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 DR606-34T出汗暖體假人測試系統（國家專利產品）

一、 簡介

一直以來，如何真實、全面的評價服裝熱濕傳遞性能，模擬人體—服裝系統的熱濕交換過程，是個困擾業界的難題。目前市場上主要測試熱阻和濕阻的標準和儀器，還是基于紡織品織物面料方面的測試，但是服裝的熱濕性能不僅與面料有關，還與服裝的設計、結構、加工等工藝過程有關，而且真實人體的各部分的出汗程度也不相同，僅僅依靠對面料進行測試，不能全面評估成品服裝的保溫和透濕功能。

我公司開發的出汗暖體假人測試技術，是采用國際上公認的客觀評價服裝整體熱阻和濕阻性能的最優技術，廣泛應用于服裝、航空航天、消防、石油、交通安全、職業健康等領域，尤其是在服裝保暖性能評價、服裝保暖機理研究和職業防護服裝開發中發揮了重要作用，是公認的服裝工效學研究中必不可少的先進設備。是服裝科學與人體仿生學、生物物理學等交叉的國際前沿尖端技術。

二、 相關標準：

GB∕T 39605-2020《服裝濕阻測試方法 出汗暖體假人法》（國家標準起草單位）

GB/T 18398-2001 《服裝熱阻測試方法 暖體假人法》

ASTM F1291、ASTM F1720、ASTM F2370等。

三、 原理

1、熱阻：應用暖體假人測試服裝熱阻的基本原理，是模擬人體—服裝—環境之間熱交換的過程中，從暖體假人皮膚表面溫度與環境溫度之間的溫差、體表單位面積的非蒸發散熱率等物理參數之間的關系，導出服裝熱阻的量值。

2、濕阻：測試服裝濕阻的基本原理，是模擬在靜止或運動狀態下人體出汗時，服裝對水分的傳導性能。

四、結構組成

該系統包括人體模型、運動控制系統、數據采集及傳輸系統、風速控制系統、溫濕度及風速測試系統、系統集中控制與計算機軟件程序應用平臺。其中人體模型包括出汗假人、出汗系統、溫控系統、過熱安全保護等子系統。

（一）人體模型

1、人體模型高度為1.7±0.15m，體表面積為1.8±0.3m²。模型完全模擬真人，設有肩關節、肘關節，髖關節、膝關節和踝關節，可以通過這些關節擺出各種姿態，更真實的模擬所有身體姿勢狀態下服裝的熱濕阻性能。

2、人體模特分為34個獨立發熱區，每個發熱區都擁有獨立的溫控系統、發汗系統和數據采集系統。可以滿足對服裝進行全身或局部測試

3、溫控系統中采用了高精度的數字式溫度傳感器、緊密貼合模特表面均勻分布的加熱膜。

4、發汗系統采用進口高精度輸送裝置，可獨立控制各個分區的發汗速率。

5、可提供三種測度模式：恒熱、恒溫、變溫。分別用與觀察服裝的各部位散熱情況的差異、測試服裝的熱濕阻、模擬不同環境下皮膚的生理的變化過程。  

6、數據采集系統采用RS485通訊方式，可高頻率地實時采集環境及人體模特的各項測試數據。

（二）、運動控制系統

1、暖體假人有靜止站立、平躺以及動態步行三種姿態，其中靜止平躺姿態主要為了測試被子及睡袋的熱阻性能，而靜止站立和動態步行為服裝類測試。

2、運動控制系統采用外置式聯接方式，可以方便的選擇動靜兩種狀態進行測試。整體框架采用高強度航空用鋁型材，伺服電機驅動運動機構，能精準的設置和控制模特的動作及幅度。

（三）、溫濕度及風速測試系統

在暖體假人范圍放置環境溫度傳感器3只，環境濕度傳感器3只，環境風速傳感器2只，分別放置在距假人周圍0.5m的非等高間隔位置處；在安放假人和穿衣時，可以通過旋轉軸把傳感器移開。溫度傳感器精度優于0.2℃；濕度傳感器的精度優于5%；風速傳感器的精度優于0.05m/s。

（四）、風速控制系統

    通過應用軟件，控制變頻電機，可以為測試環境提供(0～8)m/S的風速。

（五）、系統集中控制與計算機軟件程序應用平臺

系統集中控制與計算機軟件程序應用平臺，外殼為全不銹鋼結構，所有電氣元器件集中安裝，便于安裝調試及維護。本軟件應用系統，是我公司獨立自主研發的。該軟件操作簡單易用，可以對系統進行熱能控制、故障監測、系統參數設置和校準、實時數據顯示和數據記錄、測試結果直觀顯示等功能。

五、測試步驟

1、熱阻

1.1、制作適合假人穿著的服裝。

1.2、實驗前需將實驗服裝在溫度(20士5)℃ 、相對濕度(50士20)％的條件下調溫調濕 12 h ,

1.3、設定暖體假人皮膚溫度T_s（32- 35)℃。

1.4、設定暖體假人實驗狀態，暖體假人可分為靜態實驗和動態實驗。動態實驗時設定步速和步長。

1.5、設定氣候室溫度T_a ，根據預估被測服裝熱阻值設定，裸體時低于皮膚溫度不小于10℃;熱阻值在1～3clo之間時，低于皮膚溫度不小于20℃;大于3clo時，低于皮膚溫度不小于30℃。

1.6、設定氣候室濕度（30%～50%）R_h。

1.7、設定氣候室風速（0.15～8）m/s。

1.8、觀察氣候室環境的各項數值，使氣候室內環境溫度變化不大于1℃，相對濕度變化不大于5%，風速變化不大于50%，保持環境數值穩定30min-60min

1.9、暖體假人進人動態熱平衡后 ，至少每分鐘檢測一次皮膚溫度、環境溫度和調控加熱功率，這種狀態必須保持 10 min以上。

1.10、將測試服裝穿著到假人身上，開始進行測試，暖體假人再次進入動態熱平衡后，必須保持20min以上。

1.11、熱阻測試結束并給出測試數據。

2、濕阻

2.1、見1.1。

2.2、實驗前需將實驗服裝放置在氣候室中至少12h。

2.3、氣候室溫度設定與假人皮膚溫度相同，使假人與環境之間不產生干熱交換。

2.4、設定假人實驗狀態，假人可分為靜態實驗和動態實驗。動態實驗時設定步速和步長。

2.5、氣候室溫度與風速設定，與以上1.6～1.9相同。

2.4、對假人表面模擬出汗，向假人表面輸水（水溫須與設定的皮膚溫度一致）以保持表面的含水飽和狀態，達到熱平衡后保持在10min以上。

2.5、將測試服裝穿著到假人身上，開始進行測試，假人再次進入動態熱平衡后，必須保持30min以上。

2.6、濕阻測試結束并給出測試數據。

六、假人主要技術參數

1、假人尺寸：(1.75±0.15)m 

2、假人表面積：(1.8±0.3)m²

3、分區數量：34

4、重量：約50kg

5、電源：AC220V±10%

5、溫度設定：(18～42)℃

6、溫度分辨率：0.1℃

7、溫度測量精度：0.2℃

8、最大輸出功率：700W/m²

9、功率測量精度：±2%

10、發汗速率：0-1000 ml/hr

11、熱阻量程：0.6-6.5 clo

12、暖體假人準確度：基準定義條件下測得熱阻值(0.78±0.03) clo

13、暖體假人重復性：對同種配套服裝3次重復試驗結果的變異系數不大于3%

14、測量頻率：10次/分鐘

15、運動步數：默認45±2步/分鐘（30～60步可調），步幅(63±10)cm

    手臂擺動：默認45±2次/分鐘（30～60次可調），擺幅(53±10)cm