专利名称：非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置及方法
非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置及方法技术领域
本发明属于服装科学、太阳能科学相互交叉技术领域，涉及到非稳态环境下测量服装各部位聚集太阳能进行蓄电的能力的装置与测试方法。
背景技术：
随着地球能源资源的日益匮乏及环境状况的日益恶化，清洁能源太阳能的利用越来越受到广泛重视，其相关技术正在飞速发展。人们穿着服装在户外活动，使服装成为太阳能的良好载体，若能借助服装利用太阳能进行蓄电，不仅节能环保，而且也为服装穿着者提供了很多的用电便利。
因此，借助服装利用太阳能进行蓄电的研究正日益被人们重视，逐渐成为一个热点。但是到目前为止服装各部位积聚太阳能的能力大小还未探明，也没有出现任何相关的测试评价方法，使太阳能服装的研发受到了极大阻碍。本发明正是基于这种背景而进行的。发明内容
本发明所要解决的技术问题是改变当前缺乏测试太阳能服装各部位蓄电能力大小的方法的现状，提供一种搭建方便、操作快捷、测试准确的非稳态环境中测试太阳能服装各部位蓄电能力的装置及测试方法。
为了解决上述问题提供以下技术方案一种非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，包括底座、测试人台、太阳能辐射强度仪定位装置、环境参数测试仪器定位装置， 测试人台插接在底座的竖管上，在测试人台的人体关键点处钻有小孔，小孔内设有太阳能蓄电电路，太阳能蓄电电路通过导线弓I出与多通道数据采集器连接；太阳能辐射强度仪定位装置主要由内滑杆、内支杆及托板组成，内滑杆一端为环形套设在底座的竖管上，内滑杆另一端设有脚撑，内支杆下端滑块设置在内滑杆的滑道中，可沿内滑杆移动，内支杆上端设有托板；环境参数测试仪器定位装置主要由外滑杆、外支杆及托板组成，外滑杆一端为环形套设在底座的竖管上，外滑杆另一端设有脚撑，外支杆下端滑块设置在外滑杆的滑道中，可沿外滑杆移动，外支杆上端设有托板。
所述的测试人台与底座的竖管之间可相对转动，测试人台上设有若干个人体关键点，每个人体关键点处均设有一个太阳能蓄电电路，每个太阳能蓄电电路均有导线引出与多通道数据采集器连接。
所述的底座上固定由金属或高分子材质制成的中空竖管,竖管高度3cm-30cm,竖管直径lcm-20cm ;测试人台为由塑料、橡胶或金属制成的中空结构,壁厚O. 5cm-5cm ;人体关键点处的小孔直径为O. lcm-3cm，太阳能蓄电电路中的微型太阳能面板通过导线固定在小孔内，导线汇集成束从底座的竖管中弓I出，连接到多通道数据采集器的相应接口。
所述的太阳能辐射强度仪定位装置的托板下方固定有支架，支架通过螺栓固定在内支杆的调整槽内，高度可上下调整；内支杆竖直设置，内滑杆水平设置，内支杆下端设有滑块，内滑杆上设有滑道，滑块与滑道相对应。
所述的环境参数测试仪器定位装置的托板下方固定有支架，支架通过螺栓固定在外支杆的调整槽内，高度可上下调整；外支杆竖直设置，外滑杆水平设置，外支杆下端设有滑块，外滑杆上设有滑道，滑块与滑道相对应。
内滑杆由金属或强度硬度较大的塑料制成，截面横向尺寸为3cm-20cm，截面高度 2cm-20cm;滑道截面形状为一字型、工字型或T字型；内滑杆一端为环形结构，环形内径比竖管直径大O. Icm-Icm,内滑杆长度在10cm-200cm ;内支杆由金属、高分子材料、木材或玻璃制成，内支杆下端为滑块，滑块形状与滑道形状相配合。
外滑杆由金属或强度硬度较大的塑料制成，截面横向尺寸为3cm-20cm，截面高度 2cm-20cm;滑道截面形状为一字型、工字型或T字型；外滑杆一端为环形结构，环形内径比竖管直径大O. Icm-Icm,外滑杆长度在10cm-200cm ;外支杆由金属、高分子材料、木材或玻璃制成，外支杆下端为滑块，滑块形状与滑道形状相配合。
所述的内滑杆、外滑杆上均刻有以底座中心点为参考点的距离尺寸，内支杆、外支杆上刻均有以底座底端平面为参考平面的托板高度尺寸。
测试方法如下搭建在空旷、无阴影遮盖、无人为因素影响风速湿度的露天非稳态环境中；根据测试要求在测试人台上选择若干个人体关键点搭建相应太阳能蓄电电路， 在非稳态环境中采用多通道数据采集器同时记录每个人体关键点对应的太阳能蓄电电路的伏安特性变化情况以供后续分析；非稳态环境中的主要参数通过太阳辐射强度测试仪、 温度计、湿度计及风速仪记录，太阳辐射强度测试仪、温度计、湿度计及风速仪均可通过太阳能辐射强度仪定位装置、环境参数测试仪器定位装置精确调整其与人台的水平和垂直距离，以满足不同的测试要求。
本发明中的测试操作简单快捷，适合非稳态环境。测试结果准确可靠，可较好的评估服装各部位在不同条件下积聚太阳能进行蓄电的能力。测试方法符太阳能测试中的非稳态环境测试要求，可得出符合实际环境的真实数据，为开发太阳能服装提供参考。本发明所需设备投入小，具有低成本特点；所采用的方法操作简单方便，适合对太阳能服装的多次反复测试评价试验。可弥补太阳能服装测试领域的空白，为太阳能服装的评价及研究提供基础，加快太阳能服装的研究步伐。
图I为本发明的结构示意图。
图2为内、外滑杆的截面示意图。
图3为内、外支杆的结构示意图。
图4为图3的右视图。
具体实施方式
如图I所示，一种非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，包括底座5、测试人台I、太阳能辐射强度仪定位装置、环境参数测试仪器定位装置。测试人台I插接在底座5的竖管11上，测试人台与底座的竖管之间可相对转动；在测试人台I的若干个人体关键点处均钻有小孔2，每个小孔2内设有一个太阳能蓄电电路，每个太阳能蓄电电路均通过导线3汇集成束从底座的竖管11中引出，连接到多通道数据采集器4的相应接口，以采集每个太阳能蓄电电路的电流电压数据供测试分析使用。
太阳能辐射强度仪定位装置主要由内滑杆8、内支杆20及托板19组成。内滑杆8 一端为环形6套设在底座的竖管11上，可根据测试角度需求绕底座的竖管旋转；内滑杆8 另一端设有脚撑9，可调整使内滑杆保持水平。如图3、4所示，托板19下方固定有支架25， 支架25通过螺栓22固定在内支杆20的调整槽23内，以调整太阳辐射强度测试仪18的高度；内支杆20竖直设置，内滑杆8水平设置，内支杆下端设有滑块24，如图2所示，内滑杆8 上设有滑道21，滑块与滑道相对应，内支杆通过滑块滑动设置在内滑杆的滑道内，可根据测试需要确定其与测试人台的距离。
环境参数测试仪器定位装置主要由外滑杆12、外支杆13及托板14组成，外滑杆 12 一端为环形7套设在底座的竖管11上，可根据测试角度需求绕底座的竖管旋转；外滑杆 12另一端设有脚撑10，可调整使内滑杆保持水平。环境参数测试仪器定位装置的结构与太阳能辐射强度仪定位装置的结构相同，托板14下方固定有支架，支架通过螺栓固定在外支杆13的调整槽内，以调整调整温度仪17、湿度仪16、风速仪15的高度；外支杆13竖直设置， 外滑杆12水平设置，外支杆13下端设有滑块，外滑杆12上设有滑道，滑块与滑道相对应， 外支杆通过滑块滑动设置在外滑杆的滑道内，可根据测试需要确定其与测试人台的距离。
内滑杆、外滑杆上均刻有以底座中心点为参考点的距离尺寸，内支杆、外支杆上刻均有以底座底端平面为参考平面的托板高度尺寸。
脚撑9、10为螺丝螺栓旋转型。
底座上固定由金属或高分子材质制成的中空竖管，竖管高度3cm-30cm，竖管直径 lcm-20cm,底座形状可为椭圆、矩形、多边形等任意形状,为金属、高分子等硬质材质；测试人台为由塑料、橡胶或金属制成的中空结构，壁厚O. 5cm-5cm ;人体关键点处的小孔直径为O.lcm-3cm,太阳能蓄电电路中的微型太阳能面板通过导线固定在小孔内。
内滑杆由金属或强度硬度较大的塑料制成，截面横向尺寸为3cm_20cm，截面高度 2cm-20cm;滑道截面形状为一字型、工字型或T字型；内滑杆一端为环形结构，环形内径比竖管直径大O. Icm-Icm,内滑杆长度在10cm-200cm ;内支杆由金属、高分子材料、木材或玻璃制成，内支杆下端为滑块，滑块形状与滑道形状相配合。
外滑杆由金属或强度硬度较大的塑料制成，截面横向尺寸为3cm-20cm，截面高度 2cm-20cm;滑道截面形状为一字型、工字型或T字型；外滑杆一端为环形结构，环形内径比竖管直径大O. Icm-Icm,外滑杆长度在10cm-200cm ;外支杆由金属、高分子材料、木材或玻璃制成，外支杆下端为滑块，滑块形状与滑道形状相配合。
测试方法如下搭建在空旷、无阴影遮盖、无人为因素影响风速湿度的露天非稳态环境中；根据测试要求在测试人台上选择若干个人体关键点搭建相应太阳能蓄电电路， 在非稳态环境中采用多通道数据采集器同时记录每个人体关键点对应的太阳能蓄电电路的伏安特性变化情况以供后续分析；非稳态环境中的主要参数通过太阳辐射强度测试仪、 温度计、湿度计及风速仪记录，太阳辐射强度测试仪、温度计、湿度计及风速仪均可通过太阳能辐射强度仪定位装置、环境参数测试仪器定位装置精确调整其与人台的水平和垂直距离，以满足不同的测试要求。
测试时，记录每个时间的温度、湿度、风速及太阳辐射强度，采用多通道数据采集器记录的每个关键点蓄电电路的伏安特性，以供后续分析。
权利要求
1.一种非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，包括底座、测试人台、太阳能辐射强度仪定位装置、环境参数测试仪器定位装置，其特征在于测试人台插接在底座的竖管上，在测试人台的人体关键点处钻有小孔，小孔内设有太阳能蓄电电路，太阳能蓄电电路通过导线引出与多通道数据采集器连接；太阳能辐射强度仪定位装置主要由内滑杆、内支杆及托板组成，内滑杆一端为环形套设在底座的竖管上，内滑杆另一端设有脚撑，内支杆下端滑块设置在内滑杆的滑道中，可沿内滑杆移动，内支杆上端设有托板；环境参数测试仪器定位装置主要由外滑杆、外支杆及托板组成，外滑杆一端为环形套设在底座的竖管上，外滑杆另一端设有脚撑，外支杆下端滑块设置在外滑杆的滑道中，可沿外滑杆移动，外支杆上端设有托板。
2.根据权利要求I所述的非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，其特征在于所述的测试人台与底座的竖管之间可相对转动，测试人台上设有若干个人体关键点，每个人体关键点处均设有一个太阳能蓄电电路，每个太阳能蓄电电路均有导线引出与多通道数据采集器连接。
3.根据权利要求2所述的非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，其特征在于所述的底座上固定由金属或高分子材质制成的中空竖管，竖管高度3cm-30cm,竖管直径lcm-20cm ;测试人台为由塑料、橡胶或金属制成的中空结构,壁厚O. 5cm-5cm ;人体关键点处的小孔直径为O. lcm-3cm，太阳能蓄电电路中的微型太阳能面板通过导线固定在小孔内，导线汇集成束从底座的竖管中弓I出，连接到多通道数据采集器的相应接口。
4.根据权利要求I所述的非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，其特征在于所述的太阳能辐射强度仪定位装置的托板下方固定有支架，支架通过螺栓固定在内支杆的调整槽内，高度可上下调整；内支杆竖直设置，内滑杆水平设置，内支杆下端设有滑块，内滑杆上设有滑道，滑块与滑道相对应。
5. 根据权利要求I所述的非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，其特征在于所述的环境参数测试仪器定位装置的托板下方固定有支架，支架通过螺栓固定在外支杆的调整槽内，高度可上下调整；外支杆竖直设置，外滑杆水平设置，外支杆下端设有滑块，外滑杆上设有滑道，滑块与滑道相对应。
6. 根据权利要求4所述的非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，其特征在于内滑杆由金属或强度硬度较大的塑料制成，截面横向尺寸为3cm-20cm，截面高度2cm-20cm;滑道截面形状为一字型、工字型或T字型；内滑杆一端为环形结构，环形内径比竖管直径大O. Icm-Icm,内滑杆长度在10cm-200cm ;内支杆由金属、高分子材料、木材或玻璃制成，内支杆下端为滑块，滑块形状与滑道形状相配合。
7.根据权利要求5所述的非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，其特征在于外滑杆由金属或强度硬度较大的塑料制成，截面横向尺寸为3cm-20cm，截面高度2cm-20cm ;滑道截面形状为一字型、工字型或T字型；外滑杆一端为环形结构，环形内径比竖管直径大O. Icm-Icm,外滑杆长度在10cm-200cm ;夕卜支杆由金属、高分子材料、木材或玻璃制成，外支杆下端为滑块，滑块形状与滑道形状相配合。
8.根据权利要求6或7所述的非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，其特征在于所述的内滑杆、外滑杆上均刻有以底座中心点为参考点的距离尺寸，内支杆、外支杆上刻均有以底座底端平面为参考平面的托板高度尺寸。
9.根据权利要求广7中任意一项所述的非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，其特征在于测试方法如下搭建在空旷、无阴影遮盖、无人为因素影响风速湿度的露天非稳态环境中；根据测试要求在测试人台上选择若干个人体关键点搭建相应太阳能蓄电电路，在非稳态环境中采用多通道数据采集器同时记录每个人体关键点对应的太阳能蓄电电路的伏安特性变化情况以供后续分析；非稳态环境中的主要参数通过太阳辐射强度测试仪、温度计、湿度计及风速仪记录，太阳辐射强度测试仪、温度计、湿度计及风速仪均可通过太阳能辐射强度仪定位装置、环境参数测试仪器定位装置精确调整其与人台的水平和垂直距离，以满足不同的测试要求。
全文摘要
一种非稳态环境中测试太阳能服装蓄电能力的装置，包括底座、测试人台、太阳能辐射强度仪定位装置、环境参数测试仪器定位装置，测试人台插接在底座的竖管上，在测试人台的人体关键点处钻有小孔，小孔内设有太阳能蓄电电路，太阳能蓄电电路通过导线引出与多通道数据采集器连接；太阳能辐射强度仪定位装置主要由内滑杆、内支杆及托板组成，内滑杆一端为环形套设在底座的竖管上，内滑杆另一端设有脚撑，内支杆下端滑块设置在内滑杆的滑道中，可沿内滑杆移动，内支杆上端设有托板；环境参数测试仪器定位装置的结构与太阳能辐射强度仪定位装置相同。本发明中的测试操作简单快捷，适合非稳态环境。测试结果准确可靠，可较好的评估服装各部位在不同条件下积聚太阳能进行蓄电的能力。
文档编号G01R31/36GK102928787SQ20121043246
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者刘哲, 汪秀琛 申请人:中原工学院