[發明專利]一種面料紅外發射率的測量方法

在審

• 申請號: 201710873854.4
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107748177A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 陳益松;王硯
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩,柏子雵

技術領域

本發明涉及一種測量面料紅外發射率的方法。

背景技術

織物是服裝構成中最主要的材料，在面料的隔熱保溫性能中，面料的紅外輻射性能是很重要的一個方面，考慮到面料基本屬于灰體，面料的紅外發射率近似等于面料的熱輻射吸收率。

織物與其他物體一樣，在一定的溫度下具有一定的紅外輻射能力，同時具有吸收外界光熱輻射的能力，是服裝與人體及環境熱交換的重要方式。由于織物的纖維材料和表面結構都有很大不同，其紅外發射率也有很大不同。紅外發射率不僅影響紅外測溫的準確性，同時也標示著某個溫度下織物的熱輻射能力，這在軍事、工業、研究等領域具有重要意義。因此，準確測定織物的紅外發射率在研究織物的熱學特性方面有重要的現實意義。

長久以來，測量面料的紅外發射率都缺乏專門的方法。使用傳統的黑體爐法，將面料貼于黑體爐的表面，但面料不是金屬材料，導熱性不佳且具有一定的厚度，面料外表面的溫度不等于黑體爐的表面溫度，測量存在很大的誤差。

發明內容

本發明的目的是提供一種專用于測量面料的紅外發射率的方法。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種面料紅外發射率的測量方法，其特征在于，在恒溫恒濕的條件下進行，包括以下步驟：

第一步、將面料緊貼于帶有溫度測量裝置的平面板的一個面，平面板的另一個面有絕熱裝置；

第二步、兩盞帶反射罩的光熱輻射源成一定角度射向面料，紅外熱像儀則放置在平面板的中心垂線上；

第三步、光熱輻射源持續照射面料直至通過溫度測量裝置得到的溫度值達到穩定狀態，分別獲得該時刻溫度測量裝置得到的溫度值T₂、紅外熱像儀的輻射溫度值T_e和環境溫度T₁，由式(1)計算得到面料的紅外發射率ε：

優選地，所述平面板采用泡沫板。

優選地，所述溫度測量裝置采用水銀溫度計。

優選地，所述兩盞帶反射罩的光熱輻射源成一定角度射向所述面料的中心，所述水銀溫度計的水銀頭位于面料中心位置處。

優選地，所述絕熱裝置采用復合絕熱裝置或主動式絕熱裝置。

優選地，所述光熱輻射源的軸線與所述平面板所在平面的夾角為α，則70°≤α＜90°。

優選地，所述光熱輻射源采用鎢絲燈或石英發熱管。

本發明可以較為準確地測量面料的紅外發射率，為評價面料的熱輻射吸收能力提供了依據。

附圖說明

圖1為面料紅外發射率測量示意圖。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

本發明提供的一種面料紅外發射率的測量方法在恒溫恒濕的室內進行，結合圖1，具體包括如下步驟：

第一步、將面料6緊貼于泡沫板2的一面，泡沫板2的中心處嵌有水銀溫度計1的水銀頭。泡沫板2的另一面則有復合或主動式絕熱裝置3，使面料6在該方向的熱量傳遞基本為零。

第二步、兩盞帶反射罩的光熱輻射源4成一定角度射向面料6的中心。光熱輻射源4的軸線與泡沫板2所在平面的夾角為α，則70°≤α＜90°。紅外熱像儀5位于泡沫板2中心垂線上。兩光熱輻射源4成一定角度可以避免熱反射直接攝入紅外熱像儀5的鏡頭。

光熱輻射源4根據需要可采用鎢絲燈(30％光輻射、70％的熱輻射)或石英發熱管(約100％熱輻射)。

面料6因吸熱而產生紅外輻射。面料6接受熱輻射面的溫度最高，由于另一側絕熱，則面料6兩側等溫，同時，水銀溫度計1受熱頭的所在的空腔亦與面料6的真實溫度相同。

第三步、光熱輻射源4持續照射面料6直至水銀溫度計1的溫度不再升高，即系統達到平衡。在此過程中，紅外熱像儀5所測面料中心區域(即水銀溫度計1受熱頭的位置)溫度為面料6接受光熱輻射源升溫后的輻射溫度。

分別讀取該時刻的水銀溫度計1的溫度值T₂、紅外熱像儀5的溫度值T_e和環境溫度T₁，由式(1)計算得到面料6的紅外發射率ε：

在上述步驟中，采用水銀溫度計1其水銀頭對光熱的反射能力強，因此受直接光熱輻射的影響小，可減少穿透面料的光熱輻射使溫度計升溫的影響。

采用白色的泡沫板2亦使穿透面料6的光熱輻射直接反射至面料6中，減少本身的吸收升溫。