[发明专利]一种测试纺织品动态热传递特性的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于纺织品物理特性测试领域，特别涉及纺织品动态热传递特性测试领域。

背景技术

导热(或热传递)系数是各种材料的基本性质之一。当物体内的不同部位存在温差或不同温度的两物体因直接接触等都会存在一定的热传递。纺织品的热传递性能是服装用品的重要性能之一，它是用来衡量纺织品的隔热保暖以及热调节性能的重要依据，也是消费者衡量织物品质优劣的决定性因素之一。因此对纺织品的热传递性能进行研究在纺织品的研发中显得尤为重要。

国内外广泛使用的纺织品热传递性能测试方法大多为稳态方法，即保持试样内的温度场恒定时进行的测量。但稳态测量方法测试时间长、精度低、不利于误差分析、对测试装置要求高，给实际工作带来了许多不便。

而动态(非稳态)测试法由于具有快速、多参数测量等特点，越来越多的受到了人们的关注。中国专利CN101251502A公开了一种纺织品导热、扩散系数和体积热容的测量装置和方法。该装置包括试样加热装置、数据采集系统和计算机系统，同时测量织物的导热系数、热扩散系数、体积热容的方法。但该专利中样本是多层叠加，且施加的压力是通过外部加压机直接控制。中国专利CN102253186A公开了一种织物热湿性能动态测试仪器，模拟外部环境对织物热传递性能的影响，完成对织物热湿性能的测试；中国专利CN101551379A公开了一种织物动态热湿传递性能的测试方法，该方法是在人工气候模拟仓中模拟人体皮肤周围环境，进行纺织品热湿性能的测试。上述两种方法其思想大致相似，都是在模拟皮肤与织物之间形成微气候环境，然后利用一定的传感器完成对织物热湿性能的测试。虽然该方法是织物热传递研究领域的一个重大突破，但对人体皮肤环境进行模拟总是会存在一定的误差，另外也会导致装置的复杂，不利于进一步的推广普及。中国专利CN101661526A公开了一种织物湿热传递的仿真系统，该系统通过收集织物的材料属性、环境条件等信息，然后利用一系列科学技术手段，将该织物的热传递性能形象的模拟出来。但该方法仅仅是侧重于仿真，与真实情况总是有一定的差距，并且不同纺织品的物理结构总是千差万别的，这无形中也增加了仿真的难度。

由此可见，在纺织品检测行业中，急需一种快速、简便而测试精确的方法和设备来完成对纺织品动态热传递性能的测量，统一检验依据和手段，促进和指导生产，以满足市场需求，是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决纺织品检测中对纺织品动态热传递性能测试现有技术和方法上的不足，提供一种能快速、简便、高精度的完成对纺织品动态热传递性能测试的方法和装置。

一种测试纺织品动态热传递性能的方法和装置，测试装置包括测试组件、传动机构、升降机构、底座和支柱，测试组件包括上压盘、加热片、上压盘铜托片、下压盘铜托片、下压盘、热流传感器、压力传感器，上压盘下方设有加热片，加热片下方设有上压盘铜托片，底座上方右侧设有下压盘，下压盘上方设有下压盘铜托片，下压盘铜托片上方设有热流传感器，下压盘铜托片与下压盘间设有压力传感器，传动机构包括上挡板、电动机、联轴器、轴承、蜗轮安装架、蜗杆、蜗轮，上挡板上方左侧设有电动机，电动机右边设有蜗杆，并通过联轴器与蜗杆相联接，蜗杆两端设有轴承，蜗杆前方设有蜗轮，蜗轮上方设有蜗轮安装架，升降机构包括导杆、连接板、滚珠丝杠，滚珠丝杠垂直设于底座中央，滚珠丝杠上端和蜗轮轴相连，滚珠丝杠左侧平行设有两根导杆，连接板水平设于底座上方和上挡板下方空间，滚珠丝杠和导杆垂直穿过连接板，连接板下方设有上压盘，底座和上挡板之间垂直方向设有四根支柱，位于上挡板的四个角上，用以支撑上挡板。

上压盘下方设有一块薄型加热片与稳压电源相连，测试过程中使得产生的热流量能均匀地通过纺织品样本进行传递。

下压盘铜托片与下压盘间均匀布置3个压力传感器，能将压力信号变成电信号，并通过闭环反馈控制电动机的转动，从而实现对上压盘下降时运动到位的控制。

测试方法为：通过电动机、蜗轮蜗杆传动机构、升降机构实现上压盘的上下运动，上压盘通过加热片加热到设定的上、下压盘之间的温差(10摄氏度)后，上压盘开始下降将纺织品夹在上、下压盘之间，由压力传感器的测试值控制上压盘的停止位置，在上压盘和纺织品样品动态接触过程中，通过设置在下压盘上方的热流传感器来测量接触过程中流经纺织品样品的热流量及热传递的动态变化。通过测试数据计算可以得到热调节时间和热心里刺激强度两个特性指标，可以用来评价纺织品的动态热传递特性。