暖體假人的研究與制作.pdf

1、暖體假人是模擬人體與環(huán)境之間熱濕交換的儀器設(shè)備，它是以電熱絲作為內(nèi)熱源的，用來(lái)模擬人體的散熱情況，它的主要用途是用來(lái)測(cè)試服裝熱阻和環(huán)境舒適度。暖體假人在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)成熟，但在國(guó)內(nèi)還研究還很少，而且價(jià)格昂貴，因此本文對(duì)暖體假人進(jìn)行了深入研究，本文研究的重點(diǎn)是假人區(qū)段的劃分以及加熱功率的控制，最終本文初步完成了一個(gè)全身的暖體假人的制作。
　　文章簡(jiǎn)要概述了暖體假人的研究背景、意義、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)，做了大量基礎(chǔ)研究工作，包括人體

2、各部為散熱量的確定、假人人體的區(qū)段劃分、表面電熱絲的選擇和敷設(shè)方法、模擬人體皮膚的選擇、硬件設(shè)備的選購(gòu)和軟件的編程服裝熱阻的測(cè)量與計(jì)算。
　　本文研究初期找到了人體在特定活動(dòng)狀態(tài)和特定環(huán)境溫度下的散熱量，后期通過(guò)空氣層熱阻計(jì)算公式和空氣層熱阻和環(huán)境溫度之間的線性關(guān)系兩個(gè)公式找到了人體散熱量與環(huán)境溫度之間的關(guān)系，最終確定了任何條件下的人體散熱量。
　　本文通過(guò)詳細(xì)計(jì)算確定了整個(gè)人體的區(qū)段劃分情況，將假人除頭部、手和腳外分成了1

3、6個(gè)區(qū)段，并確定了每個(gè)區(qū)段的敷設(shè)間隔，選擇了易于敷設(shè)的Ni80Cr20鎳鉻扁絲進(jìn)行敷設(shè)，改進(jìn)了敷設(shè)方法，在塑料的假人表面貼上一層雙面膠帶，將電熱絲牢牢固定在假人表面，不易滑動(dòng)，在電熱絲外面覆蓋一層彈性絲襪，即解決了美觀問(wèn)題，又將電熱絲覆蓋起來(lái)，防止觸電。
　　在硬件的組成中，暖體假人硬件系統(tǒng)主要由溫度采集系統(tǒng)和電壓控制系統(tǒng)兩部分組成，溫度采集系統(tǒng)由 PT100溫度傳感器和溫度采集模塊組成，電壓控制系統(tǒng)由電壓控制模塊和直流電機(jī)調(diào)速器

4、組成。
　　功率的自動(dòng)控制，也是一個(gè)比較麻煩的問(wèn)題?；趫D形化編輯語(yǔ)言LABVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)，本文編寫(xiě)了PID控制程序，精度高、功率收斂快、抗干擾能力強(qiáng)，控制效果非常好。
　　暖體假人的主要應(yīng)用就是服裝熱阻的測(cè)試。完成了假人的制作，硬件的集成，軟件的編寫(xiě)后，本文先對(duì)假人表面空氣層熱阻進(jìn)行了測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果基本符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，之后，本文又對(duì)一條法蘭絨秋褲的熱阻進(jìn)行了測(cè)試，其測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)，本文分析了誤差原因，提出了改進(jìn)方