CN2927053Y - 一种织物常温微气候测试圆筒仪 - Google Patents

一种织物常温微气候测试圆筒仪 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种织物常温微气候测试圆筒仪，包括出汗圆筒16、恒温供水池20、数字式控温仪21及温、湿度采集箱15，出汗圆筒16通过供水管道12、恒温水浴6的供水管道28和回流管道19与恒温供水池20连接，数字式控温仪21通过导线与出汗圆筒16和恒温供水池20相连，温、湿度采集箱15通过导线与出汗圆筒16和电脑相连。本实用新型的有益效果是：能模拟人体的躯干形态，进行二维传热传湿的测试；能始终保证模拟皮肤表面恒定的温度；保证给模拟皮肤提供恒温均匀的汗水；能准确实时的采集到模拟微气候内的温湿度随时间的变化情况，并能通过PC机进行记录、处理、存储和打印。

Description

一种织物常温微气候测试圆筒仪
技术领域
本实用新型涉及一种服装材料(织物)的热湿传递进行测量的仪器，特别是涉及一种织物常温微气候测试圆筒仪。
背景技术
织物热湿传递测试方法与测试装置一直是服装材料舒适性研究的重要内容之一。1979年，Hollies提出服装材料舒适性是热、湿耦合作用的结果，并设计了一种能发汗的湿平板以来，织物微气候仪的研究，一直受到关注。
织物微气候仪通常是模拟在外界环境中，检测模拟皮肤与试样间的微气候变化情况及热湿传递情况，即检测人体热量和汗汽通过织物内空气层、织物及织物外空气层与环境进行能量交换、质量交换的全过程，用温度梯度和湿度梯度法测试出织物能量交换和质量交换的状态变化，从而反应织物对能量流和质量流的阻力。
原田研制的织物微气候热平板仪能同时测量织物的热、湿传递性能，模拟皮肤使用0.38mm的微孔聚四氟乙烯膜，模拟人体的无感出汗，使用0.6mm厚，细孔直径0.3mm的铜板，模拟人体显性出汗。环境温度、湿度和风速风向是可调节的。该仪器可以模拟人体在各种活动状态引起的热湿状态，利用温湿度传感器，测出这些状态下微气候的状态。Hollies、Kim在发汗热平板上使用加湿麂皮，模拟人体皮肤出汗，测量了织物微气候内外的温度和湿度的动态变化。蒋培清研究了织物传热传湿的稳态和动态过程。
周小红研制的织物微气候测试圆筒仪能模拟低温微气候的测试环境，包括壳体、微气候模拟机内胆，该内胆里是微气候模拟空间，下方是一恒温水浴池，该恒温水浴池上部设置一层模拟皮肤，模拟皮肤上再设置待测织物，其特征在于：该壳体与内胆、恒温水浴池之间设有保温材料，微气候模拟空间内设一风扇，内胆外设温度控制器。
朱方龙研制了一种热防护服防护性能测试圆筒仪能模拟高温微气候的测试环境，包括测试头恒温水箱测控系统，测试头固定在机架上，测试头的最外层是保温隔热层，里面相邻的一层是热源，在热源试样之间是活动的预热屏蔽套，试样与皮肤模拟器之间为空气层，皮肤模拟器外表面装有膜热电偶和热电偶，皮肤模拟器固定在恒温柱上，恒温柱内设有循环水通道与恒温水浴相接，膜热电偶和热电偶与测控系统连接。
目前的常温微气候热湿传递测试装置主要是热平板，而热平板只考虑一维传热传湿，不能真实模拟人体实际着装时的传热传湿情况。因此亟待一种能比较真实模拟出人体二维传热传湿的微气候测试装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种织物常温微气候测试圆筒仪，以弥补现有技术的不足，满足生产和生活的需要。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种织物常温微气候测试圆筒仪，包括出汗圆筒16、恒温供水池20、数字式控温仪21及温、湿度采集箱15，出汗圆筒16通过供水管道12、恒温水浴6的供水管道28和回流管道19与恒温供水池20连接，数字式控温仪21通过导线与出汗圆筒16和恒温供水池20相连，温、湿度采集箱15通过导线与出汗圆筒16和电脑相连。
作为优选法的技术方案：所述的出汗圆筒16、恒温供水池20、数字式控温仪21及温、湿度采集箱15，所述的出汗圆筒16的筒体内核是恒温水浴6和筒体壁7，筒体壁7外面包覆有圆筒形的出汗毛细管道9，出汗毛细管道9的外层包覆筒形的模拟皮肤10，恒温水浴6、筒体壁7、出汗毛细管道9和模拟皮肤10的上下由保温材料11包覆，试样1至于最外层，通过胶布包覆于支架5上，与模拟皮肤10之间形成微气候4，在微气候4内设有一组温、湿度传感器2，在模拟皮肤10处设有温度传感器8；所述的支架5为上、下两个圆环，与保温材料11紧配合相套，所述的支架5上圆环设有圆环形的孔，可供圆筒形可开合式薄铜片3通过。
本实用新型的优点如下：
1、本实用新型的出汗圆筒能模拟人体的躯干形态，进行二维传热传湿的测试。
2、本实用新型的温度控制系统能始终保证模拟皮肤表面恒定的温度。
3、本实用新型的供水系统能保证给模拟皮肤提供恒温均匀的汗水。
4、本实用新型的温湿度采集系统能准确实时的采集到模拟微气候内的温湿度随时间的变化情况，并能通过PC机进行记录、处理、存储和打印。
整个微气候测试系统的操作程序如下：
1.打开恒温供水池20的电源开关26；
2.打开数字式控温仪21面板的电源开关，设定好温度为35℃；
3.打开恒温供水池20的加热器开关25及蠕动泵开关24，加热器自动对恒温供水池20进行加热；
4.数字式控温仪21通过连线17与温度传感器8相连，数字式控温仪21温度显示屏上实时显示模拟皮肤10的温度值，当温度达到设定的温度值35℃时，恒温供水池20的加热器自动停止加热；当温度显示屏上显示的温度值低于35℃时，恒温供水池20的加热器又自动开始加热，一直到模拟皮肤10的温度值重新达到35℃时，加热器又自动停止加热，如此往复，始终保持模拟皮肤10的温度恒定在35℃。
5.出汗毛细管道9能为模拟皮肤10提供恒定温度为35℃的均匀模拟汗水。蠕动泵23将恒温供水池20的水经供水管道12将一部分水流分流到出汗毛细管道9中为模拟皮肤10提供恒温汗水，一部分水流分流到恒温水浴6的供水管道28中为恒温水浴6提供恒温水，并通过回流管道19回到恒温供水池20。出汗毛细管道9上布满极细的出汗孔，环绕在筒体壁7上，外层再包覆吸水性良好的模拟皮肤10，可以确保出汗时圆筒表面全身均匀润湿，经水分渗析扩散、蒸发来模拟出汗。同时还可以通过出汗毛细管道9上的流量调控器27来调节出汗的速度及出汗量的大小。装在支架5上的圆筒形可开合式薄铜片3，可以通过打开和关闭来模拟出汗的开始和结束。
6.温、湿度采集箱15通过温度传感器连线13及湿度传感器连线14与温、湿度传感器2相连，并与PC主机22通过导线相连，能准确实时的记录和显示模拟微气候4内的温、湿度随时间的动态变化曲线。
模拟皮肤10采用聚氨酯合成的人造麂皮做成，平方米克重为212.3g/m2，厚度1.16mm；透气量88.97L/m2·s。
保温材料11采用保温性良好的塑料制成，筒体壁7由导热性良好的铜板制成。
温度传感器采用英国Labfactlity制造的薄膜标准型铂电阻温度传感器。型号：PT100、2×10mm、classA；技术参数：0℃时，电阻为100Ω，温度范围：-50℃～200℃。
湿度传感器为美国Honeywell制造，其特点是体积小、精度高。型号：HIH3610；技术参数：电源电压5V直流，测量范围：0～100％。
附图说明
图1是本实用新型出汗圆筒的结构剖视图
图2是本实用新型的结构示意图
图中：
1——试样；2——温、湿度传感器；3——可开合式薄铜片；
4——微气候；5——支架；6——恒温水浴；7——筒体壁；8——温度传感器；
9——出汗毛细管道；10——模拟皮肤；11——保温材料；
12——供水管道；13——温度传感器连线；14——湿度传感器连线；
15——温、湿度采集箱；16——出汗圆筒；17——温度传感器8的连线；
18——托架：19——回流管道；20——恒温供水池；21——数字式控温仪；
22——PC主机；23——蠕动泵；24——蠕动泵开关；25——加热器开关；
26——电源开关；27——流量调控器；28——恒温水浴6的供水管道。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
实施例1
参照附图1-2，筒体内核是恒温水浴6，四周由导热性良好的铜板做筒体壁7，上部和下部是保温性良好的保温材料11，防止热量向外扩散。
筒体壁7上包覆有出汗毛细管道9，外层再包覆有导湿性良好的模拟皮肤10，在出汗毛细管道9和模拟皮肤10之间安装有温度传感器8，与数字式控温仪21相连接，可以实时记录并控制模拟皮肤的温度。
测试试样1至于最外层，与模拟皮肤10的距离为10mm，通过胶布包覆于支架5上，与模拟皮肤之间形成微气候4。测试试样的有效面积为18×47.1cm2。
在微气候4中间距离试样1及模拟皮肤10各5cm处安装有一组温、湿度传感器2。
距离模拟皮肤10的1cm处装有1mm厚的可开合式圆筒形薄铜片3，可以通过打开和关闭来模拟出汗的开始和结束。出汗圆筒16放于托架18上，下面是恒温供水池20。

Claims (2)

1、一种织物常温微气候测试圆筒仪，包括出汗圆筒(16)、恒温供水池(20)、数字式控温仪(21)及温、湿度采集箱(15)，其特征在于：出汗圆筒(16)通过供水管道(12)、恒温水浴(6)的供水管道(28)和回流管道(19)与恒温供水池(20)连接，数字式控温仪(21)通过导线与出汗圆筒(16)和恒温供水池(20)相连，温、湿度采集箱(15)通过导线与出汗圆筒(16)和电脑相连。
2、根据权利要求1所述的所述的圆筒仪，其特征在于：所述的出汗圆筒(16)的筒体内核是恒温水浴(6)和筒体壁(7)，筒体壁(7)外面包覆有圆筒形的出汗毛细管道(9)，出汗毛细管道(9)的外层包覆筒形的模拟皮肤(10)，恒温水浴(6)、筒体壁(7)、出汗毛细管道(9)和模拟皮肤(10)的上下由保温材料(11)包覆，试样(1)至于最外层，通过胶布包覆于支架(5)上，与模拟皮肤(10)之间形成微气候(4)，在微气候(4)内设有一组温、湿度传感器(2)，在出汗毛细管道(9)和模拟皮肤(10)之间设有温度传感器(8)；所述的支架(5)为上、下两个圆环，与保温材料(11)紧配合相套，所述的支架(5)上圆环设有圆环形的孔，可供圆筒形可开合式薄铜片(3)通过。
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