[发明专利]织物动态热湿传递特性的测量设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种织物动态热湿传递特性的测量设备，尤其涉及一种用于测量在不可感觉的排汗到液体排汗的范围内所进行的动态或静态排汗时的织物动态热湿传递特性的测量设备。

背景技术

服装动态热湿传递特性在现代市场上正扮演着越来越重要的角色，并显著影响着服装制造企业的竞争力。同时，服装热湿舒适性感觉及着装后的整体舒适性感觉则是十分复杂的主观感觉，这种感觉与织物、气候、生理以及心里等因素之间的相互作用有关。先有研究已经表明，人体着装总体舒适感觉与面料的热湿舒适性，触觉舒适性及压力舒适性密切相关。其中热湿舒适感觉对服装整体舒适性影响巨大，大约解释了40％的服装整体舒适感觉。经过检索发现缺乏一种装置/方法用客观方法评估服装在人体多种不同运动强度下热湿在面料中传递特性，尤其是在动态排汗条件下来描述纺织物的动态热湿传递特性。

根据生理学的研究结果，皮肤是具有多层组织结构的人体器官，也即所述的多层组织结构，具有许多与保持人体温度以及采集感觉信息相关的专门细胞。排汗对于体温调节是相当重要的，其包括两种类型：一种是无法感觉到的排汗(非显性出汗)，另一种是能感觉到的排汗(显性出汗)。非显性出汗是不受人体生理调节机制的控制，而显性出汗则是用于调节体温，其出汗量受体温的变化所控制。

在神经生理学方面，皮肤中存在着三个主要类型的感受器(sensoryreceptor)：温度感受器(thermoreceptor)、机械性刺激感受器(mechanoreceptor)以及损伤感受器(nociceptor)，它们分别负责温度、压力，触觉和痛觉的感受器。这导致人体具有可以从皮肤获得的三个主要的感觉尺度(sensorydimension)。

服装热湿舒适的感受可能涉及来自五种感觉(即看、听、闻、品及触)的多种感受通道，但是主要与皮肤的感觉系统有关。在心理学方面，更广泛的研究已经展开并提供了一系列方法来定量测量心理感觉(psychologyperception)的强度。

目前，在服装动态热湿传递特性客观测量的领域已有较多的研究。一些诸如排汗/温度人体模型、排汗筒体以及排汗/热板等之类的装置已应用于服装动态热湿传递特性的测量。但是这些装置没有一个可用于在不可感觉的排汗到液体排汗的范围内所进行的动态排汗下的传热和传湿性能的测量。

美国专利5,749,259记载了用于模拟人体皮肤的温度条件反应的装置以用于预测织物动态热湿传递特性的相关方法。其控制原理是恒能流输入和恒定出汗量，用于检测面料在一个给定的运动状态下，达到稳态后面料的热湿传递特征。但是根据生理学原理，人是一恒温动物，需要维持其体温在37℃左右。如果在运动中随着人体的新陈代谢量的增强，核心温度与表皮温度的差异就加大，散热的需求也提高。达到一定程度后人体就需要通过出汗来带走体内的热量。所以真实的人体出汗量是随时在变化的。故该专利的方法不能用于测量动态的瞬间人体温度调节，尤其不能确定从非显性出汗到显性出汗之间的织物热湿传递性能。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种织物动态热湿传递特性的测量设备，尤其涉及一种用于测量在非显性排汗到显性排汗的范围内所进行的动态或静态排汗时的织物热湿传递特性的测量设备。

根据本发明的方案，提供一种织物热湿传递特性的测量设备，其包括仿生学皮肤模型构件、至少一组第二传感器以及数据采集及控制装置。其中该仿生学皮肤模型构件包括：保温器；排汗容器，其容置在该保温器内，且其顶部敞开；上盖，其设置在该排汗容器的敞开的上部，并由该保温器支撑，该上盖设置有多个通孔；仿生皮肤层，其放置在该上盖的上表面上，该仿生皮肤层与放置其上的待测织物样本相接触，该仿生皮肤层由液体可以透过并且可以在其上表面进行扩散的材料构成；至少一组第一传感器，其设置在该仿生皮肤层内，以感测仿生皮肤层的温度与湿度；以及加热装置，其设置在该排汗容器的周围，以控制该仿生皮肤层的温度。所述至少一组第二传感器设置在该待测织物样本与环境接触的表面和/或该待测织物样本与仿生皮肤层之间。所述数据采集及控制装置与所述的至少一组第一传感器、至少一组第二传感器及加热装置相连，以获得织物动态热湿传递特性。

根据本发明的一个优选实施方案，该上盖可为一平板。

根据本发明的另一优选实施方案，该上盖可为在其外周附近处设有上凹槽的平板，该上凹槽从该上盖的上表面向下凹入。该上凹槽的设置目的在于当出大汗时，无法被面料或皮肤保持的液态水可以流入其中。