羊毛衫暖体假人评价系统介绍

           暖体假人概述由于羊毛衫是人穿的，所以用真人穿着羊毛衫来研究羊毛衫热阻从理论上讲是最合理的，但进行这样的生理性试验在实践中有许多不便之处。首先需要很好地测定人的真实散热量，这比测定电加热能耗困难得多。其次是要测定真人的皮肤表面温度，这也给测试工作带来很多麻烦。更重要的是真人的重复性差，受个人生理、心理因素和个体差异的影响，试验结果误差较大，所需人力、物力也较大。此外，人体试验在某些极端环境试验中(如高、低温等)还有一定的危险性。为了取得一个比较可靠的数据，需要对同一个人重复试验并对不同人进行对照试验。对于形式千变万化的羊毛衫，为测定其中一件就要做大量试验是不可取的，除了对某些特殊羊毛衫采用真人试验外，一般羊毛衫的热阻测定均不用真人，而是使用暖体假人来科学地、定量地测定和评价羊毛衫的隔热性能。暖体假人是模拟人体与环境之问热湿交换的仪器设备，是从20世纪40年代逐渐发展起来的一种新的生物物理试验方法，它的身材大小和普通成年人相似，由头、胸部、背部、腹部、臀部、上肢、下肢、手和脚等解剖段组成，使羊毛衫穿上后能保持与真人一样的穿着情况。暖体假人本体由铜、铝或玻璃钢制作而成，可采用内部加热、内表面加热和外表面加热，当采用内部或内表面加热方式时，为了保持外表温度均匀，必须用高热导率的材料，如铜或铝等。目前世界各国已经将此项先进技术应用到羊毛衫、建筑、环境、航空航天、消防、交通安全等领域，特别是在羊毛衫的热舒适性评价和职业防护羊毛衫开发中，暖体假人能在设定的环境下模拟人体、羊毛衫和环境之间的热交换过程，科学地评价羊毛衫整体的热学性能，从而避免了人体试验中个体差异的影响，试验精度高，可重复性好，被公认为是羊毛衫工效学研究必不可少的手段。暖体假人的发展可分为三个阶段，1941年，美国耶鲁大学约翰皮尔斯实验室的学者Gagge等在Science杂志上发表了一篇文章，提出了克罗值的定义。美国军需气候实验室以此为理论基础研制了第一代暖体假人。由于该暖体假人为单段假人系统，不能反映人体温度分布，第一代暖体假人是不能活动的，只能用于羊毛衫热阻的一般测试，并得到静态羊毛衫热阻值，可以反映出织物、式样、穿着方式、环境条件等因素对热阻的影响。20世纪60年代人们研制了多段暖体假人，即第二代暖体假人，每段的体表温度和加热系统单独控制，且假人本体可以模拟人体不同姿势，做一些简单动作，如行走、骑自行车等。第二代暖体假人不仅可以满足羊毛衫热阻的静态试验，也可以满足动态试验的要求。前两种暖体假人的共同特点是只能模拟人体和环境的显热交换，还不能精确地反映人体出汗的蒸发热损失。后来人们成功研制了第三代暖体假人，它可以模拟人体出汗的情况，并可做较复杂的动作，能更真实地、更全面地反映人体、羊毛衫和环境的热湿交换过程，对羊毛衫的热湿传递性能作出综合评价。