[發(fā)明專利]一種出汗模擬頭裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310046730.0
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103106829A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳益松;夏明;徐軍
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號: G09B23/28
• 分類號: G09B23/28
• 代理公司: 上海泰能知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人體模擬裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種出汗模擬頭裝置。

背景技術(shù)

目前，世界上能模擬出汗的暖體假人已出現(xiàn)多種，但單獨模擬頭部舒適性和帽子舒適性研究的出汗模擬頭還不多見，文獻(xiàn)中唯一的一例是由Herring,A.M[32]等研制用于評價摩托車安全頭盔的生理舒適性（Hering,A.M.Weder,M.Rickards,N.Mattle,M.Evaluation?of?physiological?properites?of?motorcycle?safety?helmets?usng?a?new?sweating?thermal?head?manikin[C].Proceedings?of?the?Fourth?International?Meeting?on?Thermal?Mankins,EMPA,Switzerland,27-28Sep.2001,1-4.）。該暖體假頭由頭顱、面部和頸部組成，三部分單獨加熱，獨立控制。為模擬出汗，假頭包括25個出汗孔，分布于面部和頭顱，位于假頭上方水罐內(nèi)的蒸餾水經(jīng)管道輸入假頭，出汗量由單獨的閥門控制，可達(dá)70g/h。然而，其出汗供水是定量供水模式，在測試過程中究竟需要多少出汗量往往是無法事先估計準(zhǔn)的，因此還不能對帽子的熱舒適性指標(biāo)進(jìn)行有效測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種出汗模擬頭裝置，可精確計量模擬頭的出汗量。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種出汗模擬頭裝置，包括底座、模擬皮膚和垂直供水管，所述底座上安裝有底盤，所述模擬皮膚通過緊箍圈套在所述底盤外，所述模擬皮膚內(nèi)充滿水并形成模擬頭，所述底盤上裝有用于給模擬頭內(nèi)的水加熱的加熱棒；所述垂直供水管穿過底座與模擬頭內(nèi)部相連通；所述模擬頭內(nèi)表面設(shè)有內(nèi)溫度傳感器，外表面設(shè)有外溫度傳感器；所述內(nèi)溫度傳感器和外溫度傳感器均與所述測控系統(tǒng)相連，所述測控系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)溫度傳感器和外溫度傳感器的所測得的數(shù)值控制所述加熱棒加熱。

所述模擬頭的底部均布安裝有用于使模擬頭內(nèi)部的水上下均勻循環(huán)的帶導(dǎo)流套的水泵。

所述模擬皮膚由PTFE微孔膜復(fù)合織物制成。

所述測控系統(tǒng)采用PID運算輸出開關(guān)比例控制加熱棒加熱。

所述水泵均勻分布在所述加熱棒的四周，使模擬頭各部分表面溫度的溫差小于1.5℃。

所述垂直供水管的水位高于模擬頭頂部1-2m。

所述底座為保溫底座。

所述保溫底座采用泡沫塑料制成。

有益效果

由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：本發(fā)明實現(xiàn)了頭部全表面均勻出汗模擬，采用被動式出汗模擬原理，出汗量是根據(jù)模擬頭的具體穿戴情況和環(huán)境狀態(tài)自動調(diào)節(jié)的，供水管中水的消耗量就等于模擬頭上外散失的汗氣量，通過記錄水管中水位的下降量就可精確計量模擬頭的出汗量。因此，本發(fā)明中的出汗模擬頭可以對帽子的熱阻和濕阻精確測量，同時可以更好地評價頭部在各種環(huán)境中的熱舒適性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明的實施方式涉及一種出汗模擬頭裝置，如圖1所示，包括底座1、模擬皮膚4和垂直供水管8，所述底座1上安裝有底盤3，所述模擬皮膚4通過緊箍圈2套在所述底盤3外，所述模擬皮膚4內(nèi)充滿水并形成模擬頭，所述底盤3上裝有用于給模擬頭內(nèi)的水加熱的加熱棒7；所述垂直供水管8穿過底座1與模擬頭內(nèi)部相連通；所述模擬頭內(nèi)表面設(shè)有內(nèi)溫度傳感器5，外表面設(shè)有外溫度傳感器6；所述內(nèi)溫度傳感器5和外溫度傳感器6均與所述測控系統(tǒng)相連，所述測控系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)溫度傳感器5和外溫度傳感器6的所測得的數(shù)值控制所述加熱棒7加熱。

其中，所述模擬頭的底部均布安裝有用于使模擬頭內(nèi)部的水上下均勻循環(huán)的帶導(dǎo)流套9的水泵10，使頭內(nèi)部的水上下均勻循環(huán)起來，以達(dá)到模擬頭各部分的溫度均勻一致。所述水泵10可以有3-4個，且均勻分布在所述加熱棒7的四周，使模擬頭各部分表面溫度的溫差小于1.5℃

所述模擬皮膚4由PTFE微孔膜復(fù)合織物制成，在壓力水充入后膨脹形成模擬頭，在水壓力和溫度共同作用下向外析出“汗”。