CN114942302B - 一种整鞋测试分析仪及其测试方式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种应用于鞋类测试设备的暖体仿真脚模，包括整鞋测试分析仪和暖体仿真脚模，所述暖体仿真脚模包括脚模骨架、脚模主体、纵向定位销、辅助侧板，以及带插接头的多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线和多通道水管；通过在足形网格框架表面上不同的检测区域同时设置有发热元件、压力传感器和温度传感器，使得暖体仿真脚模在测试过程中能够快速升温，且能够使得表面温度均匀稳定地维持；同时，该区域配合温度传感器能够将温度把控准确，以及通过压力传感器反馈暖体仿真脚模穿上鞋子之后压力情况，方便对测试鞋类的舒适性进行客观评价，具有全方位模拟人体排汗、模拟人体温度及有触觉压力感知的优点。
Description
技术领域
本发明涉及鞋类测试设备，具体涉及一种应用于鞋类测试设备的暖体仿真脚模及其测试方式。
背景技术
制鞋行业对于成品鞋舒适度的掌握仅限于传统经验，模特试穿后的口头描述，所得结构不具体，不详细。因此针对鞋类舒适性的测试智能化及数据化，现有的仿生脚模及对应的测试设备能够模拟人体足部行走的运动状态，用于脚模穿上成品鞋后，脚模所受压力情况的测试，并数据化，科学，直观的表现出成品鞋的舒适度情况，但是现有的仿生脚模和测试设备依旧存在以下问题：
第一、现有的配合鞋类测试设备使用的仿真脚模一般采用单一的发热元件，但是由于脚模型属于不规则的形状，因此，对仿真脚模模型中的发热元件进行通电，发热元件产生的热传导到仿真脚模模型的表面是不均匀的，如果需要仿真脚模模型的表面温度均匀稳定地维持在某个目标温度，则需要花费较长的时间；
第二、现有的此类仿真脚模所布置的温度传感器数量偏少，对于仿真脚模的表面温度所测的数据准确度较低。
第三、现有的此类仿真脚模一般不具备脚感压力反馈，无法反馈仿真脚模模型穿上鞋子之后所受到的力的作用，所以关于鞋类舒适性方面的脚感舒适性检测缺少客观评价。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种能够全方位模拟人体排汗、模拟人体温度及有触觉压力感知的暖体仿真脚模，以及配合整鞋测试分析仪进行不同类型的测试方式。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种应用于鞋类测试设备的暖体仿真脚模，包括整鞋测试分析仪，装配到整鞋测试分析仪内部的暖体仿真脚模，所述暖体仿真脚模包括脚模骨架，套装在所述脚模骨架表面上的脚模主体，安装在所述脚模骨架顶部的纵向定位销，配合纵向定位销与所述脚模骨架固定的辅助侧板，以及延伸入所述脚模骨架内部的、且带插接头的多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线和多通道水管。
优选的，所述脚模骨架包括带槽延长管，焊装在所述带槽延长管顶部的骨架连接板，以及焊装在所述带槽延长管下方的足形网格框架，覆盖并固定在所述足形网格框架表面上不同检测区域的、呈管状设置的发热元件，对应安装在该区域覆盖发热元件的中间部位的压力传感器，以及由所述压力传感器边侧延伸出来的温度传感器。
进一步的，所述足形网格框架为镂空设置，方便伸出温度传感器和水管，所述足形网格框架包括足形网格框架本体，焊装在所述足形网格框架本体表面上的、用于嵌装发热元件的U型卡槽，以及成型在所述足形网格框架本体表面上的、用于固定水管的圆形卡装头，所述压力传感器的底部还安装有载台。
优选的，所述整鞋测试分析仪包括箱体，开设在所述箱体内部的、且用于安装暖体仿真脚模的实验室，设置在所述箱体一侧上端的、且凸起设置的设备放置室，安装在所述设备放置室前端的操作屏，安装在所述箱体另一侧上端的电子天平，以及设置在所述箱体一侧的风机室，所述实验室内还通过USB数据接口与设备放置室的主机相连的第一环境传感器和第二环境传感器。
一种应用于鞋类测试设备的暖体仿真脚模的测试方式，包括以下测试方式：测试模拟人脚穿鞋状态下的汗液分布情况与蒸发情况、测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的保温性能、测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的耐寒等级、测试整鞋稳态下的热阻和湿阻和测试整鞋稳态下的各部位置脚感压力。
进一步的，当暖体仿真脚模配合整鞋测试分析仪测试模拟人脚穿鞋状态下的汗液分布情况与蒸发情况时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模正确安装在实验室内，并且将多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线与设备放置室内的设备对应插接，将暖体仿真脚模上的多通道水管通过插接头与设备放置室内的水泵设备相连接；
②对软件界面显示的测试样品以及相关物品进行测试前称重，具体操作：将对应的物品放在整鞋测试分析仪的电子天平上，点击对应的物品，则物品的质量参数自动录入到软件中，用测试完成后的结果处理，一般称重的物品有仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋和待测样鞋鞋垫；
③完成称重后，在整鞋测试分析仪的电子天平上放置装有150ML实验室三级水的容器，并将具体的称重数据上传设备放置室内的主机，并通过操作屏显示，容器具体分为A2、B2、C2和D2四个腔体，并且均分150ML实验室三级水，将水泵设备的取水端导管放入容器腔体D2中；
④在操作屏中选取系统，通过在软件中设置水流速度，即模拟人脚穿鞋状态下的发汗速度，点击软件中的水泵“启动/关闭”按钮，使暖体仿真脚模中充满水，再次点击软件中的水泵“启动/关闭”按钮则停止；
⑤准备开始测试：在软件中设置测试的目标温度、发汗速度、测试时长、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，点击“启动”，暖体仿真脚模进入预热阶段，预热阶段旨在将暖体仿真脚模加热至目标温度，同时暖体仿真脚模会有发汗动作，确保水管中充满水；
⑥待暖体仿真脚模的温度稳定在目标温度，软件提示进入“准备阶段”，准备阶段：将暖体仿真脚模表面多余的水分擦干,辅助暖体仿真脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、内装有鞋垫的待测样鞋，将从抽水的导管由D2容器移入A2容器中，尽量保证导管外壁不要挂着明显的水珠，尽量减小实验误差，完成以上工作后点击软件上的“准备完成”、“确定”，此时，暖体仿真脚模进入温度恢复阶段，同时，整鞋测试分析仪的风机室内安装的风扇会自动开启，用于模拟人正常步行时的脚边气流状态，模拟风速通过软件调整，此时设备放置室内的水泵不会开启；当暖体仿真脚模的温度恢复并稳定在目标温度时，设备放置室内的水泵重新开启，正式开始测试，记录数据，软件所设置的测试时长进入倒计时，倒计时结束后会自动采集部分数据，提示“请称重测试后质量”，同时进一步进行称重，记录整个过程水泵从A2容器中实际抽取了多少水，B2和C2容器作为对照组，得到自由蒸发量，并在称重结束后自动保存测试数据，主要数据是相关物品上的水的增量、水的挥发量、维持脚模温度所用的耗电量。
进一步的，当暖体仿真脚模配合整鞋测试分析仪测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的保温性能时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模正确安装在实验室内，并且将多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线与设备放置室内的设备对应插接，将暖体仿真脚模上的多通道水管通过插接头与设备放置室内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏中选取系统，通过在软件中设置测试的目标温度、测试时长、测试的重复次数、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，点击“启动”，暖体仿真脚模进入预热阶段，预热阶段旨在将暖体仿真脚模加热至目标温度。
③待暖体仿真脚模的温度稳定在目标温度，软件提示进入“准备阶段”，准备阶段：辅助脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“准备完成”、“确定”，此时，暖体仿真脚模进入温度恢复阶段，整鞋测试分析仪的风机室内安装的风扇会自动开启，用于模拟人正常步行时的脚边气流状态，模拟风速通过软件或者旋钮调整，此时设备放置室内的水泵关闭；当暖体仿真脚模的温度恢复并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，软件所设置的测试时长进入倒计时，倒计时结束后，进入下一轮预热、测试，直至累计次数达到所设置的重复次数；当测试结束后软件会自动采集、保存数据，主要数据是维持脚模温度所用的耗电量，温差、标准差。
进一步的，当暖体仿真脚模配合整鞋测试分析仪测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的耐寒等级时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模正确安装在实验室内，并且将多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线与设备放置室内的设备对应插接，将暖体仿真脚模上的多通道水管通过插接头与设备放置室内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏中选取系统，通过在软件中设置测试的目标温度、测试时长、测试的重复次数、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，选择“热损耗率”，点击“启动”，暖体仿真脚模进入预热阶段，预热阶段旨在将暖体仿真脚模加热至目标温度；
③待暖体仿真脚模的温度稳定在目标温度，软件提示进入“准备阶段”，准备阶段：辅助脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“准备完成”、“确定”，此时，暖体仿真脚模进入温度恢复阶段，此时整鞋测试分析仪的风机室内安装的风扇和设备放置室内的水泵同时停止运行；当暖体仿真脚模的温度恢复并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，此时风扇是开启状态，软件所设置的测试时长进入倒计时，倒计时结束后，进入下一轮预热、测试，直至累计次数达到所设置的重复次数，当测试结束会自动采集、保存数据，主要数据是所测样鞋的热阻、维持脚模温度所用的耗电量，温差、标准差。
进一步的，当暖体仿真脚模配合整鞋测试分析仪测试整鞋稳态下的热阻和湿阻时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模正确安装在实验室内，并且将多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线与设备放置室内的设备对应插接，将暖体仿真脚模上的多通道水管通过插接头与设备放置室内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏中选取系统，通过在在软件中设置测试的目标温度、水泵流速、测试的时长、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，选择“试验类型”，本测试一共提供四种测试类型，部分测试需要注意测试顺序，分别是：空板热阻测试、空板湿阻测试、穿鞋热阻测试以及穿鞋湿阻测试；
③辅助暖体仿真脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“启动”，此时，暖体仿真脚模进入预热阶段，设备放置室内的水泵开启，当暖体仿真脚模温度维持并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，设备放置室内的水泵关闭，所设置的测试时长进入倒计时，测试倒计时结束后实验室内通过USB数据接口与设备放置室的主机插接第一环境传感器和第二环境传感器，第一环境传感器主要采集实验室内的气压值、温度值，第二环境传感器主要采集暖体仿真脚模与待测样鞋之间的气压值、温度值，作为计算参数，测试的结果处理由软件自动完成并保存测试结果，在这个过程中，进行空板湿阻测试和穿鞋湿阻测试的时候需先将仿人皮肤人为湿润。
进一步的，当暖体仿真脚模配合整鞋测试分析仪测试整鞋稳态下的脚感压力时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模正确安装在实验室内，并且将多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线与设备放置室内的设备对应插接，将暖体仿真脚模上的多通道水管通过插接头与设备放置室内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏中选取系统，通过在在软件中设置测试的目标温度、水泵流速、测试的时长大于3min、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，选择“试验类型”为“空板热阻”测试，在该步骤中，测试脚感压力时目标温度仅需高于室温0.5℃-1℃；
③辅助暖体仿真脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“启动”，此时，暖体仿真脚模进入预热阶段，设备放置室内的水泵不会开启，当暖体仿真脚模温度维持并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，所设置的测试时长进入倒计时，测试倒计时结束后软件自动采集、处理并保存测试结果，脚感压力的测试结果可以自动生成excel文件。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过在足形网格框架表面上不同的检测区域同时设置有发热元件、压力传感器和温度传感器，使得暖体仿真脚模在测试过程中能够快速升温，且能够使得表面温度均匀稳定地维持；同时，该区域对应配合温度传感器能够将温度把控准确，以及通过压力传感器反馈暖体仿真脚模穿上鞋子之后压力情况，方便对测试鞋类的舒适性进行客观评价，具有全方位模拟人体排汗、模拟人体温度及有触觉压力感知的优点。
附图说明
图1为本发明一种应用于鞋类测试设备的暖体仿真脚模的结构图；
图2为图1中暖体仿真脚模的结构图；
图3为图2中脚模骨架的结构图；
图4为图3测试区域的第一侧视图；
图5为图3测试区域的第二侧视图；
图6为图3测试区域的第三侧视图；
图7为图3测试区域的第四侧视图；
图8为脚模主体测试区域的第一侧视图；
图9为脚模主体测试区域的第二侧视图；
图10为脚模主体测试区域的第三侧视图；
图11为脚模主体测试区域的第四侧视图；
图12为图4中测试区域B1的具体结构图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
一种应用于鞋类测试设备的暖体仿真脚模，如图1所示，包括整鞋测试分析仪1，装配到整鞋测试分析仪1内部的暖体仿真脚模2，所述整鞋测试分析仪1包括箱体11，开设在所述箱体11内部的、且用于安装暖体仿真脚模2的实验室12，设置在所述箱体11一侧上端的、且凸起设置的设备放置室13，安装在所述设备放置室13前端的操作屏14，安装在所述箱体11另一侧上端的电子天平15，以及设置在所述箱体11一侧的风机室16,所述实验室12内还通过USB数据接口与设备放置室13的主机相连的第一环境传感器121和第二环境传感器122。
如图2-3所示，所述暖体仿真脚模2包括脚模骨架21，套装在所述脚模骨架21表面上的脚模主体22，安装在所述脚模骨架21顶部的纵向定位销23，配合纵向定位销23与所述脚模骨架21固定的辅助侧板24，以及延伸入所述脚模骨架21内部的、且带插接头的多通道发热元件连接导线25、多通道压力传感连接导线26、多通道温度传感连接导线27和多通道水管28。所述脚模骨架21包括带槽延长管211，焊装在所述带槽延长管211顶部的骨架连接板212，以及焊装在所述带槽延长管211下方的足形网格框架213，覆盖并固定在所述足形网格框架213表面上不同检测区域的、呈管状设置的发热元件214，对应安装在该区域覆盖发热元件214的中间部位的压力传感器215，以及由所述压力传感器215边侧延伸出来的温度传感器216。所述足形网格框架213为镂空设置，方便伸出温度传感器216和水管27，所述足形网格框架213包括足形网格框架本体2131，焊装在所述足形网格框架本体2131表面上的、用于嵌装发热元件214的U型卡槽2132，以及成型在所述足形网格框架本体2131表面上的、用于固定水管的圆形卡装头2133。
如图4-11所示，结合图2-3，暖体仿真脚模2的足形网格框架213分为9个独立区域，分别为A1区、B1区、C1区、D1区、E1区、F1区、G1区、H1区和I1区，每个独立区域的发汗量控制、温度控制、脚感压力采集均是独立控制或者采集数据的，而脚模主体22为硅胶脚套，具体的，同样分别标分为9个独立区域，分别为A区、B区、C区、D区、E区、F区、G区、H区和I区，足形网格框架213分为9个独立区域与脚模主体22中的9个独立区域一一相对应。
实现模拟人脚汗液的分泌是通过整鞋测试分析仪1上设备放置室13内的水泵与暖体仿真脚模2上的水管28插接，将电子天平15上放置测试容器中的实验室三级水通过设备放置室13内的水泵泵入暖体仿真脚模2内分布的水管28中，水管28的出口与暖体仿真脚模2的表面平齐，即泵入暖体仿真脚模2内分布的水管28中的水最终的去向是暖体仿真脚模2的表面。当暖体仿真脚模2接入整鞋测试分析仪1后，实验人员可以通过整鞋测试分析仪1的配套软件选择控制暖体仿真脚模是否发汗和发汗量，这里所指的发汗量为泵入暖体仿真脚模的水量。
实现模拟人脚的温度是利用预埋在暖体仿真脚模2内的发热元件214进行发热的，暖体仿真脚模2的每个分区均预埋了独立的发热元件214和温度传感器216，发热元件214均匀地预埋在距离暖体仿真脚模2表面的一定深度，通过暖体仿真脚模2的足行网格框架213上的U型卡槽2132定位固定发热元件214，确保发热元件214的中心线围成的曲面与暖体仿真脚模2的表面平行，温度传感器216则处于该片独立区域的曲面中心。每个独立区域的发热元件214均通过多通道发热元件连接导线25与设备放置室13内的温控设备相连，同理，每个独立区域的温度传感器216均通过多通道温度传感连接导线27与设备放置室13内的温控设备相连。当暖体仿真脚模2接入整鞋测试分析仪1后，实验人员可以通过整鞋测试分析仪1的配套软件对暖体仿真脚模2的温度进行设置，设备会对暖体仿真脚模2中的发热元件214进行通电，并且同时对暖体仿真脚模2的温度传感器216进行数据采集，不断调整，做负反馈调节，最终将暖体仿真脚模2的温度稳定在设置的目标温度。
实现模拟人穿鞋状态的脚感压力，暖体仿真脚模2内部预埋了多个高灵敏度的压力传感器215，用于独立采集穿鞋状态下的暖体仿真脚模2各部位的受力，每个压力传感器215均通过压力传感导线26与设备放置室13内的压力检测设备相连。
如图12所示，具体为足形网格框架213中B1区域的结构安装视图，在B1区域中，发热元件214铺设在足形网格框架本体2131的表面，并通过U型卡槽2132进行固定，压力传感器215设置在B1区域的中间部位，而且压力传感器215的底部还安装有载台2151，具体的，压力传感器215通过载台2151与足形网格框架本体2131进行固定，另外在B1区域中，圆形卡装头2133设置在压力传感器215边侧，而温度传感器216由圆形卡装头2133的边侧延伸出来，圆形卡装头2133固定水管28的出口，通过水管28模拟该区域的脚部发汗量。
结合图1-3，一种应用于鞋类测试设备的暖体仿真脚模的测试方式，包括以下测试方式：测试模拟人脚穿鞋状态下的汗液分布情况与蒸发情况、测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的保温性能、测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的耐寒等级、测试整鞋稳态下的热阻和湿阻和测试整鞋稳态下的各部位置脚感压力。
当暖体仿真脚模2配合整鞋测试分析仪测试模拟人脚穿鞋状态下的汗液分布情况与蒸发情况时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模2正确安装在实验室12内，并且将多通道发热元件连接导线25、多通道压力传感连接导线26、多通道温度传感连接导线27与设备放置室13内的设备对应插接，将暖体仿真脚模2上的多通道水管28通过插接头与设备放置室13内的水泵设备相连接；
②对软件界面显示的测试样品以及相关物品进行测试前称重，具体操作：将对应的物品放在整鞋测试分析仪1的电子天平15上，点击对应的物品，则物品的质量参数自动录入到软件中，用测试完成后的结果处理，一般称重的物品有仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋和待测样鞋鞋垫；
③完成称重后，在整鞋测试分析仪1的电子天平15上放置装有150ML实验室三级水的容器，并将具体的称重数据上传设备放置室13内的主机，并通过操作屏14显示，容器具体分为A2、B2、C2和D2四个腔体，并且均分150ML实验室三级水，将水泵设备的取水端导管放入容器腔体D2中；
④在操作屏14中选取系统，通过在软件中设置水流速度，即模拟人脚穿鞋状态下的发汗速度，点击软件中的水泵“启动/关闭”按钮，使暖体仿真脚模2中充满水，再次点击软件中的水泵“启动/关闭”按钮则停止；
⑤准备开始测试：在软件中设置测试的目标温度、发汗速度、测试时长、选择与所连接的暖体仿真脚模2对应的码数，点击“启动”，暖体仿真脚模2进入预热阶段，预热阶段旨在将暖体仿真脚模2加热至目标温度，同时暖体仿真脚模2会有发汗动作，确保水管中充满水；
⑥待暖体仿真脚模2的温度稳定在目标温度，软件提示进入“准备阶段”，准备阶段：将暖体仿真脚模2表面多余的水分擦干,辅助暖体仿真脚模2穿上仿人皮肤、标准长筒袜、内装有鞋垫的待测样鞋，将从抽水的导管由D2容器移入A2容器中，尽量保证导管外壁不要挂着明显的水珠，尽量减小实验误差，完成以上工作后点击软件上的“准备完成”、“确定”，此时，暖体仿真脚模2进入温度恢复阶段，同时，整鞋测试分析仪1的风机室16内安装的风扇会自动开启，用于模拟人正常步行时的脚边气流状态，模拟风速通过软件调整，此时设备放置室13内的水泵不会开启；当暖体仿真脚模2的温度恢复并稳定在目标温度时，设备放置室13内的水泵重新开启，正式开始测试，记录数据，软件所设置的测试时长进入倒计时，倒计时结束后会自动采集部分数据，提示“请称重测试后质量”，同时进一步进行称重，记录整个过程水泵从A2容器中实际抽取了多少水，B2和C2容器作为对照组，得到自由蒸发量，并在称重结束后自动保存测试数据，主要数据是相关物品上的水的增量、水的挥发量、维持脚模温度所用的耗电量。
进一步的，当暖体仿真脚模2配合整鞋测试分析仪1测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的保温性能时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模2正确安装在实验室12内，并且将多通道发热元件连接导线25、多通道压力传感连接导线26、多通道温度传感连接导线27与设备放置室13内的设备对应插接，将暖体仿真脚模2上的多通道水管通过插接头与设备放置室13内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏中选取系统，通过在软件中设置测试的目标温度、测试时长、测试的重复次数、选择与所连接的暖体仿真脚模2对应的码数，点击“启动”，暖体仿真脚模2进入预热阶段，预热阶段旨在将暖体仿真脚模2加热至目标温度。
③待暖体仿真脚模2的温度稳定在目标温度，软件提示进入“准备阶段”，准备阶段：辅助脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“准备完成”、“确定”，此时，暖体仿真脚模2进入温度恢复阶段，整鞋测试分析仪1的风机室16内安装的风扇会自动开启，用于模拟人正常步行时的脚边气流状态，模拟风速通过软件或者旋钮调整，此时设备放置室内的水泵关闭；当暖体仿真脚模2的温度恢复并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，软件所设置的测试时长进入倒计时，倒计时结束后，进入下一轮预热、测试，直至累计次数达到所设置的重复次数；当测试结束后软件会自动采集、保存数据，主要数据是维持脚模温度所用的耗电量，温差、标准差。
进一步的，当暖体仿真脚模2配合整鞋测试分析仪1测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的耐寒等级时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模2正确安装在实验室12内，并且将多通道发热元件连接导线25、多通道压力传感连接导线26、多通道温度传感连接导线27与设备放置室13内的设备对应插接，将暖体仿真脚模2上的多通道水管28通过插接头与设备放置室13内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏14中选取系统，通过在软件中设置测试的目标温度、测试时长、测试的重复次数、选择与所连接的暖体仿真脚模2对应的码数，选择“热损耗率”，点击“启动”，暖体仿真脚模2进入预热阶段，预热阶段旨在将暖体仿真脚模2加热至目标温度；
③待暖体仿真脚模2的温度稳定在目标温度，软件提示进入“准备阶段”，准备阶段：辅助脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“准备完成”、“确定”，此时，暖体仿真脚模进入温度恢复阶段，此时整鞋测试分析仪1的风机室16内安装的风扇和设备放置室13内的水泵同时停止运行；当暖体仿真脚模2的温度恢复并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，此时风扇是开启状态，软件所设置的测试时长进入倒计时，倒计时结束后，进入下一轮预热、测试，直至累计次数达到所设置的重复次数，当测试结束会自动采集、保存数据，主要数据是所测样鞋的热阻、维持脚模温度所用的耗电量，温差、标准差。
进一步的，当暖体仿真脚模2配合整鞋测试分析仪1测试整鞋稳态下的热阻和湿阻时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模2正确安装在实验室12内，并且将多通道发热元件连接导线25、多通道压力传感连接导线26、多通道温度传感连接导线27与设备放置室13内的设备对应插接，将暖体仿真脚模2上的多通道水管28通过插接头与设备放置室13内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏14中选取系统，通过在在软件中设置测试的目标温度、水泵流速、测试的时长、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，选择“试验类型”，本测试一共提供四种测试类型，部分测试需要注意测试顺序，分别是：空板热阻测试、空板湿阻测试、穿鞋热阻测试以及穿鞋湿阻测试；
③辅助暖体仿真脚模2穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“启动”，此时，暖体仿真脚模2进入预热阶段，设备放置室13内的水泵开启，当暖体仿真脚模2温度维持并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，设备放置室13内的水泵关闭，所设置的测试时长进入倒计时，测试倒计时结束后实验室12内通过USB数据接口与设备放置室的主机插接第一环境传感器121和第二环境传感器122，第一环境传感器121主要采集实验室12内的气压值、温度值，第二环境传感器122主要采集暖体仿真脚模2与待测样鞋之间的气压值、温度值，作为计算参数，测试的结果处理由软件自动完成并保存测试结果，在这个过程中，进行空板湿阻测试和穿鞋湿阻测试的时候需先将仿人皮肤人为湿润。
进一步的，当暖体仿真脚模2配合整鞋测试分析仪1测试整鞋稳态下的脚感压力时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模2正确安装在实验室12内，并且将多通道发热元件连接导线25、多通道压力传感连接导线26、多通道温度传感连接导线27与设备放置室13内的设备对应插接，将暖体仿真脚模2上的多通道水管28通过插接头与设备放置室13内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏中选取系统，通过在在软件中设置测试的目标温度、水泵流速、测试的时长大于3min、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，选择“试验类型”为“空板热阻”测试，在该步骤中，测试脚感压力时目标温度仅需高于室温0.5℃-1℃；
③辅助暖体仿真脚模2穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“启动”，此时，暖体仿真脚模进入预热阶段，设备放置室内的水泵不会开启，当暖体仿真脚模2温度维持并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，所设置的测试时长进入倒计时，测试倒计时结束后软件自动采集、处理并保存测试结果，脚感压力的测试结果可以自动生成excel文件。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过在足形网格框架表面上不同的检测区域同时设置有发热元件、压力传感器和温度传感器6，使得暖体仿真脚模在测试过程中能够快速升温，且能够使得表面温度均匀稳定地维持；同时，该区域对应配合温度传感器能够将温度把控准确，以及通过压力传感器反馈暖体仿真脚模穿上鞋子之后压力情况，方便对测试鞋类的舒适性进行客观评价，具有全方位模拟人体排汗、模拟人体温度及有触觉压力感知的优点。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (7)
1.一种整鞋测试分析仪，包括装配在整鞋测试分析仪内的暖体仿真脚模，所述整鞋测试分析仪包括箱体，开设在所述箱体内部的、且用于安装暖体仿真脚模的实验室，设置在所述箱体一侧上端的、且凸起设置的设备放置室，安装在所述设备放置室前端的操作屏，安装在所述箱体另一侧上端的电子天平，以及设置在所述箱体一侧的风机室，所述实验室内还通过USB数据接口与设备放置室的主机相连的第一环境传感器和第二环境传感器，其特征在于：所述暖体仿真脚模包括脚模骨架，套装在所述脚模骨架表面上的脚模主体，安装在所述脚模骨架顶部的纵向定位销，配合纵向定位销与所述脚模骨架固定的辅助侧板，以及延伸入所述脚模骨架内部的、且带插接头的多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线和多通道水管；所述脚模骨架包括带槽延长管，焊装在所述带槽延长管顶部的骨架连接板，以及焊装在所述带槽延长管下方的足形网格框架，覆盖并固定在所述足形网格框架表面上不同检测区域的、呈管状设置的发热元件，对应安装在该区域覆盖发热元件的中间部位的压力传感器，以及由所述压力传感器边侧延伸出来的温度传感器；所述足形网格框架为镂空设置，方便伸出温度传感器和水管，所述足形网格框架包括足形网格框架本体，焊装在所述足形网格框架本体表面上的、用于嵌装发热元件的U型卡槽，以及成型在所述足形网格框架本体表面上的、用于固定水管的圆形卡装头，所述压力传感器的底部还安装有载台。
2.一种如权利要求1所述的整鞋测试分析仪的测试方式，其特征在于：包括测试模拟人脚穿鞋状态下的汗液分布情况与蒸发情况、测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的保温性能、测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的耐寒等级、测试整鞋稳态下的热阻和湿阻和测试整鞋稳态下的各部位置脚感压力。
3.如权利要求2所述的整鞋测试分析仪的测试方式，其特征在于，当暖体仿真脚模配合整鞋测试分析仪测试模拟人脚穿鞋状态下的汗液分布情况与蒸发情况时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模正确安装在实验室内，并且将多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线与设备放置室内的设备对应插接，将暖体仿真脚模上的多通道水管通过插接头与设备放置室内的水泵设备相连接；
②对软件界面显示的测试样品以及相关物品进行测试前称重，具体操作：将对应的物品放在整鞋测试分析仪的电子天平上，点击对应的物品，则物品的质量参数自动录入到软件中，用测试完成后的结果处理，一般称重的物品有仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋和待测样鞋鞋垫；
③完成称重后，在整鞋测试分析仪的电子天平上放置装有150ML实验室三级水的容器，并将具体的称重数据上传设备放置室内的主机，并通过操作屏显示，容器具体分为A2、B2、C2和D2四个腔体，并且均分150ML实验室三级水，将水泵设备的取水端导管放入容器腔体D2中；
④在操作屏中选取系统，通过在软件中设置水流速度，即模拟人脚穿鞋状态下的发汗速度，点击软件中的水泵“启动/关闭”按钮，使暖体仿真脚模2中充满水，再次点击软件中的水泵“启动/关闭”按钮则停止；
⑤准备开始测试：在软件中设置测试的目标温度、发汗速度、测试时长、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，点击“启动”，暖体仿真脚模进入预热阶段，预热阶段旨在将暖体仿真脚模加热至目标温度，同时暖体仿真脚模会有发汗动作，确保水管中充满水；
⑥待暖体仿真脚模的温度稳定在目标温度，软件提示进入“准备阶段”，准备阶段：将暖体仿真脚模表面多余的水分擦干,辅助暖体仿真脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、内装有鞋垫的待测样鞋，将从抽水的导管由D2容器移入A2容器中，尽量保证导管外壁不要挂着明显的水珠，尽量减小实验误差，完成以上工作后点击软件上的“准备完成”、“确定”，此时，暖体仿真脚模进入温度恢复阶段，同时，整鞋测试分析仪的风机室内安装的风扇会自动开启，用于模拟人正常步行时的脚边气流状态，模拟风速通过软件调整，此时设备放置室内的水泵不会开启；当暖体仿真脚模的温度恢复并稳定在目标温度时，设备放置室内的水泵重新开启，正式开始测试，记录数据，软件所设置的测试时长进入倒计时，倒计时结束后会自动采集部分数据，提示“请称重测试后质量”，同时进一步进行称重，记录整个过程水泵从A2容器中实际抽取了多少水，B2和C2容器作为对照组，得到自由蒸发量，并在称重结束后自动保存测试数据，主要数据是相关物品上的水的增量、水的挥发量、维持脚模温度所用的耗电量。
4.如权利要求2所述的整鞋测试分析仪的测试方式，其特征在于，当暖体仿真脚模配合整鞋测试分析仪测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的保温性能时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模正确安装在实验室内，并且将多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线与设备放置室内的设备对应插接，将暖体仿真脚模上的多通道水管通过插接头与设备放置室内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏中选取系统，通过在软件中设置测试的目标温度、测试时长、测试的重复次数、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，点击“启动”，暖体仿真脚模进入预热阶段，预热阶段旨在将暖体仿真脚模加热至目标温度;
③待暖体仿真脚模的温度稳定在目标温度，软件提示进入“准备阶段”，准备阶段：辅助脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“准备完成”、“确定”，此时，暖体仿真脚模进入温度恢复阶段，整鞋测试分析仪的风机室内安装的风扇会自动开启，用于模拟人正常步行时的脚边气流状态，模拟风速通过软件或者旋钮调整，此时设备放置室内的水泵关闭；当暖体仿真脚模的温度恢复并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，软件所设置的测试时长进入倒计时，倒计时结束后，进入下一轮预热、测试，直至累计次数达到所设置的重复次数；当测试结束后软件会自动采集、保存数据，主要数据是维持脚模温度所用的耗电量，温差、标准差。
5.如权利要求2所述的整鞋测试分析仪的测试方式，其特征在于，当暖体仿真脚模配合整鞋测试分析仪测试模拟人脚穿鞋状态下鞋子的耐寒等级时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模正确安装在实验室内，并且将多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线与设备放置室内的设备对应插接，将暖体仿真脚模上的多通道水管通过插接头与设备放置室内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏中选取系统，通过在软件中设置测试的目标温度、测试时长、测试的重复次数、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，选择“热损耗率”，点击“启动”，暖体仿真脚模进入预热阶段，预热阶段旨在将暖体仿真脚模加热至目标温度；
③待暖体仿真脚模的温度稳定在目标温度，软件提示进入“准备阶段”，准备阶段：辅助脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“准备完成”、“确定”，此时，暖体仿真脚模进入温度恢复阶段，此时整鞋测试分析仪的风机室内安装的风扇和设备放置室内的水泵同时停止运行；当暖体仿真脚模的温度恢复并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，此时风扇是开启状态，软件所设置的测试时长进入倒计时，倒计时结束后，进入下一轮预热、测试，直至累计次数达到所设置的重复次数，当测试结束会自动采集、保存数据，主要数据是所测样鞋的热阻、维持脚模温度所用的耗电量，温差、标准差。
6.如权利要求2所述的整鞋测试分析仪的测试方式，其特征在于，当暖体仿真脚模配合整鞋测试分析仪测试整鞋稳态下的热阻和湿阻时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模正确安装在实验室内，并且将多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线与设备放置室内的设备对应插接，将暖体仿真脚模上的多通道水管通过插接头与设备放置室内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏中选取系统，通过在在软件中设置测试的目标温度、水泵流速、测试的 时长、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，选择“试验类型”，本测试一共提供四种测试类型，部分测试需要注意测试顺序，分别是：空板热阻测试、空板湿阻测试、穿鞋热阻测试以及穿鞋湿阻测试；
③辅助暖体仿真脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“启动”，此时，暖体仿真脚模进入预热阶段，设备放置室内的水泵开启，当暖体仿真脚模温度维持并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，设备放置室内的水泵关闭，所设置的测试时长进入倒计时，测试倒计时结束后实验室内通过USB数据接口与设备放置室的主机相插接第一环境传感器和第二环境传感器，第一环境传感器主要采集实验室内的气压值、温度值，第二环境传感器主要采集暖体仿真脚模与待测样鞋之间的气压值、温度值，作为计算参数，测试的结果处理由软件自动完成并保存测试结果，在这个过程中，进行空板湿阻测试和穿鞋湿阻测试的时候需先将仿人皮肤人为湿润。
7.如权利要求2所述的整鞋测试分析仪的测试方式，其特征在于，当暖体仿真脚模配合整鞋测试分析仪测试整鞋稳态下的脚感压力时，包括以下步骤：
①将暖体仿真脚模正确安装在实验室内，并且将多通道发热元件连接导线、多通道压力传感连接导线、多通道温度传感连接导线与设备放置室内的设备对应插接，将暖体仿真脚模上的多通道水管通过插接头与设备放置室内的水泵设备相连接；
②准备开始测试：通过操作屏中选取系统，通过在在软件中设置测试的目标温度、水泵流速、测试的时长大于3min、选择与所连接的暖体仿真脚模对应的码数，选择“试验类型”为“空板热阻”测试，在该步骤中，测试脚感压力时目标温度仅需高于室温0.5℃-1℃；
③辅助暖体仿真脚模穿上仿人皮肤、标准长筒袜、待测样鞋，完成以上工作后点击软件上的“启动”，此时，暖体仿真脚模进入预热阶段，设备放置室内的水泵不会开启，当暖体仿真脚模温度维持并稳定在目标温度时，正式开始测试，记录数据，所设置的测试时长进入倒计时，测试倒计时结束后软件自动采集、处理并保存测试结果，脚感压力的测试结果可以自动生成excel文件。
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