本发明专利技术是一种可调温度和压强的布料导热系数测试装置，包括：真空系统、制冷系统、测温系统、加热系统和布料夹持装置。其特征在于：真空系统由真空舱、真空泵和压阻真空计组成，制冷系统由有压杜瓦瓶和真空舱组成，测温系统由温度传感器、巡检仪和计算机组成，加热系统由电加热片、变压器和功率计组成，布料夹持装置由夹板和支撑架组成；其中，通过真空泵调节真空舱内的压强；通过液氮降温调节真空舱内温度；测温系统用来采集、实时监测并记录各测温点的温度值；加热系统用来给布料加热；布料夹持装置用来夹持和固定实验布料。真空舱中可以实现温度从常温到-150℃，压强从1atm到0.1Pa的测试环境，对布料的导热系数进行不同温度、压强环境下的测试。
【技术实现步骤摘要】
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本专利技术涉及一种可在不同温度和压强环境下测试布料导热系数的装置。
技术背景：
在高空环境(低温/低压)下作业时，防护服的保温性能显得尤为重要，而布料的导热系数是衡量布料保温性能的重要参数。由于真空下，织物的传热方式中没有空气的对流传热，因此隔热布料的导热系数都会相对地面有不同程度的提高。而导热系数的准确测试，对服装热模型计算、系统地规划服装织物、减少服装重量等有着重要的意义。但是国内外现在的布料导热系数测试装置都不能提供低温、真空的测试环境。本专利技术能提供温度从常温到-150℃，压强从1atm到0.1Pa的绝对压力测试环境。
技术实现思路
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本专利技术的目的在于设计一种可调温度和压强的布料导热系数测试装置，利用此测试装置，对布料在不同温度、压强环境下的导热系数进行测试。
本专利技术为一种可调温度和压强的布料导热系数测试装置，如图1所示，本装置主要分为5部分：真空系统、制冷系统、测温系统、加热系统和布料夹持装置。
真空系统由真空舱、真空泵和压阻真空计组成。主要功能是通过真空泵抽取真空舱内空气来实现舱内压强的调控。
制冷系统由有压杜瓦瓶和真空舱内胆壁管道组成。主要功能是通过调节有压杜瓦瓶中的液氮流出速率来调节真空舱内的温度。
测温系统由温度传感器、巡检仪和计算机组成。主要功能是采集、实时监测并记录测温点的温度值，保证真空舱内温度达到实验要求并用于计算布料的导热系数。
加热系统是由电加热片、变压器和功率计组成。主要功能是给实验布料加热，使实验布料的两个表面产生合理的温差以便于计算导热系数。
布料夹持装置由支撑架和夹板组成。主要功能是夹持和固定实验布料。
如图1所示，真空系统A通过真空泵7对真空舱1进行抽压，通过压阻真空计9监测真空舱1内的压力值，实现对真空舱1内降压。此系统的压阻真空计9有两种：分别用于压强高于1kPa的情况和压强低于1kPa的情况，精确度分别为±0.1kPa和±0.01Pa。
制冷系统B是本装置实现调节环境温度的核心。打开有压杜瓦瓶3的有压杜瓦瓶阀门4和真空舱1的液氮入口阀门5，使液氮流入真空舱内胆2壁面上的管道，由于液氮在气化成为氮气的过程中要吸收大量热量，可以使真空舱1内的温度达到所需的低温要求。本系统的温度控制可通过调节有压杜瓦瓶3上有压杜瓦瓶阀门4的开度来实现，真空舱1内温度控制精度可达±1℃。
测温系统C通过16个温度传感器(位置如图1的环境温度传感器15和图2的布料温度传感器16)测温，温度传感器与巡检仪10相连，可把温度信号转换为数字信号，巡检仪10输出端接计算机11，通过温度数据采集软件实时显示各个测温点的温度。
加热系统D通过实验布料直径相同的圆形电加热片19给两侧实验布料18加热，电加热片19与变压器12相连，通过调节输入电加热片19两端的电压进而调节加热功率，变压器12与功率计13相连，可实时监测电加热片上的发热功率。
布料夹持装置E是两块用铝制作的圆形夹板17夹持布料18与电加热片19，夹板17放在支撑架14上，支撑架14底座固定在真空舱内胆2上，使实验过程中布料不与真空舱内胆2的壁面接触。
本专利技术为一种可调温度和压强的布料导热系数测试装置，其优点为：利用液氮对真空舱进行降温，并用真空泵抽压，能提供温度、压强可调的测试环境，进而对不同温度、压强环境下布料的导热系数进行测试实验。
附图说明：
图1.本专利技术可调温度和压强的布料导热系数测试装置示意图：
1.真空舱2.真空舱内胆3.有压杜瓦瓶
4.有压杜瓦瓶阀门5.液氮入口阀门6.排气口
7.真空泵8.真空泵阀门9.压阻真空计
10.巡检仪11.计算机12.变压器
13.功率计14.支撑架15.环境温度传感器
A.真空系统B.制冷系统C.测温系统
D.加热系统E.布料夹持装置
图2.布料夹持示意图：
16.布料温度传感器17.夹板18.布料19.电加热片
具体实施方式：
本专利技术为一种可调温度和压强的布料导热系数测试装置，如图1所示，该装置主要分为5部分：真空系统A、制冷系统B、测温系统C、加热系统D和布料夹持装置E。真空系统A由真空舱1、真空泵7和压阻真空计9组成，主要功能是通过真空泵7抽取真空舱1内空气来实现调节舱内压强。真空舱1为直径Φ550mm，纵深550mm的圆柱形容器，不锈钢氩弧焊结，强度设计可承受一个大气压以上的静压力，舱门处用橡胶圈密封，使用真空泵7可抽压至绝对压力0.1Pa以下。打开真空泵7和真空泵阀门8对真空舱1进行抽压，观察压阻真空计9显示的压力值，达到实验要求时关闭真空泵阀门8，真空泵7停止抽压。制冷系统B由有压杜瓦瓶3、真空舱内胆2和排气口6组成，主要功能是通过有压杜瓦瓶3中的液氮实现真空舱1中的低温环境。打开有压杜瓦瓶3的阀门使液氮通过管路进入到真空舱内胆2壁上螺旋缠绕的管道，液氮气化时会从真空舱内胆2壁上吸收大量热，而真空舱内胆2又会从舱内吸收热量，从而使真空舱1内的环境温度达到实验所需温度。然后调节有压杜瓦瓶阀门4开度，使真空舱1内的温度稳定在实验所需温度。真空舱内胆2壁上管道内的液氮气化后沿管道从排气口6排出。测温系统C由环境温度传感器15、布料温度传感器16、巡检仪10和计算机11组成，主要功能是采集、实时监测并记录各测温点的温度值。测温点的温度信号通过境温度传感器15和布料温度传感器16传输给巡检仪10，将温度信号转换成数字信号，巡检仪10输出端接计算机11，通过温度数据采集软件实时显示和监测并记录温度数据，可同时指导调节有压杜瓦瓶3的阀门开度，保证测试温度达到实验要求。加热系统D由电加热片19、变压器12和功率计13组成，主要功能是给实验布料加热，使实验布料的上下两个表面产生温差以便于计算导热系数，通过实验布料直径相同的圆形电加热片19给两侧的实验布料18加热，电加热片19与变压器12相连，通过调节输入电加热片两端的电压进而调节加热功率，变压器12与功率计13相连，可实时监测电加热片上的发热功率。布料夹持装置E由支撑架14和夹板17组成。主要功能是夹持和固定实验布料18。通过铝制的两块圆形夹板17夹持布料18与电加热片19，夹板17放在支撑架14上，支撑架14底座固定在真空舱内胆2上，使实验过程中布料18不与真空舱内胆2壁接触。
本可调温度和压强的布料导热系数测试装置的实施步骤如下：
步骤一、夹装实验布料18和加热片19后，将夹板17放在真空舱1内的支撑架14上，换上实验所需的压阻真空计9，将真空舱1关上，确保真空舱1的密闭性。
步骤二、打开有压杜瓦瓶3的有压杜瓦瓶阀门4和液氮入口阀门5，使液氮通过管路进入到真空舱内胆2壁上缠绕的管道，开始对真空舱降温。同时，打开巡检仪10和计算机11的电源，并打开温度数据采集软件实时监测温度数据，当真空舱1内的温度值达到实验要求时，调节有压杜瓦瓶3的有压杜瓦瓶阀门4开度，使真空舱1内的温度保持稳定。
步骤三、打开真空泵7和压阻真空计9的电源，对真空舱1进行抽压，观察压阻真空计9显示的压力值，达到实验要求时关闭真空泵阀门8，真空泵7停止抽压。
步骤四、打开变压器12和功率计13的电源，调节变压器12，观察功率计13显示的加热功率值，使加热功率值等于实验所需值。开始进行布本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可调温度和压强的布料导热系数测试装置，包括5部分：真空系统、制冷系统、测温系统、加热系统和布料夹持装置。其特征在于：真空系统由真空舱、真空泵和压阻真空计组成，制冷系统由有压杜瓦瓶和真空舱组成，测温系统由温度传感器、巡检仪和计算机组成，加热系统由电加热片、变压器和功率计组成，布料夹持装置由夹板和支撑架组成；其中，通过真空泵抽取真空舱内空气来实现调节真空舱内的压强；通过有压杜瓦瓶中的液氮降温实现调节真空舱内温度；测温系统用来采集、实时监测并记录各测温点的温度值，保证测试温度达到技术要求；加热系统用来给布料加热，使实验布料的两个表面产生温差以便于计算导热系数；布料夹持装置用来夹持和固定实验布料。真空舱中可以实现温度从常温到‑150℃，压强从1atm到0.1Pa的测试环境，对布料的导热系数进行不同温度、压强环境下的测试。
【技术特征摘要】
1.一种可调温度和压强的布料导热系数测试装置，包括5部分：真空系统、制冷系统、测
温系统、加热系统和布料夹持装置。其特征在于：真空系统由真空舱、真空泵和压阻真空计
组成，制冷系统由有压杜瓦瓶和真空舱组成，测温系统由温度传感器、巡检仪和计算机组成，
加热系统由电加热片、变压器和功率计组成，布料夹持装置由夹板和支撑架组成；其中，通
过真空泵抽取真空舱内空气来实现调节真空舱内的压强；通过有压杜瓦瓶中的液氮降温实现
调节真空舱内温度；测温系统用来采集、实时监测并记录各测温点的温度值，保证测试温度
达到技术要求；加热系统用来给布料加热，使实验布料的两个表面产生温差以便于计算导热
系数；布料夹持装置用来夹持和固定实验布料。真空舱中可以实现温度从常温到...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁立，孙志彬，裴葆青，樊瑜波，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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