保温性能电脑测定仪制造技术

本实用新型专利技术是一种可用于鞋靴、手套等小件保温物品和服装材料及建筑保温材料保温性能测定的电脑测定仪。它是由钻有一小孔的“实心金属模型测量本体”与“温度传感器”、“多路数字测量电表”、“微型计算机”及“打印机”通过温度传感器和专用接口联接成一个整体，再配备“恒温试验箱”而构成的，具有自动化功能和测定快速、精确、结果重现性好及操作简便的特点，性能优于现有的同类仪器。结果可用ＣＬＯ或用热阻单位——［ｍ＋［２］.ｈ.℃／ｋＪ］表示。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种可供测定鞋靴、手套等小件保温物品和服装材料及建筑保温材料保温性能的仪器(Iat.Gl.G01K)。人们为了抗御外界的寒冷和在建筑、工业等设施上减少热能的消耗，研究、生产出了多种防寒保温材料，以供制作防寒保温衣、物和建筑、工业等设施上保温之用。但如何科学地比较、评价各种材料的保温性能，多年耒一直是国内外、军内外进行研究的一个重要问题。如以防寒鞋的保温性能测定为例，美国R.F.哥德曼博士在1959年研制了基于稳态法的“分段铜脚热量计”，将铜脚分成多段，可测出防寒鞋各部位的CLO值(1CLO＝0.043m2·h·℃／kJ)。苏联л.B.盖德洛夫于1958年提出了基于瞬态法的复式热量计测定防寒鞋热阻的方法。其测量本体为装满热水的薄壁乳胶囊－－复式热量计的中心体，其形状近似于鞋的内腔，在囊的上部即鞋口部位有用绝热材料做成的平盖，并安装搅拌器和热电偶。测定时，先将乳胶囊放入试验鞋中并装满温度高于环境温度的热水，安装好搅拌器和热电偶，而后整体放在所要求的恒温环境中，开动搅拌器使水温均匀，将其预冷适当时间，当冷却过程达到规则热状态时开始正式测定，以一定的时间间隔多次用热电偶测量水温以便测得中心体的冷却速度，然后根据有关公式可求出试验鞋的总体热阻(包括鞋子表面的空气膜热阻)，单位是〔m2·h·℃／kJ〕。中国人民解放军军需装备研究所于1961年研制了基于稳态法的防寒鞋保暖性能测定仪，测量本体为用薄铜皮敲焊成型的空腔铜脚，铜脚内装满热水，安装有电加热器、触点式水银导电温度计、电子控温器和搅拌器，以控制和保持水温恒定和均匀。测定时先将铜脚穿好袜子和试验鞋，装满接近人脚温度的热水，安装好电加热器、导电温度计而后整体置于所要求的恒温环境中，将导电温度计触点调在所需的温度数值，开动搅拌器并不断调节加热器的电功率，当维持铜脚－－鞋－－环境系统的稳定热平衡状态一段时间后，开始正式测定。根据付里叶导热公式可以计算出热阻值，再由热阻值可以换算为CLO值。长期实践说明，对于稳态法仪器，测定一个样品一般需要4至6小时，存在费时、费力的缺点；对于安装有搅拌器的仪器，除了操作不便外，还在搅拌时时有溢水情况发生以及中心体热量沿搅拌杆有传导散失，均不可避免地导致测定误差的增大和出现测定结果重现性不理想的缺点。本技术的任务是设计一种新型的保温性能测定仪，为克服上述方法、仪器的缺点，提高测定效率、测定的精确性和重现性。本技术是这样实现的设计一个以“钻有一小孔的或者同时装配有一个带孔金属螺栓的实心金属模型测量本体”(见图2、图3)与“温度传感器”(如热电偶)、“带GP－IB接口的多路数字测量电表”(如5000型数字多用电表)、“带GP－IB接口的微型计算机”(如IBMPC／XT)及“打印机”(如M1570)，通过温度传感器和GP－IB接口电缆联接成一个整体，再配备“恒温试验箱”而构成的新型的“保温性能电脑测定仪”。实心金属模型测量本体是可以用铜、铝、银或导热性能良好的合金材料制成，其形状可依据所测样品的形状和使用要求设计。通过更换测量本体可使仪器具有能对不同形状的保温用小件物品(如鞋靴和手套等)和各种保温材料进行保温性能的测定，并具有自动检测、存储数据、打印结果的功能和测定精确、效率高、结果重现性好及操作简便的特点。应用本技术对毛皮鞋、毛毡、絮片和泡沫塑料等多种样品进行了保温性能测定，实践证明本技术具有上述优点而克服了现有保温性能测定仪器存在的缺点，是目前保温性能测定中较为理想的仪器。下面表1是应用本技术对同一双毛皮鞋样品每隔半年进行一次重复测定的三组测定结果，测定是在模拟－20℃、无风环境的条件下进行的，测定结果为毛皮鞋、线袜和混合毛毡鞋垫的总体保温值(含鞋表面空气膜的保温值)。表1毛皮鞋保温性能三组重复测定结果比较表单位CLO 注试验精度△＝s／n]]>·t；n为试验次数；t为双侧置信水平99％下t－分布表临界检验值。从表中每组重复测定值的统计计算结果看，各组的标准偏差都很小、试验精度△的数值也很小，说明了仪器测定精度是很高的；从各组的平均值看都很接近，相差小于0.5％，不仅说明了测定结果是精确的而且也说明了结果重现性和仪器稳定性是好的。下面结合防寒鞋保温性能测定的图例，对本技术作进一步说明附图说明图1是本技术各部件的联结示意图，其中A是低温试验箱，B是多路数字测量电表，C是微型计算机，D是打印机，E是予热用试验箱，a是穿了试验鞋的实心金属脚测量本体，b是测量金属脚温度用的传感器，c是测量低温试验箱温度用的传感器，d是模拟地面，e是吊钩。图2是上图中a的剖面图，其中3是钻有一小孔4的实心金属脚测量本体，小孔4是从金属脚统口平面中心钻到本体近重心部位的温度传感器的插孔，孔径以能插入传感器为宜，5是袜子，6是试验鞋，7是鞋垫，1、2是厚层保温绝热材料，总厚度约为试样保温层厚度的10倍，可以是硬泡沫塑料和毛毡，b是温度传感器。图3是包有试样的实心金属圆柱测量本体的剖面图，其中10是测量本体，4是从下端平面中心钻到本体中心的温度传感器插孔，孔径以能插入传感器为宜，8是带孔金属螺栓(需为与本体同种金属制成)，9是细金属棒，12是非金属材料制成的高强度系吊绳，11是试样，b是温度传感器，e是试验箱A顶面上的吊钩。图4是本技术测定仪各部件接口相联接的电路图。图4中的C是IBMPC／XT微型机，其中18是电源插座、17是显示器电源插座、19是键盘插座、20是微型机的GP－IB接口电路的接口，21是显示器的接口电路的接口，22是微型机的并行接口电路的接口；图4中的B是5000型数字多用电表，其中16是电源插座、15是电表的开关、14是电表的GP－IB接口电路的接口、13是电表的多路(10路)扫描器与温度传感器的接口；图4中的D是M1570打印机，23是电源插座、24是打印机的并行接口电路的接口；图4中的H是连接电表B和微型机C的GP－IB接口的电缆(28)和插头(27、29)、F是连接微型机C和打印机D的并行接口的电缆(31)和插头(30、32)；图4中的G是多路测温热电偶，它与电表多路扫描器接口13的插头25相连接，插头插入接口13而与电表相连接，其中b和c分别是插入实心金属模型测量本体a和低温试验箱A中的两支热电偶、26是多路热电偶的共用冷端。最后举出两个应用实例，作进一步详细说明实施例1在模拟－20℃、无风环境条件下，测定毛皮鞋、袜子和鞋垫的总体保温值(含鞋表面空气膜的保温值)。对试样的要求试验鞋的号(鞋的长度标志)、型(鞋的肥瘦标志)要求与金属脚的号、型相对应。测定步骤首先将实心金属脚测量本体3和试验鞋6、袜子5、鞋垫7及用于金属脚统口平面的绝热材料1、2分散放置在温度为40℃的予热试验箱E中，进行予热处理2小时左右，使金属脚本体3蓄热，待其蓄热升温到36℃左右时从箱E中取出，将温度传感器b插入插孔4中，再将金属脚穿到袜子和试验鞋中，接着将厚层保温绝热材料1、2塞于袜统中，平放在金属脚统口平面上，如图2所示，然后整体放入－20℃低温试验箱A中的模拟地面d上，打开多路数字测量电表B、微型计算机C和打印机D的电源开关使整套仪器处于工作状态，经过一段时间后，当微型计算机检测到金属脚3的温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由金属模型测量本体（ａ）、温度传感器（ｂ、ｃ）、多路数字测量电表（Ｂ）、恒温试验箱（Ａ）及予热用的恒温试验箱（Ｅ）构成的保温性能测定仪，其特征在于所用金属模型测量本体（ａ）为钻有一小孔的或者同时装配有一个带孔金属螺栓的实心金属体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：屠竹君，
申请(专利权)人：中国人民解放军总后勤部军需装备研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]