本发明专利技术涉及一种絮填纤维集合体热传递性能的测量装置，其特征在于：包括隔热保护座，隔热保护座上部设有两段式的凹槽，凹槽下层从下而上依次设有发热板、热流传感器、医用硅胶层，发热板、热流传感器及医用硅胶层的平面尺寸与凹槽下层的平面尺寸相同，医用硅胶层上部设有第一温度传感器；凹槽上层与试样筒紧固配合，试样筒的内侧面与推筒的外侧面滑动配合，推筒上端开放，下端设有网眼隔层，网眼隔层上方固定设置第二温度传感器，推筒外壁固定设置筒箍，筒箍设有竖直通孔，竖直通孔内套入螺杆，并通过一对高度调节螺母与螺杆固定连接，螺杆与隔热保护座上端面固定连接；加热板，热流传感器，第一、二温度传感器与控制电路连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种保温性能的测量装置，尤其涉及一种絮填纤维集合体热传递性能的测量装置。属于热传递测量
技术介绍
絮填纤维集合体常用作衣物保暖材料，其保暖功能主要是通过阻断热量传播的途径来实现。热量传播主要通过传导、对流和辐射三种方式进行。在实际应用中，絮填材料本身的特性和内部结构影响着其对热量的传递速度，其体积密度是影响絮填集合体保暖性能的因素之一。目前，针对织物热传递性能的测试装置较多，而专门用于絮填纤维集合体热传递性能的测量装置很少。以往对絮填材料热传递性能的测试多是通过制作试样袋，把纤维集合体装进试样袋中，放在织物平板保暖仪上进行热传递性能的测试。而专利申请号为200510024967.4的中国专利技术专利公开了一种变密度纤维集合体传导性的原位综合测量方法与装置，该装置是对纤维集合体的各种传导性能进行测试，其中对热传导性能测试时，选用的加热器呈小体积块状，距离纤维试样有一定的距离，加热器周围温度高，偏离加热器的地方温度低，所以发热的均匀性较难控制。其散热通过推筒测量腔底部的小孔进行对流散热，这与人体皮肤主要是通过微小毛孔进行传导和辐射散热有较大的差异，不能真实模仿人体的散热环境。使用 了絮填纤维集合体的衣物在实际穿用过程中，其保暖性受环境空气流动速度的影响很大，虽然该装置的推筒测量腔顶部有气孔窗，通过调节可以改善筒内的透气性，但这与实际穿用过程中絮填材料直接与大气完全接触仍存在较大差异，导致测得的热传递性能有偏差。对于推筒驱动部分，通过移动梁与驱动双螺杆连接，采用电机传动来控制推筒测量腔的运动，这种传动结构相对比较复杂，实现成本较高。除此之外，试样筒底部卡套在下测量腔中，上部挂于悬挂架的挂钩上，需调节悬挂试样筒的平衡后才能够进行试验，该结构繁琐，操作不便。装置对纤维集合体热传导性能的测量只有上、下测量腔的温度指标，无热流量等其他相关参数，只能得到上下测量腔温度比，来定性给出纤维集合体的热传导性能，不能定量得到纤维集合体的保温率、热阻和克罗值这些准确的传热性能指标。
技术实现思路
本专利技术是在申请号为200510024967.4的专利技术专利的基础上，结合热传递性能测试的实际情况进行的改进。本专利技术需要解决的技术问题为:a、加热器发热的均匀性较难控制，絮填纤维集合体无法获得稳定、均匀的加热；b、其散热方式与人体皮肤的散热方式有较大的差异，不能真实模仿人体的散热环境，造成测量结果的可参考性较差；C、絮填材料与外界空气直接接触性较差，这与实际穿用过程存在较大差异，导致测得的热传递性能有偏差；d、推筒驱动部分的传动结构比较复杂，实现成本较高；e、需先调节悬挂试样筒的平衡后才能够进行试验，操作繁琐不便；f、只能定性给出纤维集合体的热传导性能，不能定量得到纤维集合体的保温率、热阻和克罗值这些准确的传热性能指标。专业性及测量结果的参考价值不高。本专利技术采取以下技术方案:一种絮填纤维集合体热传递性能的测量装置，包括隔热保护座1，所述隔热保护座I上部设有两段式的凹槽，所述凹槽下层从下而上依次设有发热板2、热流传感器3、医用硅胶层4，所述医用硅胶层4的平面尺寸与所述凹槽下层的平面尺寸相同，其上部设有第一温度传感器5 ;所述凹槽上层与试样筒7紧固配合，所述试样筒7的内侧面与推筒8的外侧面滑动配合，所述推筒8上端开放，下端设有网眼隔层，所述网眼隔层上方固定设置第二温度传感器9，所述推筒8外壁固定设置筒箍12，所述筒箍12设有竖直通孔，所述竖直通孔内套入螺杆10，并通过一对高度调节螺母11与螺杆10固定连接，所述螺杆10与所述隔热保护座I上端面固定连接，调节一对高度调节螺母11，推筒8在试样筒7内上下移动；所述加热板2，热流传感器3，第一、二温度传感器5、9与外部的控制电路连接，并通过信号采集装置与计算机相连进行数据处理。进一步的，所述加热板2、热流传感器3的平面尺寸均与所述凹槽下层的平面尺寸相同。进一步的，所述两段式凹槽呈圆柱形，所述试样筒7、推筒8均呈圆柱形。进一步的，隔热保护座I底部及四周均以内衬聚氨酯泡沫塑料的有机玻璃外壳作隔热保护层。进一步的，所述发热板2由螺旋排列的镍铬电阻丝，均匀黏附在铝板上所构成。进一步的，所述热流传感器3为热阻式热流传感器。进一步的，所述第一温度传感器5采用薄片状PN结温度传感器。进一步的，试样筒7、推筒8为透明、绝热高聚物，试样筒7外壁上刻有刻度。进一步的，所述第二温度传感器9采用PN结温度传感器。以下对本专利技术的技术方案进行进一步详述:本专利技术实施的原理是在絮填纤维集合体的一端施加和人体体温相近的热作用，并通过模拟人体皮肤模仿人体散热，进而测试絮填纤维集合体在实际穿用过程中的热传递性能。同时，可以通过在絮填纤维集合体的一端施力挤压来改变纤维集合体的体积密度，探究体积密度对于絮填纤维集合体保暖性能的影响。本专利技术通过螺旋排列成环形的镍铬电阻丝与热阻较小的铝板配合使用，可以发出均匀的、和人体体温相近的热作用。通过医用硅胶层来模拟人体皮肤从而模仿人体散热，使装置的散热环境更加接近人体。推筒的上部完全开放，与大气直接相通，能够更好地模仿絮填纤维集合体在实际穿用过程中的大气环境。使用螺杆与螺母配合，通过拧动螺母即可控制推筒的运动，从而实现改变絮填纤维集合体体积密度的目的，较之使用移动梁与驱动双螺杆连接，通过电机传动控制推筒测量腔的运动大大简化，使用便捷，成本降低。试样筒直接卡套在隔热保护座两段式凹槽的上部，即可实现平衡和稳定固定，省去了调节试样筒平衡的环节，结构和使用都明显得到简化。通过获得试验总时间、累计加热时间、第一、二温度传感器所测得的温度以及热流传感器功率参数等，计算得出散热量、保温率、热阻和克罗值，进而客观准确地定量表征絮填纤维集合体的热传递性能。该测量装置主要由四部分组成，分别为:发热部分、试样筒、推筒、控制电路与信号米集部分。a、隔热保护座I是带有圆柱形槽的长方体，圆柱形槽呈两段式的凹槽，凹槽的下部放置测量装置的加热部分，直径为10cm，包括发热板2、热流传感器3、医用硅胶层4、第一温度传感器5，两段式凹槽的上部用来卡套试样筒7，直径为11cm，隔热保护座I底部以及四周均由内衬聚氨酯泡沫塑料的有机玻璃外壳作隔热保护层，其在保证装置安稳放置的同时防止热量损失。发热板2由螺旋排列成环形的镍铬电阻丝，均匀黏附在厚度为3_、直径为IOcm的圆形铝板上所构成，这种设计使发热板发热均匀。位于发热板2上部的热流传感器3为热阻式热流传感器，用来测试作用在医用硅胶层4上的热量，其尺寸和发热板2相同，这类传感器输出信号大，灵敏度较高，输出的电压与热流具有良好的线性关系。医用硅胶层4的直径和热流传感器3相同，平铺在热流传感器3上，医用硅胶材料可以通过表面微小、类似于人体皮肤毛孔的微孔进行散热，比较接近人体皮肤的真实散热方式，并且具有良好的形状稳定性。第一温度传感器5放置在医用硅胶层4上，选用微小薄片状PN结温度传感器，灵敏度较高，且不影响模拟皮肤的散热。b、试样筒7卡套在隔热保护座I的两段式凹槽的上部，筒壁厚5mm，外径为11cm，高度为15cm，材料为全透明、绝热高聚物，筒壁上刻有刻度，可以定量控制纤维集合体的高度，进而控制其体积密度，从而实现不同体积密度絮填纤维集合体热传递性能的测量。C、推筒8，上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种絮填纤维集合体热传递性能的测量装置，其特征在于：包括隔热保护座（1），所述隔热保护座（1）上部设有两段式的凹槽，所述凹槽下层从下而上依次设有发热板（2）、热流传感器（3）、医用硅胶层（4），所述医用硅胶层（4）的平面尺寸与所述凹槽下层的平面尺寸相同，其上部设有第一温度传感器（5）；所述凹槽上层与试样筒（7）紧固配合，所述试样筒（7）的内侧面与推筒（8）的外侧面滑动配合，所述推筒（8）上端开放，下端设有网眼隔层，所述网眼隔层上方固定设置第二温度传感器（9），所述推筒（8）外壁固定设置筒箍（12），所述筒箍（12）设有竖直通孔，所述竖直通孔内套入螺杆（10），并通过一对高度调节螺母（11）与螺杆（10）固定连接，所述螺杆（10）与所述隔热保护座（1）上端面固定连接，调节所述一对高度调节螺母（11），推筒（8）在试样筒（7）内上下移动；所述加热板（2），热流传感器（3），第一、二温度传感器（5、9）与外部的控制电路连接，并通过信号采集装置与计算机相连进行数据处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘茜，马艳丽，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：
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。