一种用于测试织物样本的红外线属性的装置，该装置包括：一框架，包括设置在其两侧的两根滑动杆和设置在其下部的一底座；仿生皮肤模型，设置在该框架的该底座上；红外辐射源，设置在该框架的顶端，并可沿所述两根滑动杆上下滑动；样品台，用于在其上设置所述织物样本；上传感器杆和下传感器杆，其可上下滑动并可左右转动地连接在所述滑动杆的其中之一，在其末端分别设置有红外辐射传感器。该传感器用于分别测量该织物样本两个表面反射的红外线强度和透射的红外线强度；从而根据该测量值计算出表征织物样本红外辐射属性的物理量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量织物的热属性的装置和方法，尤指一种。
技术介绍
象人一类的热血哺乳动物具有体温调节系统。该系统对于保证人体的正常功能非常关键。人体的温度必须保持在大约35℃～38℃才能保证人体各器官的功能。但是，仅靠人体的体温调节系统来调节人体温度是远远不够的，人们穿着的衣服的最基本的功能就是保暖和抵御外界的不良侵害，如阳光中紫外线，热能的传递方式除了传导与对流外，辐射也是一种基本的方法，因此衣服要有效地辅助人体进行体温调节。这就必须关注各种衣料的热属性才能制作出适合不同季节的衣物。例如冬天需要保持红外线能力强的衣物，这样有利于保暖。而夏天需要反射红外线能力强的衣物，这有利于防晒隔热。另外，研究者指出对于正在作体育锻炼和比赛的运动员来说，其穿着的衣服对其成绩有很大的影响，这是因为穿着的衣物的织物或多或少地会接触穿着者的身体，并介于身体和大气之间。对消费者的消费心理的研究也发现，越来越多的消费者不仅注重好看的衣服，而且还要求衣物更舒适和健康。现在市场上的很多产品声称其具有保暖和红外增强特性，但是一直缺乏科学的方法来表征和确定该特性。所以业界迫切需要一种能够定量测量织物的红外特性的装置与方法。术语“红外”是指一个较大范围的电磁频谱，其开始于用于通信的最高频率，一直到可见光谱的最低频率(红)。波长范围从大约1毫米到750纳米。该电磁波谱的红外段被根据波长分为三段，以微米为单位0.076-1.5微米近红外(NIR)；1.5-5.6微米中红外(MIR)；5.6-1000微米远或长波红外(FIR)。正如先前的研究者指出的那样，人体辐射的电磁波的波长峰值是大约9到10微米。因此，研究织物对于红外线的响应特性，即可得知织物的保暖性等各项热属性。根据美国专利数据库的检索结果，红外技术已经被广泛使用了很多年。例如，测量温度是红外技术的一个很重要的应用。可发现与该应用相关的若干个专利，如专利号为6435711，5167235的“红外耳温计”；专利号为6669362的“双显示的红外温度计”；专利号为6585410的“用于测量辐射温度辐射计”；专利号为6371925，5017018的辐射临床温度计；专利号为6132084的“家用电器的红外非接触式温度测量”。红外技术也可用于确定物质的组分，如专利6,445,938，6,424,848；也可用于从皮肤的表面确定血糖值，如专利5,757,003；也可用于确定硅中氧沉淀的范围。另外还可用于距离测量和物质检测，如专利6,292,257，6,292,256，6,411,371；也可用于光学距离测量的设备中，如专利6,363,326；也可用于探测车辆侧面和后方物体的方法和装置中，如专利号为6,152,564的“红外眼运动测量设备”。有若干个标准和测试方法用于规范织物的红外属性。中国纺织品工业标准FZ/T 64010-2000规定，经过处理后的织物，只有红外发射率增加超过8％，才能称为红外增强织物。在中国国家标准GB/T 18319-2001中公开了一种确定织物热保持属性的一种方法。另外，织物的红外吸收率和表面温度改变率也可用于表征织物的热属性。但是上述方法都不能定量地描述织物由动态达到平衡这一过程，同时也没有办法确定面料正反两面红外辐射特性的差异，因此迫切需要一种能够定量地测试织物红外辐射属性的方法和装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够定量地测试织物红外辐射属性的方法和装置。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于测试织物样本的红外线属性的装置，其中，该装置包括一框架，该框架包括设置在其两侧的两根滑动杆，和设置在其下部的一底座；一仿生皮肤模型，设置在该框架的该底座上，用于模仿排汗状态下的人体皮肤；一红外辐射源，其设置在该框架的顶端，并可沿所述两根滑动杆上下滑动，以改变其垂直位置；一样品台，用于在其上设置所述织物样本，其设置在该仿生皮肤模型的上方，并可调整与该仿生皮肤模型之间的距离；一下传感器杆，其可上下滑动并可左右转动地连接在所述滑动杆的其中之一，并紧邻所述样品台的下方，在其末端设置有一第一红外辐射传感器；一上传感器杆，其可上下滑动并可左右转动地连接在所述滑动杆的其中之一，并紧邻所述样品台的上方，在其末端设置有一第二红外辐射传感器；所述第一传感器和第二传感器用于分别测量该织物样本两个表面反射的红外线强度和透射的红外线强度；从而根据该测量值计算出表征织物样本红外辐射属性的物理量。本专利技术的装置可以两种方式工作当打开所述红外辐射源并关闭该仿生皮肤模型时，可用于测量织物的红外阻挡属性；当关闭所述红外辐射源并使该仿生皮肤模型工作时，可用于测量织物的红外保持属性。根据本专利技术的另一方面，还公开了一种利用上述的装置测试织物样本的红外线属性的方法，包括以下步骤关闭该仿生皮肤模型，并以一黑盒子覆盖该仿生皮肤模型；打开该红外辐射源；在将该织物样本设置在该样品台上之前，读取该第一红外传感器的测量值，作为入射到该织物样本表面的红外辐射强度；将该织物样本设置在该样品台上，然后读取该第一红外传感器和第二红外传感器的测量值，其分别为透射过该织物样本的红外线强度和该织物样本表面反射的红外线的强度；和根据上述测量值计算表征该样本织物红外辐射属性的多个物理量的值，由于上述步骤是在该仿生皮肤模型不工作的情况下进行的，所以该多个物理量反映了织物样本阻挡红外线的能力。还可以利用上述的装置，通过如下步骤测试织物样本的红外线保持属性关闭该红外辐射源；启动该仿生皮肤模型，并将该仿生皮肤模型上的覆盖物去除；在将该织物样本设置在该样品台上之前，读取该第二红外传感器的测量值，作为入射到该织物样本表面的红外辐射强度；将该织物样本设置在该样品台上，然后读取该第二红外传感器和第一红外传感器的测量值，其分别为透射过该织物样本的红外线强度和该织物样本表面反射的红外线的强度；和根据上述测量值计算表征该样本织物红外辐射属性的多个物理量的值；由于上述步骤是在该仿生皮肤模型工作而该红外辐射源关闭的情况下进行的，所以该多个物理量反映了织物样本保持红外线的能力。本专利技术的有益效果是，在本专利技术的装置中，使用红外传感器直接测量织物两个表面在红外线辐射情况下的红外线强度变化，其仿真了太阳光下的穿着条件。基于该测量结果，定义了一系列指标，用于描述纺织品的动态和静态的红外属性。从而解决了如何定量描述织物的热辐射属性的技术问题。本专利技术的装置可以广泛地应用于大型商场用于产品的促销，也可辅助服装设计人进行选料，而织物的生产厂家还可以使用该装置进行新产品的研发。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。附图说明图1是红外线在织物中透射和反射的示意图；图2是根据本专利技术的织物红外线属性测量装置的结构原理图；图3是本专利技术装置的样品台的俯视图；图4是本专利技术装置中所使用的红外传感器的响应曲线；图5是用于测量织物的反射红外属性的传感器的输出曲线；图6是用于测量织物的透射红外属性的传感器的输出曲线；图7示出了利用本专利技术的装置进行红外属性测量的三种样本的反射表面的红外线强度变化曲线；图8示出了利用本专利技术的装置进行红外属性测量的三种样本的透射表面的红外线强度变化曲线。具体实施例方式能量可以三种方式传递电磁辐射、传导和对流。辐射的方法是指以波和粒子流的形式通过空间进行能量传递。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测试织物样本的红外线属性的装置，其特征在于，该装置包括：一框架（１），该框架包括设置在其两侧的两根滑动杆（１１、１２），和设置在其下部的一底座（１６）；一仿生皮肤模型（２），设置在该框架的该底座上，用于模仿排汗状态下 的人体皮肤；一红外辐射源（４），其设置在该框架的顶端，并可沿所述两根滑动杆（１１、１２）上下滑动，以改变其垂直位置；一样品台（６），其上设置所述织物样本（７），其设置在该仿生皮肤模型的上方，并可调整与该仿生皮肤模型之间的距离 ；一下传感器杆（３），其可上下滑动并可左右转动地连接在所述滑动杆的其中之一，并设于所述样品台与所述仿生皮肤模型（２）之间，在其末端设置有一第一红外辐射传感器（３１）；一上传感器杆（５），其可上下滑动并可左右转动地连接在所述滑 动杆的其中之一，并紧邻所述样品台的上方，在其末端设置有一第二红外辐射传感器（５１）；所述第一传感器和第二传感器用于分别测量该织物样本（７）两个表面反射的红外线强度和透射的红外线强度；从而根据该测量值计算出表征织物样本红外辐射属性的物 理量。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，胡军岩，王树晓，杨国荣，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。