[发明专利]一种光热面料综合性能的测量装置和方法

说明书

本发明提供一种光热面料综合性能的测量装置和方法，所述测量装置包括温度监控器、光源发射器、试样台和光强度测试仪，所述温度监控器为红外照相机，其监控记录置于所述试样台上的待测样品不同光照时间下的温度。本发明提供了一种光热面料综合性能的测量装置和方法，采用该装置和方法能够获得光热面料的热交换系数和光热转换系数，有利于光热面料综合性能更加客观公正的评价，推动相关产品的性能提高和优质产品的普及。

技术领域

本发明涉及纺织品检测技术领域，尤其涉及一种光热面料综合性能的测量装置和方法。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对于服饰的保暖性要求逐渐变高。人们希望获得更加保暖的面料以减少衣服的重量，增加衣服的功能性和美观性。吸光发热面料(简称光热面料)是通过面料的纤维吸收光能(主要为太阳光)并转换为热能，从而实现主动为人体供暖的目的。

近些年来，光热面料相关领域的研究不少，但主要着眼于如何获得吸光发热面料，有关光热面料性能的测量和评价却少之又少。现有的光热面料评判体系的主要依据是国标GB/T 18319-2019纺织品光蓄热性能试验方法，其提供了详细的测试规范，人们可依据试验获得的最大升温值和平均升温值是否满足要求从而判断纺织品是否具有光蓄热性能。

但是，国标GB/T 18319-2019的主要评价参数是温度变量，该参数忽略了在整个实施过程中时间的影响，也没有办法反映出样品在特定环境下能获得的最高温度，而且对于不同光热面料之间的性能缺少相应的系统进行评价，这显然会影响到对光热面料的客观公正评价。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种光热面料综合性能的测量装置和方法，实现光热面料综合性能更加客观公正的评价，推动相关产品的性能提高和优质产品的普及。

本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种光热面料综合性能的测量装置，包括温度监控器、光源发射器、试样台和光强度测试仪，所述温度监控器为红外照相机，其监控记录置于所述试样台上的待测样品不同光照时间下的温度。

现有技术中采用两个温度传感器测量温度只能获得特定位点的温度，很容易造成误差。本发明采用红外照相机作为温度监控器，一是可以获得待测样品每一点的温度，从而平均算出样品的温度，使数据更可靠；二是本发明的测量是非接触式的，红外照相机无需接触或靠近待测样品，可以避免在测量过程中温度监控器受到光照导致温度上升所引起的误差，精度更好。

根据本发明实施例提供的光热面料综合性能的测量装置，所述光源发射器位于所述试样台的正上方，所述光源发射器为氙灯。当光源发射器位于试样台即待测样品的正上方时，有利于待测样品获得更均匀的光照。

根据本发明实施例提供的光热面料综合性能的测量装置，所述试样台可通过升降机构调节高度。设置升降机构调节试样台的高度，有助于配合光源发射器将待测样品受到的光照强度调至目标值。

根据本发明实施例提供的光热面料综合性能的测量装置，所述试样台为隔热材料。所述隔热材料可以为隔热泡沫。

根据本发明实施例提供的光热面料综合性能的测量装置，所述光强度测试仪的测试位点位于所述试样台上，靠近待测样品的中心位置。所述光强度测试仪的测试位点尽可能接近待测样品的中心位置，有助于获得准确的待测样品的表面光照强度。

本发明还提供一种光热面料综合性能的测量方法，包括：获得待测样品在同一光照强度、不同光照时间下的温度后，使用公式进行拟合，从而计算获得待测样品的热交换系数F和光热转换系数γ；

其中，T为待测样品光照后温度，T₀为环境温度，P为光照辐射功率，t为光照时间，m为待测样品质量，C_P为待测样品比热容。

上述拟合公式由待测样品和环境之间的能量守恒公式1进行推导获得。