نظام اختبار رطوبة الملابس والأداء الحراري - دمية حرارية متعرقة

في المناخات الباردة والباردة ، يحافظ جسم الإنسان على التوازن الحراري الداخلي والخارجي في المقام الأول من خلال الحمل الحراري والتوصيل والإشعاع. عندما تكون درجة الحرارة مساوية لدرجة حرارة سطح جسم الإنسان أو أعلى منها ، فإن الطريقة الوحيدة لجسم الإنسان لتبديد الحرارة هي من خلال تبخر العرق. في الوقت الحاضر ، تعتبر نفاذية الرطوبة ونفاذية الملابس من العوامل الحاسمة للحفاظ على توازن حرارة جسم الإنسان في بيئة حارة.
يعد استخدام التكنولوجيا الوهمية لدراسة انتقال الحرارة بين البشر والبيئة تقنية رائدة تم تبنيها من قبل العديد من البلدان. تجارب اختبار الأداء. في الوقت الحالي ، تشتمل الدمى التي تم تطويرها واستخدامها في دراسة أداء الملابس المريحة بشكل أساسي على دمى حرارية ودمى قابلة للتنفس. الدمية الحراريةيمكن محاكاة الاستجابة الفسيولوجية الحرارية لجسم الإنسان (مثل درجة حرارة الجلد ، وتبديد الحرارة ، وما إلى ذلك) في نطاق عدم التبخر ، وتبديد الحرارة ، ويستخدم لاختبار وتقييم الأداء الحراري للملابس في البيئات الباردة . فقط من خلال محاكاة تبادل الحرارة والرطوبة بين جسم الإنسان والملابس والبيئة ، يمكن للعارضات اختبار وتقييم أداء نقل الحرارة والرطوبة للملابس ودرجة الحرارة المريحة والرطوبة للميناء في بيئة حارة. لذلك ، أصبحت دراسة عارضة أزياء التعرق نقطة ساخنة للبحث في مجال بيئة عمل الملابس. . في الخارج بدأ دراسة دمية التعرق في عام 1988. في الوقت الحاضر ، تشمل الوحدات التي طورت بنجاح دمية التعرق بشكل أساسي مركز البحوث الفنية الفنلندي وجامعةنساء بونكا في طوكيو ، اليابان. السمة المشتركة لهاتين الدمية المتعرقة هي أنهما يمكنهما محاكاة دمية تعرق الإنسان. في حالة العرق الغازي ، لا يمكن اختبار أداء نقل الحرارة والرطوبة لملابس الحماية المهنية إلا في بيئة باردة أو بيئة مريحة 1.

1 تكوين نظام دمية التعرق
1.1 التكوين العام لدمية التعرق
يشتمل نظام دمية التعرق بشكل أساسي على الجسم الوهمي ودائرة الواجهة والتحكم الحراري الوهمي للجهاز. هناك خمسة أجزاء من جهاز التحكم في العرق الوهمي وبرنامج التطبيق ، ويظهر الرسم التخطيطي للكتلة الهيكلية في الشكل 1. يعتمد جسم دمية العرق على بيانات الحجم ثلاثية الأبعاد التي تم قياسها من قبل الجنود الصينيين الذكور ، والنموذج الوهمي تم تطويرهااعتماد المسار التكنولوجي للتطور السريع للنموذج الرقمي لجسم الإنسان ؛ يتكون نظام التحكم الحراري الوهمي من مستشعر درجة حرارة مقاومة البلاتين ومزود طاقة للتحكم في التدفق المباشر متعدد القنوات باعتباره جوهرًا ، مما يحقق اكتشاف درجة حرارة السطح الوهمي والتسخين والتحكم في الدمية ؛ يتكون نظام التحكم في العرق في عارضة أزياء من مضخة تمعجية عالية الدقة وآلية وزن عالية الدقة ، ويتم محاكاة عرق جسم الإنسان في ظل أوضاع اختبار nt مختلفة ؛ يتم استخدام لغة البرمجة المعيارية فيجوال بيسك حيث تقوم المنصة بإنشاء برنامج نظام للتحكم في العرق وإدارته لتحقيق الكشف عن الإشارات المتعددة في الوقت الفعلي وتنظيم الحرارة والرطوبة للنموذج.
1.2 هيكل الصدفة وآلية النتح للدميةالتعرق
وفقًا لبيانات الاختبار لأشخاص حقيقيين في بيئة حارة والأدب 2 ، عند الجلوس بهدوء في بيئة حارة ، تكون درجة حرارة جلد الإنسان مستقرة أساسًا عند 32.3 ~ 35.5 ℃ ، يتعرق جسم الإنسان حوالي 60 ~ 200 مل (/ م 2 ساعة) (مساحة الجسم 1.7 م 2) ، عندما يكون متوسط ​​درجة حرارة جلد جسم الإنسان 35 ℃ ، عندما تكون درجة الحرارة الأساسية 38 ℃ ، يكون الحد الأقصى لحجم عرق جسم الإنسان حوالي 400 مل (/ م 2 ساعة) . وفقًا لذلك ، تم ضبط درجة حرارة الجلد المستقرة لدمية التعرق عند 34 درجة مئوية وتم التحكم في مستوى التعرق عند 60-400 مل (/ م 2 ساعة). وفقًا لدرجة حرارة الجلد المستقرة ومستوى التعرق المحاكي لنظام اختبار التعرق الوهمي ، تم اختيار العديد من الأفلام المتماثلة المحبة للماء متعدد رباعي فلورو الإيثيلين لاختبار العرق والرطوبة ، وأخيرًا نسيج قطني 100٪.تم اختيار n كجلد صناعي في الطبقة الداخلية ، يتم استخدام فيلم PTFE غير المتماثل للماء كطبقة خارجية من الجلد الصناعي لضمان الامتصاص السريع وانتشار الماء ، وفي نفس الوقت يكون له الوظيفة المزدوجة للعرق السائل و عرق غازي من خلال معدلات العرق المختلفة ، المنطقة المبللة من غدة عرقية واحدة وفقًا لقانون التطور بمرور الوقت ، تم تحديد مبدأ التصميم لأخذ القطع الناقص 80 سم 2 كمنطقة مبللة من ثقب العرق ، وإجمالي تم ترتيب 160 وحدة عرق على سطح القزم. يظهر المقطع العرضي لوحدة النتح في الشكل 2. يحتوي القزم على هيكل مكون من 8 طبقات من الداخل إلى الخارج. بعد أن يصل العرق إلى الطبقة الداخلية من الجلد الصناعي من خلال 2-6 طبقات ، يمتص العرق وينتشر بسرعة عن طريق الجلد الصناعي. فيلم بولي تترافلورو إيثيلينالمقياس المحب للماء المختار في هذه الدراسة عبارة عن غشاء بوليمر رقيق للغاية وعدد كبير من المسام الدقيقة التي يبلغ قطرها 0.3-1.5 ميكرومتر موزعة على الفيلم. نظرًا لأن قطر جزيئات بخار الماء يبلغ بشكل عام 0.000-4 ميكرومتر ، فإن قطر ضباب الضوء بشكل عام هو 20 ~ 100 ميكرومتر ، وبالتالي فإن قطر المسام الصغير لغشاء PTFE غير المتماثل للماء أكبر بكثير من جزيئات بخار الماء وأصغر من قطر الضوء جزيئات الماء والضباب ، لذلك عند محاكاة نتح جسم الإنسان في حالة غازية عندما يمكن لبخار الماء أن يمر عبر الفيلم الأملس ، فإن قطرات الماء مرتبطة في المسام وتثبت بالتوتر السطحي. عندما يكون من الضروري محاكاة تعرق جسم الإنسان ، يمكن ضبط ضغط مضخة العرق لتدمير التوتر السطحي لقطرات الماء ، بحيث تكون قطرات الماء السائليمكن أن تمر عبر المجهرية. في الوقت نفسه ، نظرًا لأن الفيلم محب للماء غير متماثل ، يمكنه محاكاة العرق السائل لجسم الإنسان. تحتوي دمية العرق على هيكل مركب مكون من 8 طبقات ، ويتم استخدام نوع جديد من النسيج المصفح متعدد الترافلورو إيثيلين المحب للماء كجلد مقلد ، والذي يحقق التصميم المتكامل لدائرة التسخين ودائرة قياس درجة الحرارة ودائرة العرق. . لها وظيفة مزدوجة للعرق السائل والعرق الغازي.

2 المبادئ الأساسية والميزات الرئيسية لنظام النتح الوهمي
وفقًا لنظرية علم وظائف الأعضاء البشرية ، يتم فصل جسم الإنسان عن البيئة الخارجية عن طريق تبديد الحرارة غير التبخيري (التوصيل والحمل الحراري ، والإشعاع) وتبديد الحرارة عن طريق التبخر. التبادل الحراري ، المبدأ الأساسي لنظام اختبار دمية العرق هو وضع الدمية فيهاالنتح في غرفة مناخ اصطناعي ، لاستخدام نموذج التحكم في درجة حرارة سطح الجلد الوهمي ونموذج التحكم في النتح لتنظيم درجة حرارة جلد الدمى. حالة التوازن الديناميكي للحرارة والرطوبة. في هذا الوقت ، يمكن الحصول على معلمات مثل درجة حرارة السطح الوهمي ، ودرجة الحرارة المحيطة ، ومدخلات الحرارة الوهمية ، وكمية النتح والتبخر ، والمقاومة الحرارية ، ومقاومة الرطوبة ، ومؤشر النفاذية لرطوبة الملابس ، فضلاً عن نقل الحرارة والرطوبة يمكن تقييم أداء الملابس وفقًا لذلك.
إن جسم الإنسان نظام عملاق معقد ، ولا يمكن أن تعتمد دمية العرق إلا على اختبار وتقييم أداء التعرق.نقل حرارة الملابس والرطوبة ، استنادًا إلى مبادئ بيئة العمل ، جنبًا إلى جنب مع نظريات علم وظائف الأعضاء وعلم راحة الملابس ، تتم محاكاة عملية نقل الحرارة والرطوبة لنظام الملابس من الواقعية قدر الإمكان. لهذا السبب ، فإن نظام اختبار العرق الوهمي يحتوي على الميزات التالية:
أ. محاكاة توصيل الحرارة والرطوبة من سطح جلد الإنسان عبر الملابس إلى البيئة.
ب. يتوافق شكل عارضة الأزياء مع الخصائص التشريحية لجسم الإنسان. ج. تنقسم الدمية إلى 12 قسمًا مستقلًا للتحكم في التسخين ، ومفاصل الكتف والورك والكاحل قابلة للحركة.
د. تتم مراقبة درجة حرارة سطح جلد عارضة الأزياء ومعدل التعرق بواسطة الكمبيوتر في الوقت الفعلي.

3 وضع اختبار العرق الوهمي وفهرس التقييمn
لكي يتمكن نظام اختبار العرق الوهمي من اختبار وتقييم نفاذية الرطوبة ونفاذية الهواء للملابس المختلفة بشكل فعال ، وتقديم خدمة البحث العلمي بشكل أفضل وفقًا لاحتياجات عمل البحث العلمي ، كانت هناك ثلاثة أوضاع اختبار لدمية العرق هي تمت دراستها ، وهي درجة حرارة ثابتة ووضع اختبار الرطوبة الثابتة ودرجة حرارة ثابتة ووضع اختبار معدل العرق الثابت ووضع اختبار محاكاة الإنسان.
3.1 درجة حرارة ثابتة ووضع اختبار الرطوبة الثابتة
يمكن أن يحافظ وضع اختبار درجة الحرارة الثابتة والرطوبة الثابتة على درجة حرارة ورطوبة الجلد السورسي للتعرق الوهمي المستمر ، والحصول على مقاومة حرارية ومقاومة للرطوبة ونفاذية الرطوبة مؤشر وغيرها من مؤشرات الملابس ، تستخدم بشكل أساسي لاختبار وتقييم أداء الحرارة والرطوبة للملابسnts. يوضح الجدول 1 مقاومة الرطوبة ونفاذية الرطوبة المقاسة عندما تكون دمية التعرق عارية وترتدي ملابس اختبار مختلفة. يمكن أن نرى من الجدول 1 أن مؤشر مقاومة الرطوبة ونفاذية الرطوبة المقاس عندما تكون دمية التعرق عارية أو ترتدي ملابس مختلفة لها قابلية تكرار جيدة ويمكن أن تميز بشكل فعال أداء نقل الحرارة والرطوبة للملابس المختلفة.
3.2 وضع اختبار درجة حرارة ثابتة / معدل العرق الثابت
يُستخدم وضع اختبار درجة حرارة ثابتة / معدل العرق الثابت للحفاظ على درجة حرارة سطح الجلد ومعدل العرق في الجسم ثابتًا. الحصول على قيمة المقاومة الحرارية المصححة للملابس تحت ظروف التعرق. إنه مصمم لمقارنة درجة تخفيض أداء العزل الحراري المختلفةالملابس عند التعرق بكميات مختلفة ، أي التغير في قيمة المقاومة الحرارية ، وتوفير أساس علمي للتصميم الهيكلي للملابس واختيار الأقمشة وتحسين الأداء الوقائي ضد الحرارة والرطوبة للملابس. يوضح الجدول 2 نتائج اختبار السراويل الصوفية وبدلات التمويه بمعدلات عرق تبلغ 50 جم (/ ساعة م 2) و 100 جم (/ ساعة م 2) و 200 جم (/ ساعة م 2) على التوالي.
3.3 وضع الاختبار البشري المحاكي
يتمثل وضع الاختبار البشري المحاكي في تغيير درجة حرارة سطح جلد الدمية المتعرق مع درجة حرارة بيئة الاختبار ، وتتغير كمية العرق مع درجة حرارة سطح الجلد. يتم الحصول على معادلة العلاقة بين تعرق جسم الإنسان ودرجة حرارة سطح الجلد ، بحيث يتم توفير معدل تعرق عارضة أزياء فيدرجة حرارة سطح الجلد ، والمدخلات الحرارية مقسمة إلى قسمين: تبديد الحرارة الجافة وتبديد الحرارة بالتبخير. يتم توفير تدفق الحرارة بناءً على المعادلة العلائقية لدرجة حرارة الجلد ، ويتم توفير جزء التبريد التبخيري بناءً على الحرارة اللازمة لتبخر العرق. يمكن أن تحصل طريقة الاختبار هذه على مؤشرات مثل درجة حرارة الجلد المتوازنة لجسم الإنسان ، ومؤشر الإحساس بالحرارة والرطوبة ، ومعدل تبديد الحرارة التبخيري في ظل ظروف اختبار مختلفة.

4 اختبار وتقييم الأداء الحراري والرطوبة للملابس
تطبيق نظام التعرق الوهميتم اختبار أداء الحرارة والرطوبة للملابس الواقية وتظهر نتائج الاختبار في الجدول 3. التيار الملابس الصيفية هي أقمشة خيوط تكسأبراج بوليستر خاصة مطورة حديثًا من قبل معهد التموين العسكري التابع لإدارة اللوجستيات العامة. لديهم خصائص نقل المياه الجيدة وخصائص التجفيف السريع. المؤشر 0.53) ولديه راحة حرارية ورطبة ممتازة. زي التدريب المموه من البوليستر والقطن يستخدم بشكل أساسي من قبل الأفراد العسكريين للارتداء أثناء التدريب أو أنشطة العمل ، ويتطلب مقاومة التآكل والرطوبة الجيدة ونفاذية الماء.الهواء. يتضح من الجدول 3 أن

لها مؤشر نفاذية الرطوبة 0.430 ، مما يعني أنه يتمتع براحة حرارية ورطوبة جيدة. بالنسبة للعديد من معاطف المطر للسلامة العامة الجدول 3 ، بالمقارنة ، مقاومة الحرارة ومقاومة الرطوبة لمعطف المطر من البوليستر المركب PTFE هي الأدنى ،نفاذية الرطوبة هذه هي الأكبر وأداء الحرارة والرطوبة هو الأفضل ، في حين أن مقاومة الحرارة ومقاومة الرطوبة لمعطف واق من البولي فينيل كلوريد PVC هي الأكبر ، ومؤشر نفاذية الرطوبة هو صفر تقريبًا ، وأداء الحرارة والرطوبة هو أسوأ. يوصى باستخدام معطف واق من المطر للسلامة العامة مصنوع من نسيج بوليستر مركب PTFE. البدلة المحبوكة المريحة عبارة عن قماش مريح تم تطويره بواسطة معهد أبحاث النسيج. مقارنةً بالبدلة المحبوكة المصنوعة من القطن والبوليستر العادي التي طورها معهد الأبحاث سابقًا ، تتمتع البدلة المحبوكة المريحة المطورة حديثًا بمقاومة أقل بكثير للرطوبة من البدلات المحبوكة المصنوعة من البوليستر والقطن العادي وهي قابلة للتنفس. مؤشر الرطوبة أعلى من الأخير ، مما يُظهر راحة حرارية ورطبة جيدة. من بين النوعان من الملابس الواقية الكيميائية ، يتم التعامل مع الملابس الواقية الكيميائية القياسية للتنفس بالكربون السطحي ، في حين أن الملابس الواقية الكيميائية القابلة للتنفس في المنطقة الساخنة مصنوعة من نسيج ألياف الكربون. تتم مقارنة المقاومة الحرارية ومقاومة الرطوبة ومؤشر نفاذية الرطوبة للملابس الواقية الكيميائية بشكل شامل ، وتتميز الملابس الواقية الكيميائية القابلة للتنفس للمناطق الساخنة بأداء الراحة الحرارية والرطوبة بشكل أفضل قليلاً من الملابس الواقية الكيميائية القياسية للتنفس. كلا النوعين من الملابس الواقية من السارس هي ملابس واقية يرتديها العاملون الطبيون عند محاربة السارس. وفقًا لنتائج الاختبار ، فإن مقاومة الرطوبة للملابس الواقية من السارس القابلة للتنفس أقل بكثير من الملابس الواقية من السارس القياسية ، ومؤشر النفاذيةقابلية قياس الرطوبة في السابق أعلى بكثير من الثانية. كما صنف الطاقم الطبي درجة الحرارة والرطوبة المريحة للملابس الواقية من السارس بأنها أفضل من الأخيرة ، وهو ما يتوافق مع نتائج اختبار دمية العرق. يوضح اختبار العرق الوهمي أعلاه أن نظام اختبار العرق الوهمي يمكن أن يميز بشكل فعال الراحة الحرارية وأداء الرطوبة للملابس المختلفة.

تعرف على المزيد حول دمية العرق الحرارية: http://manikin.cn/productlist/list-5-1.html < / p>

HOT NEWS

• العملية التجريبية ومتطلبات النظام الوهمي المحترق
• نظام اقتران وطريقة اقتران تعرق القزم الحراري ونموذج الاستجابة الحرارية البشرية
• التكوين والنظام التقني وآفاق التطبيق لنظام اختبار الاحتراق الوهمي
• نظام اختبار رطوبة الملابس والأداء الحراري - دمية حرارية متعرقة
• التطور والوضع الحالي لنظام الاحتراق الوهمي