暖體假人的研制及系統(tǒng)優(yōu)化.pdf

1、干熱暖體假人是能夠模擬真實(shí)人體散熱情況的儀器設(shè)備，主要被用于進(jìn)行服裝熱阻的測(cè)試和室內(nèi)環(huán)境舒適度的評(píng)價(jià)。國外的暖體假人技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，國內(nèi)近幾年也發(fā)展迅速。本文所研究的干熱暖體假人是通過在假人模型的外表面敷設(shè)電熱絲來模擬人體散熱情況，然后在敷設(shè)完電熱絲的假人外表面敷設(shè)模擬皮膚材料，最終完成暖體假人的制作。同時(shí)開發(fā)并優(yōu)化加熱控制系統(tǒng)，使其能夠達(dá)到服裝熱阻測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)。
　　本文研究初期，根據(jù)人體在不同環(huán)境溫度下的顯熱散熱量確定了

2、假人模型的加熱功率與環(huán)境溫度之間的關(guān)系。本文制作的暖體假人在除去頭、手、腳外共分為16個(gè)區(qū)段，在先前的研究基礎(chǔ)上對(duì)電熱絲的敷設(shè)方式進(jìn)行改造優(yōu)化。并選擇合適的模擬皮膚材料，完成了整個(gè)暖體假人的皮膚敷設(shè)。
　　暖體假人系統(tǒng)的硬件組成包含由電壓控制模塊和直流電機(jī)調(diào)速器組成的溫度（功率）控制系統(tǒng)以及由PT100熱電阻和溫度采集模塊組成的溫度采集系統(tǒng)。基于Labview軟件平臺(tái)，開發(fā)編寫了假人控制程序，利用PID控制器能夠獲得精度高、收斂快

3、、抗干擾能力強(qiáng)等良好效果。
　　本文研究后期，對(duì)暖體假人的控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入優(yōu)化。本文的假人控制系統(tǒng)分為恒功率控制系統(tǒng)和恒溫度控制系統(tǒng)兩種。對(duì)兩種控制方式下的假人表面溫度的穩(wěn)定性及均勻性分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，結(jié)果顯示都能夠達(dá)到預(yù)期的要求。
　　暖體假人最主要的用途就是用來測(cè)試服裝的熱阻。本文在完成假人的制作后，利用兩種控制方式對(duì)裸體假人表面的空氣層熱阻進(jìn)行了測(cè)試，其中恒熱法測(cè)試結(jié)果基本符合國家標(biāo)準(zhǔn)。之后又測(cè)試了兩件短袖的服裝熱