專利名稱：服裝熱濕舒適性微環(huán)境動(dòng)態(tài)測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及服裝技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種服裝熱濕舒適性微環(huán)境動(dòng)態(tài)測試裝置。
背景技術(shù)：
人體的熱濕舒適性主要是由人體皮膚一一服裝一一環(huán)境所形成的微氣候環(huán)境決定的，包括溫度、濕度、流速、氣壓等(如圖1所示)。與此相關(guān)的服裝熱濕舒適性的研究，尤其是對(duì)服裝熱濕舒適性測試儀器的研究，一直以來都是國內(nèi)外學(xué)者們研究的熱點(diǎn)課題。研究之初，學(xué)者們更多的是在研究其靜態(tài)問題，即有關(guān)服裝材料熱濕傳遞性能物理指標(biāo)的測定， 如熱阻、濕阻、保暖率、透濕率、克羅值等。但對(duì)在動(dòng)態(tài)情況下服裝的熱濕舒適性研究較少。 目前在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的服裝熱濕舒適性研究主要還是以主觀評(píng)價(jià)為主。出汗暖體假人和織物微氣候儀的誕生，使得服裝熱濕舒適性的動(dòng)態(tài)測試在很大程度上得到了改進(jìn)，但由于它們均屬于簡單的數(shù)字儀器，處理能力有限，靈活性差，并且不能夠進(jìn)行二次開發(fā)，故存在一定的局限性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺失和不足，提出一種服裝熱濕舒適性微環(huán)境動(dòng)態(tài)測試裝置，其基于目前國際先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù)和LabView軟件，構(gòu)建服裝熱濕舒適性微環(huán)境測試系統(tǒng)，其硬件環(huán)境主要包括計(jì)算機(jī)、采集卡、采集箱、采集輸入模塊、采集接線盒、溫度傳感器和濕度傳感器及電纜等。該測試裝置用于在人體做各種活動(dòng)時(shí)，服裝與人體之間的小環(huán)境中溫度和濕度變化的動(dòng)態(tài)測量。該裝置可以用于研究各類服裝材料的實(shí)際穿著舒適性，以及各類特殊功能服裝的實(shí)際穿著舒適性研究。研究中可以針對(duì)各種人體活動(dòng)或者環(huán)境變化連續(xù)測量服裝與人體間微環(huán)境的變化情況。所述的虛擬儀器是在以計(jì)算機(jī)為核心的硬件平臺(tái)上，通過配置I/O接口設(shè)備，將傳感器采集到的信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)顯示器來模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板，通過用戶編寫不同測試功能的軟件，對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分析、處理、顯示、存儲(chǔ)和打印的過程。 虛擬儀器把計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、軟件技術(shù)結(jié)合起來，除繼承傳統(tǒng)儀器的已有功能外，還增加了許多傳統(tǒng)儀器所不能及的先進(jìn)功能。在服裝熱濕舒適性的測試當(dāng)中，虛擬儀器通過計(jì)算機(jī)平臺(tái)，解決了以往使用單片機(jī)不能解決的問題。用戶可以根據(jù)自己的需求設(shè)計(jì)測試系統(tǒng)，即虛擬儀器是一種用戶通過對(duì)軟件編程并同儀器硬件有機(jī)地結(jié)合在一起的儀器，具有明顯的靈活性。同時(shí)它能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)的、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)采集。由于微氣候環(huán)境中熱濕傳遞過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程，因此通過虛擬儀器搭建服裝熱濕舒適性微環(huán)境測試系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、連續(xù)的數(shù)據(jù)采集。基于虛擬儀器的服裝熱濕舒適微氣候測試系統(tǒng)，用于測定服裝與人體之間微環(huán)境的熱濕舒適性，將溫度傳感器和濕度傳感器與被測對(duì)象相連接，可以同時(shí)測定實(shí)際穿著者身體不同部位的熱、濕情況。溫度傳感器和濕度傳感器通過接線盒、輸入模塊和采集箱，對(duì)采集到的電信號(hào)進(jìn)行放大、調(diào)理后，將數(shù)據(jù)送入到數(shù)據(jù)采集卡，在此電信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)輸入到電腦中，在電腦上中通過LabView軟件編制測試裝置的前臺(tái)面板，直觀的顯示測得的數(shù)據(jù)及其變化情況，并可以完成對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸和處理等過程。通過虛擬儀器構(gòu)建的服裝熱濕舒適性微環(huán)境測試系統(tǒng)，其硬件環(huán)境主要由計(jì)算機(jī)、采集卡、采集箱、采集接線盒、溫度傳感器、濕度傳感器和電纜組成。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為Microsoft windows XP系統(tǒng)，CPU3. 20GHZ，內(nèi)存512M。采集箱型號(hào)為SCXI-1000，為4插槽采集箱。NI PCI-6221信號(hào)采集卡放置在計(jì)算機(jī)機(jī)箱中，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換。SCXI-1102為32通道熱電偶輸入模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到的電信號(hào)的放大和調(diào)理，SCXI-1303為32通道溫度采集接線盒，通過電纜將其與溫度傳感器和濕度傳感器相連。在本系統(tǒng)中采用PtlOO鉬電阻溫度傳感器，溫度值范圍為0 50°C，精度為 0. 1°C，輸出電壓為0 5V。在本系統(tǒng)中選用的濕度傳感器為HM1500，采用Humirel專利濕敏電容HSllOl設(shè)計(jì)制造，帶防護(hù)棒式封裝，防灰塵，可有效抵抗各種腐蝕性氣體物質(zhì)。濕度范圍為0 100%RH， 精度為2%，輸出電壓為1 4V。本系統(tǒng)中使用的軟件為LabView中文版。LabView與其他計(jì)算機(jī)語言的顯著區(qū)別是其他計(jì)算機(jī)語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼，而LabView使用的是圖形化編輯語言G編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。具有節(jié)省編程時(shí)間和提高編程效率的作用，同時(shí)具有友好的工作界面。本系統(tǒng)在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)服裝微環(huán)境中的溫濕度進(jìn)行試驗(yàn)，可以得到可靠、真實(shí)、有效的數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)服裝與人體間微環(huán)境中溫濕度變化的動(dòng)態(tài)、連續(xù)的采集，根據(jù)實(shí)際需要可以設(shè)定采集的頻率，一般情況下每0. 2秒對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次采集即可滿足分析要求。它可以為實(shí)驗(yàn)提供大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。數(shù)據(jù)以excel表格的形式存儲(chǔ)，同時(shí)由于大量的數(shù)據(jù)整理起來也會(huì)給測試者帶來不便，因此通過建立數(shù)據(jù)庫，對(duì)某一時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，即歷史數(shù)據(jù)的查詢，同時(shí)能夠?qū)y定的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，可以節(jié)省時(shí)間，提高工作效率。

圖1為由人體皮膚一一服裝一一環(huán)境所形成的微氣候環(huán)境示意圖；圖2為本實(shí)用新型服裝熱濕舒適微氣候測試系統(tǒng)連接示意圖；圖3a為本實(shí)用新型溫度傳感器元件；圖北為本實(shí)用新型濕度傳感器元件；圖4本實(shí)用新型的實(shí)施例羊毛衫熱濕舒適微環(huán)境的動(dòng)態(tài)測試結(jié)果。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述；本實(shí)用新型一種服裝熱濕舒適性微環(huán)境動(dòng)態(tài)測試裝置，包括計(jì)算機(jī)1、采集卡2、 采集箱3、輸入模塊4，采集接線盒5、溫度傳感器6、濕度傳感器7及電纜8以電信號(hào)方式連接(如圖2所示)。其中，所述的計(jì)算機(jī)1 為 Microsoft windows XP 系統(tǒng)，CPU3. 20GHZ,內(nèi)存 512M。[0020]所述的采集箱2為型號(hào)SCXI-1000的4插槽采集箱。所述的采集卡3為NI PCI-6221放置在計(jì)算機(jī)機(jī)箱中。輸入模塊4為SCXI-1102的32通道熱電偶輸入模塊。采集接線盒5為SCXI-1303的32通道接線盒，通過電纜8分別與溫度傳感器6和濕度傳感器7相連，最多可以連接32個(gè)傳感器，同時(shí)測試32個(gè)部位。本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述的服裝熱濕舒適性微環(huán)境動(dòng)態(tài)測試裝置，其中，所述的溫度傳感器6采用PtlOO鉬電阻，溫度值范圍為0 50°C，精度為0. 1°C，輸出電壓為 0 5V (如圖3a所示)。所述的濕度傳感器7為HM1500，采用Humirel專利濕敏電容HSllOl設(shè)計(jì)制造，帶防護(hù)棒式封裝，防灰塵，可有效抵抗各種腐蝕性氣體物質(zhì)。濕度范圍為0 100%RH，精度為 2%，輸出電壓為1 4V (如圖北所示)。所述的服裝熱濕舒適性微環(huán)境動(dòng)態(tài)測試裝置，其中，本裝置系統(tǒng)中使用的軟件為 LabVIEff 8. 5 中文版。服裝熱濕舒適微氣候測試系統(tǒng)的前臺(tái)程序系統(tǒng)如圖4所示。本實(shí)用新型的實(shí)施例羊毛衫熱濕舒適微環(huán)境的動(dòng)態(tài)測試結(jié)果如圖5所示?？v上所說，本實(shí)用新型在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)服裝微環(huán)境中的溫濕度進(jìn)行試驗(yàn)，可以得到可靠、真實(shí)、有效的數(shù)據(jù)，包括在服裝與人體間微環(huán)境中溫濕度變化的動(dòng)態(tài)、連續(xù)的采集……，為實(shí)驗(yàn)提供大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理以及通過建立數(shù)據(jù)庫，對(duì)某一時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，即歷史數(shù)據(jù)的查詢，同時(shí)能夠?qū)y定的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，可以節(jié)省時(shí)間，提高工作效率。
權(quán)利要求1.一種服裝熱濕舒適性微環(huán)境動(dòng)態(tài)測試裝置，包括計(jì)算機(jī)(1)、采集箱O)、采集卡 (3)、輸入模塊G)、采集接線盒(5)、溫度傳感器(6)，濕度傳感器(7)及電纜(8)以電信號(hào)方式連接，其特征是，所述的計(jì)算機(jī)(1)為CPU3. 20GHZ,內(nèi)存512M ；所述的采集箱( 為型號(hào)SCXI-1000的4插槽采集箱；所述的采集卡(3)為NI PCI-6221放置在計(jì)算機(jī)機(jī)箱中；輸入模塊(4)為型號(hào)SCXI-1102的32通道熱電偶輸入模塊；采集接線盒( 為SCXI-1303的 32通道接線盒，通過電纜(8)分別與溫度傳感器(6)和濕度傳感器(7)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的服裝熱濕舒適性微環(huán)境動(dòng)態(tài)測試裝置，其特征是，所述的溫度傳感器(6)采用Pt 100鉬電阻，溫度值范圍為0 50°C，精度為0. 1°C，輸出電壓為0 5V；所述的濕度傳感器(7)為HM1500，采用Humirel專利濕敏電容HSllOl設(shè)計(jì)制造，帶防護(hù)棒式封裝；濕度范圍為0 100% RH，精度為2%，輸出電壓為1 4V。
專利摘要本實(shí)用新型的一種服裝熱濕舒適性微環(huán)境動(dòng)態(tài)測試裝置，涉及服裝技術(shù)領(lǐng)域。包括計(jì)算機(jī)(1)、采集箱(2)、采集卡(3)、輸入模塊(4)、采集接線盒(5)、溫度傳感器(6)濕度傳感器(7)及電纜(8)以電信號(hào)方式連接。其中，計(jì)算機(jī)(1)為XP系統(tǒng)；采集箱(2)為SCXI-1000的4插槽產(chǎn)品；采集卡(3)為NIPCI-6221置于計(jì)算機(jī)機(jī)箱中；輸入模塊(4)為SCXI-1102的32通道熱電偶輸入模塊；采集接線盒(5)為SCXI-1303的32通道接線盒，經(jīng)電纜(8)分別與溫度傳感器(6)、濕度傳感器(7)作電信號(hào)的連接。服裝在微環(huán)境中試驗(yàn)，可以得到可靠、真實(shí)、有效的數(shù)據(jù)，節(jié)省時(shí)間，提高工作效率。
文檔編號(hào)G01N27/22GK202101783SQ201020557758
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者吳海燕, 尹偉, 李艷梅 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)