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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Trockenzeit von schnell trocknenden Textilien, und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Trockenzeit eines Feuchtigkeit abtransportierenden und schnell trocknenden Materials, die eine bequeme und präzise Messung der Trockenzeit des Materials ermöglichen, indem eine Umgebung erzeugt wird, die der Hautoberfläche eines bekleideten menschlichen Körpers gleicht.
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Im Allgemeinen bezeichnen Feuchtigkeit abtransportierende und schnell trocknende Materialien Fasermaterialien für Sport und Freizeit, die Schweißabsonderungen eines menschlichen Körpers abtransportieren und den abtransportierten Schweiß schnell trocknen.
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In letzter Zeit macht die Entwicklung solcher Feuchtigkeit abtransportierenden und schnell trocknenden Materialien rasche Fortschritt, weshalb auch Testausrüstung für die Trockeneffizienz dieser Materialien dringend benötigt wird.
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Wie in 5 gezeigt, weist eine Trockenzeitmessvorrichtung des Stands der Technik einen Ständer 100 auf, der eine Aufhängeklammer 101, einen Dehnungsmessstreifen 200, der mit der Aufhängeklammer 101 verbunden ist, und einen Dehnungsmesser 300 auf, der die Werte der Dehnungsmessstreifen 200 aufzeichnet.
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Die Trockenzeitmessvorrichtung des Stands der Technik misst die Trockenzeit eines Feuchtigkeit enthaltenden Probenmaterials F anhand einer Veränderung des Spannungszustands, der vom Dehnungsmessstreifen gemessen wird, wobei das Probenmaterial F an der Aufhängeklammer 101 aufgehängt wird.
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Allerdings weist die Trockenzeitmessvorrichtung des Stands der Technik folgende Nachteile auf.
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Obwohl die Feuchtigkeitsabtransport- und Trockeneffizienz eines Feuchtigkeit abtransportierenden und schnell trocknenden Materials präzise gemessen werden muss, ist die Trockenzeitmessvorrichtung des Stands der Technik nicht dazu in der Lage, eine Umgebung zu erzeugen, die dem menschlichen Körper gleicht, wobei es in diesem Fall schwierig ist, die Trockenzeit des Schweißes unter Bedingungen zu messen, die denjenigen des menschlichen Körpers gleichen, wenn nur natürliche Trocknungsbedingungen gemessen werden.
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Die
US 2004/0177529 A1 offenbart eine Trocknungsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren, wobei ein Feuchtigkeitssensor benutzt wird. Die Trocknungsvorrichtung umfasst ein Steuergerät zum Vergleich des Gewichts und der Feuchtigkeitsmenge eines Artikels, der in der Trockungsvorrichtung positioniert ist, mit vorbestimmten Daten und stellt eine Trocknungszeit für den Artikel auf der Basis der Vergleichsresultate ein.
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Aus der
DE 699 17 329 T2 ist eine poröse Kompositmembran und ein Verfahren zur Behandlung dieser Membran bekannt, bei der eine angreifende Flüssigkeit, wie Wasser, auf die Oberfläche einer Probe dieser Membran gesprüht oder getropft wird, um den Benetzungszustand und das Ausmaß an Infiltration der Flüssigkeit in das Material optisch abzuschätzen. Wenn die Probe von der Testflüssigkeit benetzt und durchdrungen wird, ändert sich gewöhnlich ihre Erscheinung von opak oder halbtransparent zu transparent. Weitere Testflüssigkeiten, die verwendet wurden, umfassen Isopropylalkohol in Anteilen von 30 bis 100% in Wasser. Diese Druckschrift offenbart also einen typischen Benetzungstest.
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Die
DE 37 50 848 T2 betrifft mikroporöse Beschichtungen von Textilerzeugnissen und erwähnt lediglich, dass solche beschichteten Textilerzeugnisse unter anderem hinsichtlich ihrer Feuchtigkeits-Dampfdurchlässigkeitsrate (MVTR) gemessen gemäß ASTM E96-80, Verfahren H bewertet werden.
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Aus der
DE 971 397 schließlich ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Leder bekannt, bei der das Leder auf eine Platte aufgeklebt und auf eine der jeweiligen Lederart angepasste Temperatur erwärmt wird. Die zum Trocknen erforderliche Wärme wird dem Leder ausschließlich von der Platte aus zugeführt, auf die das Leder aufgeklebt ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der oben genannten Probleme getätigt, und sie stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Trockenzeit eines Feuchtigkeit abtransportierenden und schnell trocknenden Materials bereit, die eine bequeme und präzise Messung der Trockenzeit des Materials ermöglichen, indem eine Umgebung erzeugt wird, die der Hautoberfläche eines bekleideten menschlichen Körpers gleicht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird nach Anspruch 1 ein Verfahren zum Messen der Trockenzeit eines Feuchtigkeit abtransportierenden und schnell trocknenden Materials bereitgestellt, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugen von Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen, die Bedingungen gleichen, in denen von einem menschlichen Körper abgesonderter Schweiß an die Unterseite eines Testmaterials abgegeben wird; Blasen von Wind auf die Oberseite des Testmaterials mit einer Geschwindigkeit, die der Geschwindigkeit gleicht, in der ein Mensch läuft; Träufeln von destilliertem Wasser auf die Oberseite des Testmaterials, wobei die Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen und die Windgeschwindigkeit konstant gehalten werden; und Messen der Trockenzeit des Testmaterials mit dem auf die Oberseite des Testmaterials geträufelten destillierten Wasser. Dabei wird für das Messen der Trockenzeit des Testmaterials eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, an dem das destillierte Wasser aufgeträufelt wird, bis zu einem Zeitpunkt gemessen, an dem die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des Testmaterials zu einem Wert zurückkehrt, der einem Wert vor dem Aufträufeln des destillierten Wassers entspricht.
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Die Trockenzeit des Testmaterials wird durch Messen der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des Testmaterials gemessen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner nach Anspruch 2 eine Vorrichtung zum Messen der Trockenzeit eines Feuchtigkeit abtransportierenden und schnell trocknenden Materials bereitgestellt, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: ein Gehäuse, dessen geöffnete Oberseite mit einer transparenten Abdeckung bedeckt ist, wodurch an einem oberen Abschnitt desselben eines geöffnete Kammer begrenzt wird; ein Temperatur und Feuchtigkeit erzeugendes Modul, das unter der Kammer in dem Gehäuse installiert ist, um eine Temperatur und eine Feuchtigkeit zu erzeugen, die denjenigen eines menschlichen Körpers gleichen; ein Windgeschwindigkeiterzeugungsmodul mit einem Gebläsekanal, der an einer Seite des Körpers ausgebildet ist, und der mit der Kammer in Verbindung steht, und einem Gebläse, das im Gebläsekanal installiert ist, wobei das Windgeschwindigkeiterzeugungsmodul Wind horizontal durch die Kammer bläst; eine Träufelröhre für destilliertes Wasser, die derart an der Abdeckung angebracht ist, dass sie durch die Abdeckung verläuft, um destilliertes Wasser auf das Testmaterial zu träufeln, das an der Bodenfläche der Kammer angeordnet ist; und ein Trockenzeitmessmodul, das die Trockenzeit des destillierten Wassers misst, das auf das Testmaterial tropft.
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Das Trockenzeitmessmodul weist eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeitsmesseinrichtung auf, die in dem Gehäuse installiert ist, um die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des Testmaterials zu messen, und einen Zeitmesser, der unter Verwendung einer Dateneingabe von der Feuchtigkeitsdurchlässigkeitsmesseinrichtung eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, an dem das destillierte Wasser aufgeträufelt wird, bis zu einem Zeitpunkt misst, an dem die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des Testmaterials zu einem Wert zurückkehrt, der einem Wert vor dem Aufträufeln des destillierten Wassers entspricht.
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Das Temperatur und Feuchtigkeit erzeugende Modul weist ein Paar Heizplatten auf, die in unteren Abschnitten der Kammer an beiden Seiten des Gehäuses installiert sind, um Wärme zu erzeugen, und einen Dampfgenerator, der zwischen den Heizplatten angeordnet ist, um Dampf zu erzeugen. Der Dampfgenerator weist einen Kessel auf, der zwischen den Heizplatten im Gehäuse installiert ist und dessen Oberseite geöffnet ist, eine Heizung, die im Kessel installiert ist, um Wasser zu erwärmen, ein Wasserspeiserohr, das mit dem Kessel verbunden ist, um denn Kessel von außen Wasser zuzuführen, und eine Platte mit Stanzlöchern, die an der geöffneten Oberseite des Kessels angebracht ist, um Dampf durchzulassen.
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Das Windgeschwindigkeiterzeugungsmodul weist ferner einen Windgeschwindigkeitsdetektor auf, der derart an der Abdeckung angebracht ist, dass er die Abdeckung durchläuft, und der die Windgeschwindigkeit über der Bodenfläche der Kammer detektiert.
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Die Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen nun anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren verdeutlicht werden, wobei:
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1 ein Blockdiagramm ist, das ein Messverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Messvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 eine schematische Seitenschnittansicht von 2 ist;
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4 eine teilweise vergrößerte Seitenschnittansicht ist, die einen Betriebszustand der Messvorrichtung aus 2 zeigt; und
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5 eine Vorderansicht ist, die ein Beispiel einer Messvorrichtung gemäß dem Stand der Technik zeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Körper
- 11
- Abdeckung
- 12
- Kammer
- 20
- Temperatur und Feuchtigkeit erzeugendes Modul
- 21
- Heizplatte
- 22
- Dampfgenerator
- 30
- Windgeschwindigkeitserzeugungsmodul
- 31
- Gebläsekanal
- 32
- Gebläse
- 40
- Träufelmodul für destilliertes Wasser
- 50
- Trockenzeitmessmodul
- 51
- Feuchtigkeitdurchlässigkeitsmesseinrichtung
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Im Folgenden sollen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren detailliert beschrieben werden.
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Messverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Verfahren zum Messen der Trockenzeit eines Feuchtigkeit abtransportierenden und schnell trocknenden Materials einen Schritt zum Erzeugen einer Temperatur und Feuchtigkeit S1 ähnlich derjenigen eines menschlichen Körpers, einen Schritt zum Erzeugen einer Windgeschwindigkeit S2 ähnlich einer Geschwindigkeit, mit der ein Mensch läuft, einen Schritt des Aufträufelns von destilliertem Wasser S3, bei dem destilliertes Wasser auf das Testmaterial geträufelt wird, und einen Schritt zum Messen der Trockenzeit S4, bei dem die Trockenzeit des destillierten Wassers gemessen wird.
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Der Schritt zum Erzeugen einer Temperatur und Feuchtigkeit S1 bezeichnet einen Schritt, bei dem Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen erzeugt werden, die denjenigen gleichen, die vorliegen, wenn von einem menschlichen Körper abgesonderter Schweiß an die Unterseite eines Testmaterials abgegeben wird.
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In Schritt S1 werden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen erzeugt, die den externen Bedingungen an einem menschlichen Körper gleichen, um das Testmaterial in einen Zustand zu versetzen, der dem Zustand gleicht, in dem der menschliche Körper das Testmaterial trägt, wobei die Messung der Trockengeschwindigkeit vorzugsweise bei einer Feuchtigkeit von 40% und einer Lufttemperatur von 35 Grad stattfindet, was den externen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen an der Hautoberfläche des menschlichen Körpers gleicht.
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Der Schritt S2 zum Erzeugen einer ähnlichen Windgeschwindigkeit bezeichnet einen Schritt, bei dem Wind auf die Oberseite des Testmaterials geblasen wird, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die der Geschwindigkeit gleicht, mit der ein Mensch läuft.
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In Schritt S2 wird der Zustand, in dem ein menschlicher Körper das Testmaterial trägt, präziser nachgebildet, indem eine Bedingung hinzugefügt wird, unter der der Mensch sich fortbewegt, wobei die Windgeschwindigkeit vorzugsweise 1 m/sek. beträgt.
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Der Schritt des Aufträufelns von destilliertem Wasser S3 bezeichnet einen Schritt, bei dem destilliertes Wasser auf die Oberseite des Testmaterials geträufelt wird, wobei die Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen und die Windgeschwindigkeit festgelegt sind.
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In Schritt S3 wird ein Zustand nachgebildet, in dem Schweiß an das Testmaterial abgegeben wird, indem das destillierte Wasser aufgeträufelt wird, wobei die Menge des destillierten Wassers vorzugsweise 5 ml beträgt.
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Der Schritt zum Messen der Trockenzeit S4 bezeichnet einen Schritt, bei dem die Trockenzeit des Testmaterials gemessen wird, nachdem das destillierte Wasser auf die Oberseite des Testmaterials aufgeträufelt wurde.
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Die Messung der Trockenzeit wird durch das Messen der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit durchgeführt, da die Trockenzeit auf diese Weise auch dann präzise gemessen werden kann, wenn die Haut des menschlichen Körpers während der Absorption des Schweißes durch das Feuchtigkeit abtransportierende und schnell trocknende Material kontinuierlich Dampf abgibt.
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Die Messung der Trockenzeit anhand der Veränderung der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit wird ausgeführt, indem eine verstrichene Zeitdauer gemessen wird, angefangen von einem Zeitpunkt, an dem das destillierte Wasser aufgeträufelt wird, bis zum einem Zeitpunkt, an dem die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit einen Wert erreicht, der dem Wert vor dem Aufträufeln des destillierten Wassers entspricht, wobei zuvor die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des Testmaterials vor dem Aufträufeln des destillierten Wassers gemessen wird.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Messvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 3 ist eine schematische Seitenschnittansicht von 2.
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Wie in 2 und 3 gezeigt, weist die Vorrichtung zum Messen der Trockenzeit eines Feuchtigkeit abtransportierenden und schnell trocknenden Materials ein Gehäuse 10 auf, in dem ein Testmaterial F angeordnet ist, ein Temperatur und Feuchtigkeit erzeugendes Modul 20, das in dem Gehäuse 10 installiert ist, um eine Umgebung zu erzeugen, die in Bezug auf Temperatur und Feuchtigkeit derjenigen eines menschlichen Körpers gleicht, ein Windgeschwindigkeiterzeugungsmodul 30, das in dem Gehäuse 10 installiert ist, um eine Windgeschwindigkeit zu erzeugen, eine Träufelröhre für destilliertes Wasser 40, die destilliertes Wasser auf das Testmaterial F träufelt, und ein Trockenzeitmessmodul 50, das die Trockenzeit des Testmaterials F misst.
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Eine geöffnete Oberseite des Gehäuses 10 ist durch eine transparente Abdeckung 11 abgedeckt, wodurch an seinem oberen Abschnitt eine geöffnete Kammer 12 begrenzt wird, derart, dass ein Testmaterial F in einem unteren Abschnitt der Kammer 12 angeordnet ist.
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Im Gehäuse 10 unter der Kammer 12 ist ein Temperatur und Feuchtigkeit erzeugendes Modul 20 installiert, das eine Temperatur und eine Feuchtigkeit erzeugt, die denjenigen eines menschlichen Körpers gleichen.
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Das Temperatur und Feuchtigkeit erzeugende Modul 20 weist ein Paar Heizplatten 21 auf, die in unteren Abschnitten der Kammer 12 an beiden Seiten des Gehäuses 10 installiert sind, um Wärme zu erzeugen, und einen Dampfgenerator 22, der zwischen den Heizplatten 21 angeordnet ist, um Dampf zu erzeugen.
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Die Heizplatten 21 erzeugen Bedingungen, die der Wärme gleichen, die von einem menschlichen Körper erzeugt wird, und der Dampfgenerator 22 erzeugt Bedingungen, die denjenigen gleichen, wenn von einem menschlichen Körper Schweiß verdampft.
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Der Dampfgenerator 22 weist einen Kessel 221 auf, der zwischen den Heizplatten 21 im Gehäuse 10 installiert ist und dessen Oberseite geöffnet ist, eine Heizung 222, die im Kessel 221 installiert ist, um Wasser zu erwärmen, ein Wasserspeiserohr 223, das mit dem Kessel 221 verbunden ist, um dem Kessel 221 von außen Wasser zuzuführen, und eine Platte mit Stanzlöchern 224, die an der geöffneten Oberseite des Kessels 221 angebracht ist, um Dampf durchzulassen.
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Das Wasser, das in durch das Wasserspeiserohr 223 in den Kessel 221 eingeleitet wird, wird von der Heizung 222 erwärmt, um zu verdampfen, woraufhin es als Dampf durch die Platte mit Stanzlöchern 224 aufsteigt, um eine für das Testmaterial F geeignete Feuchtigkeit zu erzeugen.
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Das Windgeschwindigkeiterzeugungsmodul 30 bläst in horizontaler Richtung Wind durch die Kammer 12 und erzeugt eine Windgeschwindigkeit, die derjenigen gleicht, wenn ein Mensch läuft.
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Das Windgeschwindigkeiterzeugungsmodul 30 weist einen Gebläsekanal 31 auf, der an einer Seite des Gehäuses 10 ausgebildet ist, und der in Verbindung mit der Kammer 12 steht, und ein Gebläse 32, das im Inneren des Gebläsekanals 31 installiert ist.
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Das Windgeschwindigkeiterzeugungsmodul 30 weist ferner einen Windgeschwindigkeitsdetektor 33 auf, der derart an der Abdeckung 11 angebracht ist, dass er die Abdeckung 11 durchläuft, und der die Windgeschwindigkeit über der Bodenfläche der Kammer 12 detektiert. Der Windgeschwindigkeitsdetektor 33 misst die vom Gebläse 32 erzeugte Windgeschwindigkeit in einem unteren Abschnitt der Kammer 12, und steuert dann den Betrieb des Gebläses 32 entsprechend einem detektierten Wert, wobei eine spezifische Geschwindigkeit aufrechterhalten wird.
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Die Träufelröhre für destilliertes Wasser 40 ist an der Abdeckung 11 angebracht, derart, dass sie die Abdeckung 11 durchläuft, um destilliertes Wasser auf das Testmaterial F zu träufeln, das an der Bodenfläche der Kammer 12 angeordnet ist. Das Aufträufeln von destilliertem Wasser übt die Funktion des vom Testmaterial F absorbierte Schweißes aus.
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Das Trockenzeitmessmodul 50 misst die Trockenzeit des destillierten Wassers, das auf das Testmaterial F geträufelt wird, und weist eine Feuchtigkeitsdurchlässigkeitsmesseinrichtung 51 auf, die in dem Gehäuse 10 installiert ist, um die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des Testmaterials F zu messen, und einen Zeitmesser 52, der unter Verwendung einer Dateneingabe von der Feuchtigkeitsdurchlässigkeitsmesseinrichtung 51 eine Zeitdauer von einem Zeitpunkt, an dem das destillierte Wasser aufgeträufelt wird, bis zu einem Zeitpunkt misst, an dem die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des Testmaterials F zu einem Wert zurückkehrt, der einem Wert vor dem Aufträufeln des destillierten Wassers entspricht.
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4 ist eine teilweise vergrößerte Seitenschnittansicht, die einen Betriebszustand der Messvorrichtung aus 2 zeigt.
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Wie in 4 gezeigt, wird durch Betätigung der Heizplatten 21 eine Temperatur ähnlich derjenigen des menschlichen Körpers erzeugt, wobei das Testmaterial F in der Kammer 12 angeordnet ist, und eine Feuchtigkeit ähnlich derjenigen außerhalb des menschlichen Körpers, indem durch Betätigung der Heizung 222, die das Wasser im Kessel erwärmt, Dampf durch die Platte mit Stanzlöchern 224 aufsteigt.
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Die Windgeschwindigkeit, die derjenigen gleicht, die erzeugt wird, wenn ein Mensch läuft, wird in einem unteren Abschnitt der Kammer 12 mit Hilf des Gebläsekanals 31 erzeugt, indem ein Gebläse (nicht dargestellt) betätigt wird, wobei gleichzeitig auch die Temperatur und die Feuchtigkeit erzeugt werden. Sodann detektiert der Windgeschwindigkeitsdetektor 33 die Windgeschwindigkeit, um die Windgeschwindigkeit konstant zu halten.
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Ein Tropfen destillierten Wassers fällt aus der Träufelröhre für destilliertes Wasser 40 auf die Oberseite des Testmaterials F, während die Temperatur, die Feuchtigkeit und die Windgeschwindigkeit konstant gehalten werden.
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Das destillierte Wasser, das auf die Oberseite des Testmaterials F tropft, wird vom Testmaterial F absorbiert, und dringt so in das Testmaterial F ein, wobei mit Hilfe der Feuchtigkeitsdurchlässigkeitsmesseinrichtung 51 und des Zeitmessers 52 die Trockenzeit des Testmaterials F gemessen wird.
