[发明专利]一种自适应型织物热湿舒适性能测试仪及其耦合测试方法

权利要求书

1.一种自适应型织物热湿舒适性能测试仪，其特征在于，包括测试主体(I)和测试附体(II)，所述测试主体(I)包括测试头(1)，所述测试头(1)自下而上依次为加热板(3)、铜板(4)、模拟皮肤器(5)、模拟皮肤(6)和夹持有试样(8)的试样夹(7)；所述试样(8)和模拟皮肤(6)之间设有温湿度传感器(9)；所述模拟皮肤器(5)的表面粘附有膜电偶(10)；所述模拟皮肤器(5)上开有多个与蠕动泵控制阀相连的出汗微孔(11)；所述测试附体(II)包括着装人体热生理模型模块、控制模块和表面热流量计算模块；所述表面热流量计算模块根据出汗微孔(11)的出汗量及膜电偶(10)的温度计算表面热流量；所述着装人体热生理模型模块将计算得到的表面热流量作为边界条件实时向控制模块发出控制蠕动泵和加热板(3)的信号。

2.根据权利要求1所述的自适应型织物热湿舒适性能测试仪，其特征在于，所述测试附体(II)还包括与着装人体热生理模型模块相连的前处理信息采集模块。

3.根据权利要求1所述的自适应型织物热湿舒适性能测试仪，其特征在于，所述皮肤模拟器(5)采用耐腐蚀性材料制成。

4.根据权利要求1所述的自适应型织物热湿舒适性能测试仪，其特征在于，所述模拟皮肤(6)为静电纺超细纤维膜或平纹棉织物。

5.根据权利要求1所述的自适应型织物热湿舒适性能测试仪，其特征在于，所述测试主体(I)还包括用于保证热流一维流向的隔热筒(2)。

6.根据权利要求1所述的自适应型织物热湿舒适性能测试仪，其特征在于，所述着装人体热生理模型模块包括了人体热调节模型和体温调节效应器；所述的人体热调节模型由被动系统和主动系统组成，所述的被动系统将人体划分为15个节段，15个节段均为圆柱体，分别是头部、脸部、颈部、2个肩部、2个胳膊、2个手部、胸部、腹部、2个腿部和2个脚，每个节段分成4个同心层：核心层、肌肉层、脂肪层和皮肤层，每一层作为一个节点，人体的中心血池作为一个节点，形成被动系统的61节点热调节模型；所述主动系统通过调节热生理活动的水平，实现产热和散热的动态平衡，维持体温的相对稳定；人体代谢产热量由被动系统的基本代谢产热量和主动系统中由于人体运动或寒颤自主性热调节所引发的附加代谢产热量组成。

7.一种使用如权利要求1所述的自适应型织物热湿舒适性能测试仪的耦合测试方法，其特征在于，当覆盖有织物的测试仪从第一环境进入第二环境时，包括以下步骤：

(1)运用着装人体热生理模型模块计算人体的出汗量及皮肤温度值；

(2)出汗量及皮肤温度值分别作为测试头上的出汗微孔的出汗量及膜电偶的温度的控制参数；

(3)测量计算第一时间模拟皮肤器表面的热流量；

(4)将测量获得的表面热流量作为反馈信号，通过第一时间的迭代，作为边界条件读入着装人体热生理模型模块，再重复步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)，在预设时间段内进行多次循环迭代计算，获得每个时间的出汗量及皮肤温度值；

(5)根据第n个时间所获得的出汗量及皮肤温度值，通过控制模块实时控制出汗微孔的出汗量及模拟皮肤器的温度，其中，n＞1；

(6)织物的热湿传递性能数据采集与分析。

8.根据权利要求7所述的自适应型织物热湿舒适性能耦合测试方法，其特征在于，在所述步骤(1)前还包括将第二环境的参数、第一环境下人体初始生理参数值读入前处理信息采集模块，并传输给所述着装人体热生理模型模块的步骤。