CN202101783U - 服装热湿舒适性微环境动态测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种服装热湿舒适性微环境动态测试装置，涉及服装技术领域。包括计算机（1）、采集箱（2）、采集卡（3）、输入模块（4）、采集接线盒（5）、温度传感器（6）湿度传感器（7）及电缆（8）以电信号方式连接。其中，计算机（1）为XP系统；采集箱（2）为SCXI-1000的4插槽产品；采集卡（3）为NIPCI-6221置于计算机机箱中；输入模块（4）为SCXI-1102的32通道热电偶输入模块；采集接线盒（5）为SCXI-1303的32通道接线盒，经电缆（8）分别与温度传感器（6）、湿度传感器（7）作电信号的连接。服装在微环境中试验，可以得到可靠、真实、有效的数据，节省时间，提高工作效率。

Description

服装热湿舒适性微环境动态测试装置

技术领域

本实用新型涉及服装技术领域，具体指一种服装热湿舒适性微环境动态测试装置。

背景技术

人体的热湿舒适性主要是由人体皮肤――服装――环境所形成的微气候环境决定的，包括温度、湿度、流速、气压等（如图1所示）。与此相关的服装热湿舒适性的研究，尤其是对服装热湿舒适性测试仪器的研究，一直以来都是国内外学者们研究的热点课题。研究之初，学者们更多的是在研究其静态问题，即有关服装材料热湿传递性能物理指标的测定,如热阻、湿阻、保暖率、透湿率、克罗值等。但对在动态情况下服装的热湿舒适性研究较少。目前在运动状态下的服装热湿舒适性研究主要还是以主观评价为主。

出汗暖体假人和织物微气候仪的诞生，使得服装热湿舒适性的动态测试在很大程度上得到了改进，但由于它们均属于简单的数字仪器，处理能力有限，灵活性差，并且不能够进行二次开发，故存在一定的局限性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺失和不足，提出一种服装热湿舒适性微环境动态测试装置，其基于目前国际先进的虚拟仪器技术和LabView软件，构建服装热湿舒适性微环境测试系统，其硬件环境主要包括计算机、采集卡、采集箱、采集输入模块、采集接线盒、温度传感器和湿度传感器及电缆等。该测试装置用于在人体做各种活动时，服装与人体之间的小环境中温度和湿度变化的动态测量。该装置可以用于研究各类服装材料的实际穿着舒适性，以及各类特殊功能服装的实际穿着舒适性研究。研究中可以针对各种人体活动或者环境变化连续测量服装与人体间微环境的变化情况。

所述的虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上，通过配置I/O接口设备，将传感器采集到的信号传输至计算机，利用计算机显示器来模拟传统仪器的控制面板，通过用户编写不同测试功能的软件，对采集到的信号进行分析、处理、显示、存储和打印的过程。虚拟仪器把计算机技术、电子技术、传感器技术、信号处理技术、软件技术结合起来，除继承传统仪器的已有功能外，还增加了许多传统仪器所不能及的先进功能。在服装热湿舒适性的测试当中，虚拟仪器通过计算机平台，解决了以往使用单片机不能解决的问题。用户可以根据自己的需求设计测试系统，即虚拟仪器是一种用户通过对软件编程并同仪器硬件有机地结合在一起的仪器，具有明显的灵活性。同时它能够实现连续的、动态的数据采集。由于微气候环境中热湿传递过程是一个动态变化的过程，因此通过虚拟仪器搭建服装热湿舒适性微环境测试系统，可以实现动态、连续的数据采集。

基于虚拟仪器的服装热湿舒适微气候测试系统，用于测定服装与人体之间微环境的热湿舒适性，将温度传感器和湿度传感器与被测对象相连接，可以同时测定实际穿着者身体不同部位的热、湿情况。温度传感器和湿度传感器通过接线盒、输入模块和采集箱，对采集到的电信号进行放大、调理后，将数据送入到数据采集卡，在此电信号转化成数字信号输入到电脑中，在电脑上中通过LabView软件编制测试装置的前台面板，直观的显示测得的数据及其变化情况，并可以完成对数据的存储、传输和处理等过程。

通过虚拟仪器构建的服装热湿舒适性微环境测试系统，其硬件环境主要由计算机、采集卡、采集箱、采集接线盒、温度传感器、湿度传感器和电缆组成。

计算机操作系统为Microsoft windows XP系统，CPU3.20GHZ, 内存512M。采集箱型号为SCXI-1000，为4插槽采集箱。NI PCI-6221信号采集卡放置在计算机机箱中，实现对数据信号的A/D转换。SCXI-1102为32通道热电偶输入模块，实现对采集到的电信号的放大和调理，SCXI-1303为32通道温度采集接线盒，通过电缆将其与温度传感器和湿度传感器相连。

在本系统中采用Pt100铂电阻温度传感器，温度值范围为0～50℃，精度为0.1℃，输出电压为0～5V。

在本系统中选用的湿度传感器为HM1500，采用Humirel专利湿敏电容HS1101设计制造，带防护棒式封装，防灰尘，可有效抵抗各种腐蚀性气体物质。湿度范围为0～100%RH，精度为2%，输出电压为1～4V。

本系统中使用的软件为LabView中文版。LabView与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabView使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。具有节省编程时间和提高编程效率的作用，同时具有友好的工作界面。

本系统在标准实验条件下对服装微环境中的温湿度进行试验，可以得到可靠、真实、有效的数据。本系统实现对服装与人体间微环境中温湿度变化的动态、连续的采集，根据实际需要可以设定采集的频率，一般情况下每0.2秒对数据进行一次采集即可满足分析要求。它可以为实验提供大量的数据进行分析和处理。数据以excel表格的形式存储，同时由于大量的数据整理起来也会给测试者带来不便，因此通过建立数据库，对某一时间段内的数据进行查询，即历史数据的查询，同时能够对测定的数据进行数学分析，可以节省时间，提高工作效率。

附图说明

图1为由人体皮肤――服装――环境所形成的微气候环境示意图；

图2为本实用新型服装热湿舒适微气候测试系统连接示意图；

图3a为本实用新型温度传感器元件；图3b为本实用新型湿度传感器元件；

图4本实用新型的实施例羊毛衫热湿舒适微环境的动态测试结果。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述；

本实用新型一种服装热湿舒适性微环境动态测试装置，包括计算机1、采集卡2、采集箱3、输入模块4，采集接线盒5、温度传感器6、湿度传感器7及电缆8以电信号方式连接（如图2所示）。

其中，所述的计算机1为Microsoft windows XP系统，CPU3.20GHZ，内存512M。

所述的采集箱2为型号SCXI-1000的4插槽采集箱。

所述的采集卡3为NI PCI-6221放置在计算机机箱中。

输入模块4为SCXI-1102的32通道热电偶输入模块。

采集接线盒5为SCXI-1303的32通道接线盒，通过电缆8分别与温度传感器6和湿度传感器7相连，最多可以连接32个传感器，同时测试32个部位。

本实用新型的一个实施例，所述的服装热湿舒适性微环境动态测试装置，其中，所述的温度传感器6采用Pt100铂电阻，温度值范围为0～50℃，精度为0.1℃，输出电压为0～5V（如图3a所示）。

所述的湿度传感器7为HM1500，采用Humirel专利湿敏电容HS1101设计制造，带防护棒式封装，防灰尘，可有效抵抗各种腐蚀性气体物质。湿度范围为0～100%RH，精度为2%，输出电压为1～4V（如图3b所示）。

所述的服装热湿舒适性微环境动态测试装置，其中，本装置系统中使用的软件为LabVIEW 8.5中文版。

服装热湿舒适微气候测试系统的前台程序系统如图4所示。

本实用新型的实施例羊毛衫热湿舒适微环境的动态测试结果如图5所示。

纵上所说，本实用新型在标准实验条件下对服装微环境中的温湿度进行试验，可以得到可靠、真实、有效的数据，包括在服装与人体间微环境中温湿度变化的动态、连续的采集……，为实验提供大量的数据进行分析和处理以及通过建立数据库，对某一时间段内的数据进行查询，即历史数据的查询，同时能够对测定的数据进行数学分析，可以节省时间，提高工作效率。

Claims (2)

1.一种服装热湿舒适性微环境动态测试装置，包括计算机(1)、采集箱(2)、采集卡(3)、输入模块(4)、采集接线盒(5)、温度传感器(6)，湿度传感器(7)及电缆(8)以电信号方式连接，其特征是，所述的计算机(1)为CPU3.20GHZ，内存512M；所述的采集箱(2)为型号SCXI-1000的4插槽采集箱；所述的采集卡(3)为NI PCI-6221放置在计算机机箱中；输入模块(4)为型号SCXI-1102的32通道热电偶输入模块；采集接线盒(5)为SCXI-1303的32通道接线盒，通过电缆(8)分别与温度传感器(6)和湿度传感器(7)相连。

2.如权利要求1所述的服装热湿舒适性微环境动态测试装置，其特征是，所述的温度传感器(6)采用Pt 100铂电阻，温度值范围为0～50℃，精度为0.1℃，输出电压为0～5V；

所述的湿度传感器(7)为HM1500，采用Humirel专利湿敏电容HS1101设计制造，带防护棒式封装；湿度范围为0～100％RH，精度为2％，输出电压为1～4V。 

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