一. 概述
國內外關(guān)于“紡織品熱阻和濕阻的測定”有多種測試方法,熱阻測試通常采用靜態(tài)平板法和管式保溫儀法,濕阻的測定及其方法又分為控制倒杯法、干燥劑倒杯法、皮膚模型法中的出汗熱板法和出汗暖體假人法等,其中靜態(tài)平板法和蒸發(fā)熱板法較為流行,基于此二種方法的測試標準就有近十種,常見(jiàn)的有:GB/T 11048,ISO 11092,ASTM F 1868-09,ASTM D 1518-85,JIS L1096-2010,ASTM F 1868-02,這些標準中的測試方法,測試原理基本相同,差別主要在于影響因素、實(shí)驗條件以及結果表示方法不全相同。
本文主要總結了主要幾種測試標準試驗條件的差別,以幫助行業(yè)內人士了解各種測試方法的操作和主要差異。
二. 測試原理
試樣覆蓋于電熱試驗板上,試驗板及其周?chē)偷撞康臒嶙o環(huán)(保護板)都能保持相同的恒溫,以使 電熱試驗板的熱量只能通過(guò)試樣散失;調濕的空氣可平行于試樣上表面流動(dòng)。在試驗條件達到穩態(tài)后,測定通過(guò)試樣的熱流量來(lái)計算試樣的熱阻。
對于濕阻的測定,需在多孔電熱試驗板上覆蓋透氣但不透水的薄膜,進(jìn)入電熱板的水蒸發(fā)后以水蒸 汽的形式通過(guò)薄膜,所以沒(méi)有液態(tài)水接觸試樣。試樣放在薄膜上后,測定在一定水分蒸發(fā)率下保持試驗板恒溫所需熱流量,與通過(guò)試樣的水蒸汽壓力一起計算試樣濕阻。
三. 測試環(huán)境和影響因素比較
影響測試結果的因素主要有測試板 (包括測試板,熱護環(huán),測試地板)溫度,環(huán)境溫度和相對濕度,空氣流速,通過(guò)以下圖表可以清楚知道各類(lèi)標準的測試環(huán)境差異。
五. 測試儀器
目前同時(shí)支持熱阻濕阻測試方法并能滿(mǎn)足多種測試標準的儀器并不多見(jiàn),由香港易立測試科技有限公司研制的EY50熱阻濕阻測試儀,完滿(mǎn)足熱阻濕阻的測試,系統中內置了16種常用標準測試方法,可以滿(mǎn)足用戶(hù)的大部分測試要求。用戶(hù)甚至還可以加入新的測試標準和自定義測試標準,EY50熱阻濕阻測試儀一經(jīng)推向市場(chǎng)就得動(dòng)了用戶(hù)的親睞,是目前測試范圍zui廣范的儀器。
六. 結語(yǔ)
以上是對各種熱阻濕阻測試標準測試方法的粗淺認識,如有不當之處,歡迎指正。
七. 參考資料
GB/T11048,ISO 11092,ASTM F1868-09,ASTM D1518-85,JIS L1096-2010,ASTM F1868-02 等標準文檔。
注:本文為原創(chuàng )文章 轉載請注明出處:/ey50cnf3
表1:熱阻測試環(huán)境比較(干態(tài))
表二:濕阻測試環(huán)境比較(濕態(tài))
四. 計算公式
熱阻濕阻的計算公式相對復雜,我們先看一下各類(lèi)測試標準用到的符號定義和單位.
符號定義和單位:
Ret 濕阻,m2.Pa/W
imt 透濕指數,無(wú)量綱
Rct0 為熱阻Rct的測定而確定的儀器常數,m2.K/W
Ret0 為濕阻Ret的測定而確定的儀器常數,m2.Pa/W
Rcpb 裸板熱阻,同Rct0
Repb 裸板濕阻,同Ret0
Wd 透濕率,g/ m2hPa
ΦTm 試驗板表面溫度為T(mén)m時(shí)的飽和水蒸汽潛熱,W.h/g
A 試驗板的面積,m2
Ta 氣候室中空氣的溫度,℃
Tm 試驗板的溫度,℃
Ts 熱護環(huán)的溫度,℃
Pa 水蒸汽壓力(在氣候室中的溫度為T(mén)a時(shí)),Pa
Pm 飽和水蒸汽壓力(當試驗板的表面溫度為T(mén)m時(shí)),Pa
va 被測試樣表面上方的空氣的速度,m/s
sv 氣流速度va的標準偏差,m/s
R.H. 相對濕度,%
H 提供給測試面板的加熱功率,W
△Hc 熱阻Rct測定中加熱功率的修正量
△He 濕阻Ret測定中加熱功率的修正量
α △Hc的計算中修正量曲線(xiàn)的斜率
β △He的計算中修正量曲線(xiàn)的斜率
k 熱導,W/m.K
d材料的厚度,mm
Wr 保溫率
a 空板加熱量(J/Cm2.S)
b 有測試樣品加熱量(J/Cm2.S)
clo克羅值,熱阻的一個(gè)表示單位。在溫度為 21°C、氣流不超過(guò) 0.1m/s的環(huán)境條件下,靜坐者(其基礎代謝為 58 W/ m2)感覺(jué)舒適時(shí),其所穿服裝的隔熱值為 1 克羅(clo)值。
計算公式:
熱阻:Rct=(Tm-Ta).A/( H- Hc)- Rct0
濕阻:Ret=(Ps-Pa).A/( H- He)- Ret0
如果有需要,可以按照以下公式計算其他參數:
保溫率:Wr=(1-b/a)%
ASTM F 1868A Rcf=Rct-Rcpb
ASTM F 1868B Ref=Ret-Repb
透濕指數:im= 0.060 Rcf/Ref
透濕率:Wd =1/Ret.ΦTm
當Tm=35℃時(shí),ΦTm=0.627W.h/g。
克羅值:clo= Rct /0.155 =6.451 Rct
熱導率:k =10-5.d / Rct
其中 d 是材料的厚度(mm)
單位轉化可以參照以下表格:
表3 熱阻單位換算表
表4 其他單位換算