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原文传递用于纺织品测试的皮肤模型及模拟温度和出汗的控制方法

专利名称：	用于纺织品测试的皮肤模型及模拟温度和出汗的控制方法
摘要：	本发明公开了一种用于纺织品红外管理特性测试的皮肤模型及模拟温度和出汗的控制方法，所述皮肤模型包括热源层、汗源层、微循环系统、表层，所述的热源层、汗源层和表层紧密贴合组成三层膜(11)形式，其中所述热源层位于最底层，所述汗源层位于中间层，所述表层位于顶层，所述热源层由可控电加热膜(15)和测试传感器构成，所述的汗源层包括疏水膜(18)、吸水保湿薄膜(17)，所述的微循环系统包括汗源恒温容器(4)、控制阀门、微量柱塞泵(5)、分水接头(8)、细软管(9)、注水针头(10)，所述表层包括微孔滤膜(21)和测试传感器。本发明通过对皮肤模型温度与出汗量的控制，实现模拟用于纺织品红外管理特性测试的人体皮肤稳定温度以及不同模式的出汗功能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	中国计量大学
发明人：	姚宝国;郭颖;彭云良;刘玉丽
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201910468354.1
公开号：	CN110186946A
分类号：	G01N25/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	310018 浙江省杭州市杭州经济技术开发区下沙高教园区学源街258号
主权项：	1.一种用于纺织品红外管理特性测试的皮肤模型，包括热源层、汗源层、微循环系统和表层，其特征在于：所述的热源层(14)、汗源层(13)和表层(12)自下而上紧密贴合形成三层膜结构(11)，以对用于纺织品红外管理特性测试的人体皮肤进行模拟，所述热源层(14)包括可控电加热膜(15)和第一测试传感器，所述第一测试传感器设置在所述可控电加热膜(15)的外表面上，所述的汗源层(13)包括疏水膜(18)和吸水保湿薄膜(17)，所述的微循环系统包括恒温水浴装置(1)、汗源容器(2)、微量柱塞泵(5)和多个注水针头(10)，所述多个注水针头(10)排布在所述疏水膜(18)和吸水保湿薄膜(17)之间，所述汗源容器(2)设置在所述恒温水浴装置(1)上，所述微量柱塞泵(5)通过管路从汗源容器(2)抽取汗水，并通过管路泵向所述多个注水针头(10)，所述表层(12)包括微孔滤膜(21)和第二测试传感器，所述第二测试传感器设置于所述微孔滤膜(21)外表面。 2.根据权利要求1所述的用于纺织品红外管理特性测试的皮肤模型，其特征在于：所述的第一测试传感器包括温度传感器A(16)，所述第二测试传感器包括温度传感器B(19)和温度传感器C(20)，所述温度传感器A(16)紧贴于所述可控电加热膜(15)下方中央位置，所述温度传感器B(19)和温度传感器C(20)紧贴于所述微孔滤膜(21)上表面同一对角线两四分之一分割点位置。 3.根据权利要求1所述的应用于纺织品红外管理特性测试的皮肤模型系统，其特征在于：所述的微循环系统还包括控制阀门、分水接头(8)和细软管(9)，所述控制阀门设置在所述微量柱塞泵(5)的进出管路上，所述的输入端微量柱塞泵(5)的出口连通，所述分水接头(8)的多个输出端分别与多个注水针头(10)相连通。 4.根据权利要求2或3所述的用于纺织品红外管理特性测试的皮肤模型，其特征在于：所述的汗源层(13)位于三层膜结构(11)中的中间，所述的疏水膜(18)紧贴于所述的可控电加热膜(15)上方，以防止汗水渗透到所述可控电加热膜(15)，所述的吸水保湿薄膜(17)紧紧覆盖于所述的疏水膜(18)上方，以吸收并保存由所述微循环系统所输送过来的汗水。 5.根据权利要求3所述的用于纺织品红外管理特性测试的皮肤模型，其特征在于：所述的微量柱塞泵(5)设有进液口(4)与出液口(6)，所述控制阀门包括电磁阀A(3)与电磁阀B(7)，所述的电磁阀A(3)设置在汗源容器(2)与微量柱塞泵进液口(4)之间，所述的电磁阀B(7)设置在微量柱塞泵出液口(6)处，当所述的微量柱塞泵不工作时，电磁阀A(3)与电磁阀B(7)都处于关闭状态，当所述的微量柱塞泵(5)开始抽取汗水时，电磁阀A(3)打开，电磁阀B(7)关闭，当微量柱塞泵(5)抽液完成，开始向所述的汗源层输送汗水时，电磁阀A(3)关闭，电磁阀B(7)打开。 6.根据权利要求3所述的用于纺织品红外管理特性测试的皮肤模型，其特征在于：所述微循环系统通过若干所述分水接头(8)组合的形式将所述微量柱塞泵(5)输送过来的汗水分为多条支路，每条支路末端通过所述注水针头(10)将汗水送到所述汗源层中；其中，所述注水针头从所述疏水膜(18)与所述吸水保湿薄膜(17)的贴合面之间扎入到所述汗源层中。 7.根据权利要求2所述的用于纺织品红外管理特性测试的皮肤模型，其特征在于：所述的微孔滤膜(21)紧紧贴合于所述吸水保湿薄膜(17)的上方，在所述微孔滤膜(21)上表面的一条对角线两四分之一分割点位置各贴有两个点状温度传感器B(19)与温度传感器C(20)，用以监测所述皮肤膜表层的温度。 8.一种模拟人体皮肤温度和出汗的控制方法，基于权利要求1-7之一所述的用于纺织品红外管理特性测试的皮肤模型，其特征在于：首先使所述可控电加热膜(15)通电，使皮肤模型内核温度上升，通过贴附于所述可控电加热膜的温度传感器A(16)对其温度进行实时监测，并与设定的温度上下限进行比较判断，进而控制所述可控电加热膜(15)电源的通断，实现皮肤模型内核温度维持在一个稳定的温度值37℃。 9.根据权利要求8所述的模拟人体皮肤温度与出汗控制的方法，其特征在于：所述表层通过所述汗源层的传热性能将其温度控制在33.5℃附近，当外界辐射使其所述表层温度上升并高于出小汗温度限时，所述微循环系统将(0.37±0.13)ml/100cm2的汗水量输送至所述汗源层，并通过所述吸水保湿薄膜(17)渗透至所述微孔滤膜(21)表层，以实现皮肤模型出小汗功能，通过汗水蒸发作用将所述表层温度控制在一定范围。 10.根据权利要求9所述的模拟人体皮肤温度与出汗控制的方法，其特征在于：当外界辐射致使所述表层温度持续升高并超过出大汗温度限时，所述微循环系统将(1.15±0.21)ml/100cm2的汗水量输送至所述汗源层，并通过所述吸水保湿薄膜(17)渗透至所述微孔滤膜(21)表层，以实现皮肤模型出大汗功能，通过汗水蒸发作用将所述表层温度控制在一定范围。
所属类别：	发明专利