為(wei)您介(jie)紹(shao)暖(nuan)體假(jia)人的主要性(xing)能

標準集團為您介紹暖(nuan)體假(jia)人的主要性(xing)能：

　　1、暖(nuan)體假(jia)人的發展(zhan)

　　暖(nuan)體假(jia)人是(shi)模擬人(ren)體與(yu)環(huan)境(jing)間(jian)熱交換過(guo)程(cheng)的儀器設備，根(gen)據(ju)人(ren)體各(ge)個部(bu)位(wei)的散熱特(te)點(dian)，暖(nuan)體假(jia)人壹(yi)般(ban)分為(wei)頭(tou)、胸(xiong)、背、上(shang)肢、手、腹(fu)、腿和腳(jiao)等(deng)部(bu)位(wei)。暖(nuan)體假(jia)人是(shi)從(cong)20世紀40年(nian)代(dai)逐(zhu)漸(jian)發展(zhan)起(qi)來(lai)的壹種(zhong)新的生物(wu)物(wu)理試驗(yan)方(fang)法，被廣泛地(di)應用(yong)於服裝(zhuang)、職業(ye)健(jian)康、環(huan)境、消防、石(shi)油(you)、交(jiao)通(tong)安(an)全(quan)、航(hang)空(kong)航(hang)天、建(jian)築(zhu)等(deng)領(ling)域。

　　應(ying)用(yong)暖(nuan)體假(jia)人測試服(fu)裝(zhuang)的保(bao)暖(nuan)性(xing)能是(shi)現代(dai)服(fu)裝(zhuang)功效(xiao)學科(ke)領域的先(xian)進(jin)技術，它(ta)綜(zong)合(he)考(kao)慮了服(fu)裝(zhuang)材料(liao)、服(fu)裝(zhuang)層次(ci)配套、服裝(zhuang)的適體性(xing)、服(fu)裝(zhuang)款(kuan)式等性(xing)能，可(ke)對服(fu)裝(zhuang)進行(xing)全(quan)面(mian)的評價。暖(nuan)體假(jia)人的開發與(yu)應(ying)用(yong)，是(shi)服(fu)裝(zhuang)功效(xiao)學實驗(yan)手段(duan)的革命(ming)，它(ta)豐(feng)富了服(fu)裝(zhuang)功效(xiao)學的研(yan)究(jiu)內容(rong)，擴大(da)了該(gai)學科(ke)的研(yan)究(jiu)領(ling)域，為(wei)服(fu)裝(zhuang)功效(xiao)學的發展(zhan)提(ti)供(gong)了可(ke)靠的依(yi)托。

　　近(jin)年(nian)來(lai)，美(mei)國(guo)、加(jia)拿大(da)、瑞(rui)典(dian)、芬蘭(lan)、德(de)國(guo)、丹(dan)麥、日(ri)本(ben)等(deng)國(guo)家(jia)的有(you)關研(yan)究(jiu)單(dan)位(wei)相(xiang)繼開發了幹(gan)熱暖(nuan)體假(jia)人、出汗(han)暖(nuan)體假(jia)人、可(ke)呼(hu)吸(xi)暖(nuan)體假(jia)人、可(ke)浸(jin)水(shui)暖(nuan)體假(jia)人以(yi)及(ji)(出汗(han))暖(nuan)體假(jia)頭(tou)、假(jia)手、假(jia)腳(jiao)等(deng)測試設備，避免了人(ren)體實驗(yan)中個人(ren)生理、心(xin)理因(yin)素(su)和(he)個體差異的影響(xiang)，實驗(yan)結果(guo)準確(que)，可重復(fu)性(xing)好(hao)，並可(ke)在真人(ren)無法(fa)試驗(yan)的條件下進(jin)行(xing)服裝(zhuang)的熱學性(xing)能測試實驗(yan)。我(wo)所(suo)從(cong)70年(nian)代在國(guo)內開(kai)始(shi)暖(nuan)體假(jia)人的研(yan)究(jiu)工(gong)作，先(xian)後(hou)開(kai)發了781暖(nuan)體假(jia)人、87變(bian)溫(wen)暖(nuan)體假(jia)人、BW系(xi)列(lie)服裝(zhuang)保(bao)暖(nuan)測試系(xi)統，為我軍冬(dong)服結構工(gong)藝設計、服(fu)裝(zhuang)材料(liao)選擇、新材料(liao)的應用(yong)以(yi)及(ji)服裝(zhuang)整(zheng)體配套研(yan)究(jiu)，確(que)保(bao)我軍冬(dong)季(ji)服裝(zhuang)防寒保(bao)暖(nuan)，有(you)效(xiao)減(jian)輕單(dan)兵(bing)負荷，提高(gao)*戰鬥(dou)力(li)和(he)機動能力(li)作(zuo)出了貢獻。

　　2、暖(nuan)體假(jia)人的測試原理

　　暖(nuan)體假(jia)人的測試原理是將(jiang)假(jia)人(ren)置(zhi)於人工(gong)氣候(hou)倉中，以壹(yi)定(ding)的功率(lv)加(jia)熱假人本(ben)體，並(bing)通(tong)過(guo)控(kong)制機構使其表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)在33C左右(you)，根(gen)據(ju)其表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)與(yu)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的差及為(wei)保(bao)持假人表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)恒(heng)定(ding)所(suo)需的供(gong)熱量計算(suan)服裝(zhuang)的熱阻(zu)，據(ju)此(ci)評估(gu)服裝(zhuang)的保(bao)暖(nuan)性(xing)能。

　　3、暖(nuan)體假(jia)人的種(zhong)類及應(ying)用(yong)

　　3.1 幹(gan)態(tai)暖(nuan)體假(jia)人

　　幹(gan)態(tai)暖(nuan)體假(jia)人可(ke)工(gong)作在三種(zhong)方(fang)式下：恒(heng)溫(wen)法、變(bian)溫(wen)法和(he)恒(heng)熱法。恒溫(wen)法是(shi)將(jiang)暖(nuan)體假(jia)人各(ge)解剖(pou)段的體表(biao)溫(wen)度(du)控(kong)制在設定(ding)的範圍內，使(shi)暖(nuan)體假(jia)人進(jin)入(ru)壹(yi)個動(dong)態(tai)熱平(ping)衡狀態(tai)，以(yi)便(bian)得到穩定(ding)的實驗(yan)結果(guo)，該方(fang)式用(yong)於測量服(fu)裝(zhuang)的熱阻(zu)值(zhi);變(bian)溫(wen)法是(shi)基(ji)於人體在冷環(huan)境中的熱調節(jie)模型，模擬真(zhen)人在不(bu)同環(huan)境(jing)下體表(biao)溫(wen)度(du)的變化，穩態(tai)時(shi)的體表(biao)溫(wen)度(du)不(bu)是設定(ding)值(zhi)，而(er)是(shi)和(he)真(zhen)人壹(yi)樣自然(ran)平(ping)衡的結果(guo)，同樣可以(yi)得到與(yu)恒(heng)溫(wen)法測量的非常相似(si)的服裝(zhuang)熱阻(zu)，變(bian)溫(wen)法具(ju)有(you)近(jin)似(si)真(zhen)人(ren)的生理評價意義[18];恒(heng)熱法是根(gen)據(ju)服(fu)裝(zhuang)的熱阻(zu)和(he)環(huan)境(jing)參(can)數(shu)，用(yong)設定(ding)的熱流值(zhi)來(lai)觀(guan)察全(quan)身各(ge)部(bu)位(wei)散(san)熱的差異，這(zhe)時體表(biao)溫(wen)度(du)逐(zhu)漸(jian)下降(jiang)，直(zhi)到穩定(ding)。包(bao)括靜態(tai)暖(nuan)體假(jia)人和(he)動(dong)態(tai)暖(nuan)體假(jia)人。

　　3.2 出汗(han)暖(nuan)體假(jia)人

　　由(you)於幹態(tai)暖(nuan)體假(jia)人只(zhi)能在非蒸(zheng)發散熱範圍內模擬人(ren)體的生理反應，人(ren)們又(you)開發了出汗(han)暖(nuan)體假(jia)人。早(zao)期(qi)的出汗(han)暖(nuan)體假(jia)人是(shi)在假人(ren)表(biao)面(mian)覆蓋壹層純(chun)棉(mian)織物(wu)或其它(ta)透(tou)濕性(xing)好(hao)的內衣(yi)來(lai)模擬人(ren)體皮(pi)膚(fu)，先(xian)將(jiang)蒸(zheng)餾水(shui)噴射到模擬皮(pi)膚(fu)上(shang)，然(ran)後穿(chuan)上衣服，使假人(ren)平(ping)均(jun)體表(biao)溫(wen)度(du)上(shang)升(sheng)到壹定(ding)水(shui)平(ping)，控(kong)制系(xi)統每5分鐘(zhong)對假(jia)人(ren)體表(biao)溫(wen)度(du)、環(huan)境(jing)參(can)數(shu)和加(jia)熱功率(lv)記(ji)錄壹(yi)次，並(bing)計算(suan)服裝(zhuang)的蒸(zheng)發阻(zu)力(li)，在模擬皮(pi)膚(fu)開(kai)始(shi)幹(gan)燥之(zhi)前(qian)完(wan)成測試。由(you)於這壹(yi)過(guo)程(cheng)是(shi)壹(yi)種(zhong)準穩態(tai)過(guo)程(cheng)，通(tong)常時(shi)間(jian)很短(duan)，主要靠(kao)操作者主觀判(pan)斷(duan)其中相對穩(wen)定(ding)的蒸(zheng)發阻(zu)力(li)值(zhi)作(zuo)為(wei)測試結果(guo)，所以(yi)這種(zhong)方(fang)法不(bu)能很(hen)準確(que)地(di)、可重復(fu)地(di)測量服(fu)裝(zhuang)的蒸(zheng)發阻(zu)力(li)。

　　3.3 呼(hu)吸(xi)暖(nuan)體假(jia)人

　　可(ke)呼(hu)吸(xi)的暖(nuan)體假(jia)人主要用(yong)於室內工(gong)作環(huan)境的研(yan)究(jiu)與(yu)室內空(kong)氣(qi)品(pin)質(zhi)的評估[34~36]。呼吸暖(nuan)體假(jia)人的身材大(da)小(xiao)和普(pu)通(tong)人壹(yi)樣，由(you)25個加(jia)熱區段構成，各(ge)區(qu)段(duan)單(dan)獨(du)加(jia)熱，獨立(li)控(kong)制，假(jia)人可改(gai)變(bian)姿(zi)勢和自由(you)活(huo)動(dong)，以模仿人體在各種(zhong)辦公(gong)室的真實情(qing)況(kuang)，暖(nuan)體假(jia)人采(cai)用(yong)緊(jin)身著(zhe)裝(zhuang)方(fang)式，因為(wei)衣(yi)服(fu)可減(jian)少各(ge)區段(duan)相互之(zhi)間(jian)的熱輻射以及(ji)在校正時(shi)室內空(kong)氣(qi)溫(wen)度(du)對傳熱系(xi)數(shu)的影響(xiang)，再(zai)者衣服可降(jiang)低(di)衣服(fu)和(he)假(jia)人表(biao)面(mian)間(jian)的空氣層厚(hou)度(du)，以(yi)盡量減(jian)少測量的不(bu)確(que)定(ding)性(xing)。呼(hu)吸暖(nuan)體假(jia)人可(ke)工(gong)作在三種(zhong)方(fang)式：①舒(shu)適模式，模擬普(pu)通(tong)人在熱環境下保(bao)持舒(shu)適狀態(tai)的幹態(tai)散(san)熱和體表(biao)溫(wen)度(du);②恒(heng)溫(wen)模式，假(jia)人的體表(biao)溫(wen)度(du)為(wei)34℃;③恒(heng)熱模式，用(yong)於室內溫(wen)度(du)高(gao)於

　　34℃時的熱環境的評價。舒(shu)適模式能代(dai)表(biao)人(ren)體的實際(ji)溫(wen)度(du)分布(bu)，被廣泛使用(yong)。呼(hu)吸(xi)暖(nuan)體假(jia)人有(you)壹(yi)個人(ren)工(gong)肺，由(you)裝(zhuang)有(you)活(huo)塞(sai)的氣缸組(zu)成，活(huo)塞(sai)由(you)電動(dong)機驅(qu)動，呼(hu)吸(xi)次(ci)數(shu)為10～12次(ci)/分，呼(hu)吸(xi)方(fang)式可采(cai)用(yong)口(kou)腔或鼻(bi)子(zi)呼吸(xi)，肺通(tong)氣量(liang)為6升(sheng)/分，口(kou)腔或鼻(bi)子(zi)的大(da)小(xiao)和形(xing)狀對測試結果(guo)有(you)影(ying)響(xiang)，測試時(shi)，收集距離上嘴(zui)唇0.01m處或面(mian)部(bu)附(fu)近(jin)呼(hu)出的空氣，通(tong)過(guo)測量其濃(nong)度(du)、溫(wen)度(du)和(he)濕度(du)來(lai)研(yan)究(jiu)汙(wu)染(ran)物(wu)在人體之(zhi)間(jian)傳遞(di)的情況。同樣檢(jian)測暖(nuan)體假(jia)人呼(hu)入(ru)空(kong)氣(qi)的上述參(can)數(shu)可以(yi)評(ping)價室內空(kong)氣(qi)品(pin)質(zhi)。

　　3.4 浸水暖(nuan)體假(jia)人

　　可(ke)浸(jin)水(shui)暖(nuan)體假(jia)人是(shi)在暖(nuan)體假(jia)人的基礎(chu)上(shang)，加(jia)上(shang)防水密封裝(zhuang)置(zhi)，使假人具(ju)有(you)防水功能。主要用(yong)於測試潛(qian)水服(fu)、水(shui)上(shang)救生衣在冷環(huan)境下(xia)的防護功能。測試時(shi)，將(jiang)著(zhe)裝(zhuang)的假人浸入水(shui)中，保(bao)持水溫(wen)恒定(ding)，記(ji)錄(lu)假(jia)人(ren)皮(pi)膚(fu)表(biao)面(mian)溫(wen)度(du)、環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)和(he)各(ge)區(qu)段的加(jia)熱功率(lv)，計算(suan)潛(qian)水服(fu)的總熱阻(zu)值(zhi)，這(zhe)時(shi)總熱阻(zu)值(zhi)包(bao)括內衣(yi)、潛(qian)水服(fu)、水(shui)和(he)空氣的熱阻(zu)。實驗(yan)證(zheng)明(ming)由(you)浸(jin)水(shui)暖(nuan)體假(jia)人得(de)到的潛(qian)水服(fu)總熱阻(zu)與(yu)用(yong)真(zhen)人(ren)測得的總熱阻(zu)值(zhi)吻(wen)合(he)，湍(tuan)流(liu)會(hui)大(da)大(da)降(jiang)低(di)潛(qian)水服(fu)的總熱阻(zu)，水(shui)波(bo)的高度(du)也(ye)能降(jiang)低(di)潛(qian)水服(fu)的總熱阻(zu)。通(tong)過(guo)浸(jin)水暖(nuan)體假(jia)人測得的熱阻(zu)值(zhi)還(hai)可(ke)用(yong)於預測服裝(zhuang)在某壹(yi)環境下(xia)的耐(nai)受(shou)時間(jian)。

　　3.5 數(shu)值(zhi)暖(nuan)體假(jia)人

　　暖(nuan)體假(jia)人由(you)於制造(zao)工(gong)藝復(fu)雜，且價格昂(ang)貴，假人的實驗(yan)條(tiao)件如(ru)人工(gong)氣候(hou)室的成本(ben)高(gao)，世界(jie)上(shang)只(zhi)有(you)為(wei)數(shu)不(bu)多(duo)的實驗(yan)室擁(yong)有(you)。在計算(suan)機上利(li)用(yong)“虛(xu)擬"的假人進行工(gong)效(xiao)學研(yan)究(jiu)則可(ke)以節(jie)省大(da)量(liang)成本(ben)。zui近(jin)，由(you)於計算(suan)機運算速度(du)的迅速發展(zhan)，計算(suan)流體動(dong)力(li)學(xue)(ComputationalFluidDynamics，CFD)技術在各行(xing)業(ye)都得(de)到了越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的應用(yong)，運(yun)用(yong)計算(suan)機技術來(lai)對人(ren)體進(jin)行仿真也(ye)成為(wei)可(ke)能。與(yu)傳統暖(nuan)體假(jia)人相(xiang)對，這(zhe)種(zhong)計算(suan)機仿真的假人稱(cheng)為(wei)數(shu)值(zhi)暖(nuan)體假(jia)人，假(jia)人(ren)周(zhou)圍傳熱傳質的模擬是(shi)通(tong)過(guo)求(qiu)解壹(yi)系(xi)列(lie)偏微分方(fang)程(cheng)實現(xian)。如(ru)果(guo)輸入(ru)特(te)定(ding)的環境參(can)數(shu)和服(fu)裝(zhuang)的熱學性(xing)能，數(shu)值(zhi)暖(nuan)體假(jia)人能對人(ren)體的傳導、對流(liu)、輻(fu)射和(he)蒸(zheng)發等所(suo)有(you)的散熱進行計算(suan)，並預測人體局部(bu)溫(wen)度(du)和(he)換(huan)熱系(xi)數(shu)，以及(ji)各(ge)部(bu)位(wei)的汗(han)液分布(bu)等(deng)，從而(er)對某環(huan)境的熱舒(shu)適和空(kong)氣品(pin)質(zhi)進(jin)行(xing)評價。

　　3.6 小(xiao)型暖(nuan)體假(jia)人

　　小(xiao)型暖(nuan)體假(jia)人主要用(yong)於評價新生(sheng)兒(er)的熱環境，尤(you)其是低(di)體重嬰(ying)兒(er)。它(ta)壹(yi)般(ban)由(you)6個加(jia)熱區段組(zu)成，即(ji)頭(tou)、左(zuo)上(shang)肢、右(you)上(shang)肢、軀幹部(bu)、左(zuo)下(xia)肢、右(you)下(xia)肢，各區段單(dan)獨(du)加(jia)熱，獨立(li)控(kong)制，為(wei)模擬實際(ji)情(qing)況(kuang)，小(xiao)型暖(nuan)體假(jia)人平(ping)躺(tang)在保(bao)育箱內，其測試方(fang)法和大(da)型暖(nuan)體假(jia)人壹(yi)樣。由(you)於嬰(ying)兒(er)的重量(liang)比(bi)體表(biao)面(mian)積的比例(li)比成年(nian)人(ren)大(da)，所(suo)以小(xiao)型暖(nuan)體假(jia)人的幹態(tai)散(san)熱量比大(da)型暖(nuan)體假(jia)人大(da)，其評價指(zhi)標熱阻(zu)和(he)大(da)型暖(nuan)體假(jia)人相(xiang)比(bi)沒(mei)有(you)太大(da)的區別(bie)。

　　3.7 暖(nuan)體假(jia)頭(tou)和(he)假(jia)肢

　　zui近(jin)幾年國(guo)內外學者研(yan)制了暖(nuan)體假(jia)頭(tou)、假(jia)手、假(jia)腳(jiao)等(deng)，主要用(yong)於頭(tou)盔或頭(tou)飾(shi)、手套、鞋的評價和指(zhi)導產品開(kai)發。暖(nuan)體假(jia)頭(tou)由(you)頭(tou)顱、面(mian)部(bu)和(he)頸(jing)部(bu)組(zu)成，三(san)部(bu)分單(dan)獨(du)加(jia)熱，獨立(li)控(kong)制。為(wei)模擬出汗(han)，假頭(tou)包(bao)括25個出汗(han)孔，分布(bu)於面部(bu)和(he)頭(tou)顱，位(wei)於假頭(tou)上(shang)方(fang)水罐(guan)內的蒸(zheng)餾水(shui)經管(guan)道(dao)餵入(ru)假頭(tou)，出汗(han)量由(you)單(dan)獨(du)的閥門(men)控(kong)制，可(ke)達70g/h。假頭(tou)可(ke)在恒溫(wen)和恒(heng)熱方(fang)式下工(gong)作，測試結果(guo)以面(mian)部(bu)溫(wen)度(du)下(xia)降(jiang)的程(cheng)度(du)表(biao)示(shi)頭(tou)盔熱舒(shu)適性(xing)能。暖(nuan)體假(jia)手由(you)八(ba)塊(kuai)組(zu)成，即(ji)大(da)拇指(zhi)、食(shi)指(zhi)、中指(zhi)、無名指(zhi)、小(xiao)指(zhi)、手掌(zhang)、手背(bei)和(he)手腕(wan)。各(ge)塊(kuai)供(gong)熱量由(you)計算(suan)機控(kong)制，暖(nuan)體假(jia)手放(fang)在壹個小(xiao)盒子(zi)內，手腕(wan)露(lu)在外面，在實際(ji)生(sheng)活(huo)中，手總是在活動(dong)，尤(you)其是在室外，因此(ci)在盒子(zi)內引(yin)入(ru)壹(yi)定(ding)的氣流，zui後以手套的傳熱系(xi)數(shu)和局部(bu)傳熱系(xi)數(shu)來(lai)表(biao)示(shi)手套的隔熱性(xing)能。手掌(zhang)和(he)手背(bei)的傳熱系(xi)數(shu)較低(di)，食(shi)指(zhi)、中指(zhi)和無(wu)名指(zhi)次之(zhi)，大(da)拇指(zhi)和小(xiao)指(zhi)zui高。暖(nuan)體假(jia)腳由(you)八(ba)塊(kuai)組(zu)成，即(ji)腳(jiao)趾、腳底、腳後(hou)跟、腳中部(bu)、腳(jiao)踝(huai)、下小(xiao)腿、中小(xiao)腿和防護段。為模擬出汗(han)，假腳(jiao)包(bao)括5個汗(han)腺(xian)，分別(bie)位(wei)於腳趾、腳底、腳踝(huai)、腳背(bei)、側邊(bian)踝(huai)。將(jiang)純(chun)棉(mian)襪穿在假腳(jiao)上，以(yi)便讓水分布(bu)到全(quan)腳(jiao)。評價指(zhi)標有(you)熱阻(zu)、濕阻(zu)和(he)透(tou)濕指(zhi)數(shu)。如(ru)果(guo)和氣(qi)動活(huo)塞相連，還能模仿人體行(xing)走(zou)。

　　3、暖(nuan)體假(jia)人供(gong)應(ying)

　　標(biao)準集團(香港(gang))有(you)限(xian)公(gong)司創立(li)於2003年，致(zhi)力(li)於為紡(fang)織生(sheng)產(chan)廠和(he)貿易商提供(gong)專業(ye)的壹站式實驗(yan)室技術服(fu)務，並(bing)同國(guo)內外多(duo)家(jia)紡(fang)織企(qi)業(ye)達成了長(chang)期(qi)的合作協議，提(ti)供(gong)紡(fang)織測試儀(yi)器。通(tong)過(guo)引(yin)進先(xian)進(jin)的產品，整(zheng)合技術和(he)服務(wu)優勢，吸(xi)收常見問(wen)題(ti)的解決經驗(yan)，為(wei)國(guo)內客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)*化(hua)方(fang)案，帶動(dong)國(guo)內科(ke)研(yan)及(ji)相(xiang)關行業(ye)水平(ping)的提高。

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