{Ta}}.....................\left(2\right)$

$Q2=\frac{N\frac{{t1}^{\′}}{{t2}^{\′}}}{\mathrm{Tp}-{\mathrm{Ta}}^{\′}}.....................\left(3\right)$

式中：N——发热体电热功率，W；

t1、t1′——无试样、有试样累计加热时间，s；

t2、t2′——无试样、有试样试验总时间，s；

Tp——发热体平均温度，℃；

Ta、Ta′——无试样、有试样罩内空气平均温度，℃。

分析整理已获取的数据，参见图4，如：1967年出生(即40岁)的男人、在环境温度是21℃、测试得到内衣的保温率是30.12％，外套的保温率是25.17％、摄入该内衣、外套的图像，分析整理这些数据并建立对应关系，获得基础数据图像文件。再次，在服装保温率管理软件(服务器端)，使用数据分析反馈模块C，汇总同城、异地的基础数据图像文件，根据地区、出生年份、性别等关键字段，分析其与环境温度、保温率的关系，将其他人的经验数据反馈、补充给使用者借鉴、参考，完善使用者的基础数据图像文件；在服装保温率管理软件(用户端)，使用数据分析应用模块B，该软件根据所处的环境温度，结合基础数据图像文件，显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适；当环境温度发生变化时，如果变化超过软件设定范围，将启动模拟声光报警程序，同时显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适。

参见图4，本发明服装保温率管理软件中基础数据图像文件示意图既包括使用者基础资料输入栏目(地区，姓名，性别，出生年份，身体健康程度及服装附注)，又包括指导使用者应该穿自己哪件服装最合适的数据和图像的显示内容。

参见图5，本发明服装保温率管理软件(用户端)中的数据读取整理模块A主要完成输入使用者基础资料，读取环境温度、保温测试仪的测试数据、图像，计算保温率，结合环境温度建立对应关系，建立基础数据图像文件。启动数据读取整理模块A，输入使用者基础资料，读取环境温度，发送数据读取命令，判断通信是否正常，若通信错误发出错误提示，否则接受保温仪数据、计算保温率，保温率与摄入的图像、环境温度建立对应关系，如果符合实际，则显示数据和图像，保存到微机中结束，否则进入“人工调整对应关系”一直到符合实际。由于使用基础数据图像文件初期，环境温度与保温率对应关系的准确性较低，需要经过一段时间，一般以一年(春、夏、秋、冬)为周期，仔细调整，并参照其他人的经验，逐渐完善。显示的数据和图像，才能实现指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适。

参见图6，本发明服装保温率管理软件(用户端)中的数据分析应用模块B。启动数据分析应用模块B，打开基础数据图像文件，设定使用者适用的温度范围，然后，根据环境温度，结合基础数据图像文件，显示数据和图像；如果环境温度变化超过软件设定范围，将启动模拟声光报警程序，并同时显示数据和图像，否则，程序结束。

参见图7，本发明服装保温率管理软件(服务器端)中数据分析反馈模块C主要任务是汇总全国各地的基础数据图像文件，分析环境温度和保温率的关系，将其他人的经验数据反馈给各地使用者参考。启动数据分析反馈模块C，打开基础数据图像文件(服务器端)，通过internet网络汇总全国各地的基础数据图像文件(用户端)，根据不同的需要可列表显示数据图象，按环境温度、按选择地区、按选择性别、按选择年龄、按选择综合(字段组合)分析保温率，通过internet网络将分析后的基础数据图像文件(服务器端)反馈给基础数据图像文件(用户端)。

本发明微机中的服装保温率管理软件是使用VC++6.0编写的，对于该软件同样可以利用其他可视化的编程语言实现，如：VB、Delphi等等。

本发明的保温测试仪，充分利用家用微机的优势，可以方便的测试各种服装等纺织品的保温性能。此外，启动服装保温率管理软件，该软件将根据环境温度，显示数据和图像，非常具体的指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适，以应对复杂的气候异常，提高生活舒适程度。

实施例1，参见图1、图2、图3，在微机上使用本发明。启动服装保温率管理软件(用户端)，首先，使用数据读取整理模块A，输入使用者的个人基础资料并以微机配置的USB温度计自动读取环境温度，通过保温测试仪读取使用者服装的测试数据，并以微机配置的视频头同时摄入对应服装的图像，或者是数码像机摄入对应服装的图像，参照平板式恒定温差散热法计算服装的保温率，分析整理已获取的数据，得到基础数据图像文件，保存在微机中。其次，在服装保温率管理软件(服务器端)，使用数据分析反馈模块C，汇总同城、异地的基础数据图像文件，根据地区、出生年份、性别等关键字段，分析环境温度和保温率的关系，将其他人的经验数据反馈、补充给使用者借鉴、参考，完善使用者的基础数据图像文件；在服装保温率管理软件(用户端)，使用数据分析应用模块B，打开基础数据图像文件，设定使用者适用的温度范围，该软件将根据所处的环境温度，结合基础数据图像文件，显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适；当环境温度发生变化时，如果变化超过软件设定范围，将启动模拟声光报警程序，同时显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适。

实施例2，在手机上使用本发明，手机设置(外接、内置)有温度传感器(可自动输入环境温度)。首先，将微机中保存的使用者的基础数据图像文件和服装保温率管理软件(用户端)复制到使用者的手机存储器(如：SD卡)中，如果手机硬件不支持该软件运行，软件则需改动、调整使其符合手机硬件环境；然后，该软件将根据所处的环境温度，结合基础数据图像文件，显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适；当环境温度发生变化时，如果变化超过软件设定范围，将启动模拟声光报警程序，同时显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适。

Claims (6)

1.一种保温测试仪，包括控制器1，数字温度传感器2、数字温度传感器3，继电器4，通信接口5，发热体6，组合腔体的上半部7和下半部8，其特征在于：数字温度传感器2、数字温度传感器3分别与控制器1的I/O端口PDO、PD3相连接，继电器4通过一只三极管与控制器1的I/O端口PD5相连接，还包括与控制器1相连接的与微机USB通信的通信接口5，通信接口5的GND、DATE+、DATE-、+5V端口分别与控制器1的GND、PB1、PB0、VCC端口相连接。

2.根据权利要求1所述的保温测试仪，其特征在于：继电器4控制发热体6的电源通断，使其恒定在一定温度。

3.根据权利要求1所述的保温测试仪，其特征在于：上半部7和下半部8构成一个组合腔体。

4.根据权利要求1所述的保温测试仪，其特征在于：组合腔体连接部分的边缘是带锥度凹凸状。

5.一种基于权利要求1所述保温测试仪的数据分析方法，其特征在于：

a)通过通信电缆将保温测试仪的通信接口5与微机的USB端口相连接，启动微机中的服装保温率管理软件(网络版)。

6.b)使用数据读取整理模块A，输入使用者基础资料并以USB温度计自动读取环境温度，通过保温测试仪读取使用者服装的测试数据，计算保温率并以微机配置的视频头同时摄入对应服装的图象，或者是用数码像机摄入对应服装的图象，将使用者基础资料、环境温度、图像和保温率建立对应关系，以文件形式保存在微机中，该文件称为“基础数据图像文件”。

c)在服装保温率管理软件(服务器端)总控层面，使用数据分析反馈模块C，汇总同城、异地的基础数据图像文件，根据地区、出生年份、性别、健康程度等关键字段，分析其与环境温度、保温率的关系，将其他人的经验数据反馈、补充给使用者借鉴、参考，完善使用者的基础数据图像文件。

d)在服装保温率管理软件(用户端)层面，使用数据分析应用模块B，该软件根据环境温度，结合基础数据图像文件，显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适；当环境温度发生变化时，如果变化超过软件设定范围，将启动模拟声光报警程序，同时显示数据和图像，指导、帮助使用者应该穿自己哪件服装最合适。

Images