一种用于测试电热裤子安全性能的可调节暖体假腿的制作方法

本实用新型涉及一种暖体假腿，尤其是涉及一种用于测试电热裤子安全性能的可调节暖体假腿。

背景技术：

据中国中西医结合学会风湿类疾病专业委员会调查，我国风湿病患者率高达17.39％；除此之外，女性最忌讳的是露腰露肚子。腰腹着凉会直接导致女性宫寒，除了手脚冰凉、痛经外，还会涉及各类疾病。所以，做好腰腹和下半身的保暖工作，能够最大程度的保护女性。

电热裤的出现打破了传统的消极被动的取暖方式，提供稳定电源，在医疗领域为一些风湿、关节炎患者、体寒女性以及血液循环不佳者提供理疗功效，在市场上应用十分广泛。

但电热裤的工作原理与传统服装相比比较特殊，漏电或者局部温度过高都会对其安全性能造成影响，然而研制过程中无法使用真人进行试验，所以利用暖体假腿在出厂前进行模拟实验非常重要。20世纪60年代末以来，国内外对于暖体假人的研制十分广泛，包括干态暖体假人、出汗暖体假人、呼吸暖体假人、浸水暖体假人、数值暖体假人、小型暖体假人、暖体假头、假手、假脚。但都只能测试服装整体的热阻与湿阻，而无法单独测试某个区域的热阻与湿阻，因此一些特种服装，例如电热裤，更加迫切地要求局部服装性能的测试，对单独区域的服装热阻与湿阻进行测试，有利于更加精确地模拟电热裤穿在人体时候的热性能，以实现更合理的结构设计和面料选择；除此之外，出厂前必须对每条电热裤进行测试以保证安全，而单一尺寸的暖体假腿无法满足多号型人体的需求。因此，提供一种用于测试电热裤子安全性能的可调节暖体假腿的需求应运而生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于测试电热裤子安全性能的可调节暖体假腿，针对现有电热裤的安全性问题，设计了一款测试用假腿，该假腿由人造皮肤表皮、人造皮肤真皮及人造皮肤皮下组织组成，与人体皮肤的相似度较高，测试结果科学、可靠；给假腿的内部及表层安装各类测试元件，能够分别测试电热裤的加热问题及漏电问题。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种用于测试电热裤子安全性能的可调节暖体假腿，包括假腿主体及悬吊支架，假腿主体悬挂于悬吊支架上，其特征在于：悬吊支架上设有升降器，升降器的下端悬吊假腿主体；假腿主体包括人造皮肤表皮、人造皮肤真皮及人造皮肤皮下组织，人造皮肤表皮、人造皮肤真皮与人造皮肤皮下组织由外而内依次设置，人造皮肤真皮与人造皮肤皮下组织之间通过记忆金属壳连接，记忆金属壳连接齿轮传动装置；假腿主体的上端设有电源体，电源体内安装接线器、电机及控制器，接线器的第一接口开关连接电机，电机连接齿轮传动装置；人造皮肤表皮表面设有红外温度采集耦合装置，接线器的第二接口开关连接红外温度采集耦合装置，红外温度采集耦合装置匹配有移动显示端，假腿主体内分布有加热片及温度传感器，加热片均连接至接线器的第三接口开关，第一接口开关、第二接口开关与第三接口开关均由控制器控制，温度传感器连接控制器；

进一步，悬吊支架包括支撑底座、竖架及上横架，竖架固定于支撑底座上，竖架的上端固定于上横架，上横架上安装有升降器。悬吊支架整体结构较为牢固，结构设计简单，易于搬移。

进一步，支架上安装有脚踏式控制台，脚踏式控制台上设有脚踩式控制面板，升降器内设有第一通讯模块，第一通讯模块通信至脚踩式控制面板；控制器包括有第二通讯模块，第二通讯模块通信至脚踩式控制面板。脚踏式控制台设置于支撑底座上，通过脚部即可对本装置的各个电控元件进行控制，方便用户腾出双手，可操作性更强，设计巧妙。

进一步，脚踏式控制面板上包括有第一脚踏板、第二脚踏板、第三脚踏板及尺寸调节开关，尺寸调节开关与第一接口开关相互匹配，第一脚踏板与第二接口开关相互匹配，第二脚踏板与第三接口开关相互匹配，第三脚踏板与升降器相互匹配；尺寸调节开关包括有蓝牙模块，蓝牙模块通信至电脑控制端。通过第一脚踏板、第二脚踏板及第三脚踏板以脚踏方式即可控制第二接口开关、第三接口开关及升降器，十分方便，达到手脚共用的效果，便于控制。尺寸调节开关通过蓝牙模块与电脑控制端相互通信，通过电脑控制端即可调整假腿主体的尺寸，十分方便，且调整精度较高，测试结果更为可靠。

进一步，竖架上安装有温度显示屏，温度显示屏与温度传感器相互匹配。温度显示屏能够实时显示当下的假腿主体内部温度，给予用户直观的信息反馈，方便操控整个测试装置。

进一步，人造皮肤表皮由柔性高弹复合材料制成，人造皮肤表皮的表面设有纳米微孔，人造皮肤表皮通过药水处理。柔性高弹复合材料表面具有与人体毛孔大小接近的纳米微孔结构，制造过程中用药水处理，使其具有与人体皮肤辐射率相似的性能，测试结果接近于人体穿着感觉，还原度较高。

进一步，人造皮肤真皮包括储水薄膜及通气纳米微管，人造皮肤皮下组织由人造脂肪制成。人造皮肤真皮类似于人体真皮层中的汗腺和汗腺导管的作用，人造皮肤皮下组织由人造脂肪制成，使得假腿主体的人造皮肤组织与真是人腿相似，还原度高，测试结果接近于人体穿着感觉。

进一步，人造皮肤表皮表面设有微电流探测针，微电流探测针连接接线器，微电流探测针匹配有警报器，警报器安装于上横架上。若检测到来自电热裤的电流，则会连通支架上端警报器发出警报。两者测试有任何一项不合格，则该电热裤不被允许出厂，并记录到移动客户端。

进一步，第三接口开关与加热片之间连接有预热切断器，预热切断器包括切断电路，切断电路包括切断开关、切断支路及导通支路，切断开关与切断支路相互匹配，切断支路上设有反向二极管，切断开关与导通支路相互匹配，导通支路上设有正向二极管，切断开关由控制器控制。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型为一种用于测试电热裤子安全性能的可调节暖体假腿，针对现有电热裤的安全性问题，设计了一款测试用假腿，该假腿由人造皮肤表皮、人造皮肤真皮及人造皮肤皮下组织组成，与人体皮肤的相似度较高，测试结果科学、可靠；给假腿的内部及表层安装各类测试元件，能够分别测试电热裤的加热问题及漏电问题。其具体有益效果表现为以下几点：

1、本实用新型简化了人体皮肤构造，模拟了人的体温以及出汗模式，测试过程中极大程度上还原了人体穿着电热裤子的状态，提高测量安全性能的可靠性。

2、本实用新型可以获取电热裤内部各部位红外热成像视频，监测其内部是否局部温度过高，是否符合人体最适合的热敷温度，防止电热裤上市之后烫伤消费者。

3、人造皮肤表皮其表面的微电流探测针，若检测到来自电热裤的电流，则会连通支架上端警报器发出警报，防止漏电产品流入市场。

4、记忆金属壳在齿轮传动装置的带动下，拆分成多个区块，再用人造脂肪填充空隙，可用于测试不同号型尺寸的电热裤，节约测试成本，并保证每条电热裤在出厂前都经过安全测试。

5、本实用新型在不通电加热的情况下，可以通过电脑控制端输入数据，调整假腿主体尺寸，适用于多号型、甚至特殊体型的人，为服装制版从业人员提供个性化下肢人台，方便调整裤装版型。

6、预热切断器用于控制预热过程，在达到预热温度后能够自行断电，其工作原理为：预先在控制器中设定预热的温度阈值，在预热过程中，假腿主体温度小于该温度阈值，控制器控制切断开关连接导通支路，加热片正常工作，假腿主体的温度持续上升；在预热至温度阈值后，控制器接收到该信号，控制切断开关连接切断支路，加热片停止作业，假腿主体预热结束。在连续测试电热裤中，能够自动保温，十分方便。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为一种用于测试电热裤子安全性能的可调节暖体假腿的结构示意图；

图2为接线器的结构示意图；

图3为脚踏式控制台的结构示意图；

图4为俯视方向假腿主体的横向剖面图；

图5为切断电路图；

图6为接线器与各个电控元件的连接电路图；

图7为假腿主体的示意图；

图8为假腿主体的型号尺寸变换示意图。

其中图6中，T为变压器，C1与C2为保护电容，U为保护继电器，K1为第一接口开关，PV1为电机，K2为第二接口开关，PV2为红外温度采集耦合装置， K3为第三接口开关，PV3为加热片，P为预热切断器，PV4为微电流探测针。

具体实施方式

如图1至图8所示，一种用于测试电热裤子安全性能的可调节暖体假腿，包括假腿主体9及悬吊支架1，假腿主体9悬挂于悬吊支架1上。悬吊支架1包括支撑底座2、竖架3及上横架5，竖架3固定于支撑底座2上，竖架3的上端固定于上横架5。悬吊支架1整体结构较为牢固，结构设计简单，易于搬移。支撑底座2上安装有脚踏式控制台10，脚踏式控制台10上设有脚踩式控制面板 16，脚踏式控制面板上包括有第一脚踏板17、第二脚踏板18、第三脚踏板19 及尺寸调节开关20。脚踏式控制台10设置于支撑底座2上，通过脚部即可对本装置的各个电控元件进行控制，方便用户腾出双手，可操作性更强，设计巧妙。

上横架5上安装有升降器6，升降器6实际为一个电动缸，升降器6的下端设有吊杆7，通过吊杆7连接假腿主体9；升降器6内设有第一通讯模块，第一通讯模块通信至脚踩式控制面板16，第三脚踏板19与升降器6相互匹配，即第三脚踏板19能够控制该升降器6。升降器6能够随意改变假腿主体9的垂直位置，方便在假腿主体9上穿脱电热裤，结构简单，设计巧妙。

假腿主体9包括人造皮肤表皮21、人造皮肤真皮22及人造皮肤皮下组织 24，人造皮肤表皮21、人造皮肤真皮22与人造皮肤皮下组织24由外而内依次设置，人造皮肤真皮22与人造皮肤皮下组织24之间通过记忆金属壳23连接，

1、人造皮肤表皮21由柔性高弹复合材料制成，人造皮肤表皮21的表面设有纳米微孔，人造皮肤表皮21通过药水处理。柔性高弹复合材料表面具有与人体毛孔大小接近的纳米微孔结构，制造过程中用药水处理，使其具有与人体皮肤辐射率相似的性能，测试结果接近于人体穿着感觉，还原度较高。

2、人造皮肤真皮22包括储水薄膜及通气纳米微管，类似于人体真皮层中的汗腺和汗腺导管的作用。

3、人造皮肤皮下组织24由人造脂肪制成，使得假腿的人造皮肤组织与真是人腿相似，还原度高，测试结果接近于人体穿着感觉。

人造皮肤真皮22与人造皮肤皮下组织24之间通过记忆金属壳23连接。人造皮肤真皮22由于和形状记忆复合材料制成的人造脂肪紧密相连，其储水薄膜也会维持在一个温度相对稳定的状态，水分子不断运动、水分蒸发，以水汽的形式，经过通气纳米微管输送到人造皮肤表皮21，然后通过人造皮肤表皮21散发出去，模拟人的出汗过程。

人造皮肤皮下组织24与人造皮肤真皮22用人腿形状的形状记忆金属壳23 连接，通电后可持续恒温加热，形状记忆金属壳23内部用人造脂肪填充，优选地，这种人造脂肪在一定温度范围内具有稳定的性能。

假腿主体9简化了人体皮肤构造，模拟了人的体温以及出汗模式，测试过程中极大程度上还原了人体穿着电热裤子的状态，提高测量安全性能的可靠性。

记忆金属壳23连接齿轮传动装置25，齿轮传动装置25连接电机PV1；记忆金属壳23在齿轮传动装置25的带动下，拆分成多个区块，再用人造脂肪填充空隙，可用于测试不同号型尺寸的电热裤，节约测试成本，并保证每条电热裤在出厂前都经过安全测试。

假腿主体9的上端设有电源体8，电源体8内安装接线器11、电机PV1及控制器，控制器控制接线器11，控制器包括有第二通讯模块，第二通讯模块通信至脚踩式控制面板16。接线器11的第一接口开关12连接电机PV1，电机PV1 连接齿轮传动装置25。第一接口开关12由控制器控制，尺寸调节开关20与第一接口开关12相互匹配，即通过尺寸调节开关20即可控制第一接口开关12，进而控制电机PV1。尺寸调节开关20包括有蓝牙模块，蓝牙模块通信至电脑控制端。尺寸调节开关20通过蓝牙模块与电脑控制端相互通信，通过电脑控制端即可调整假腿的尺寸，十分方便，且调整精度较高，测试结果更为可靠。

人造皮肤表皮21表面设有红外温度采集耦合装置PV2，接线器11的第二接口开关13连接红外温度采集耦合装置PV2，第二接口开关13由控制器控制，红外温度采集耦合装置PV2匹配有移动显示端，该装置体积小、反应快速、能够实时采集电热裤内部各个区域的温度数据，以热视频图像的形式实时记录温度变化，并反馈到移动显示端。第一脚踏板17与第二接口开关13相互匹配，即通过第一踏板即可控制红外温度采集耦合装置PV2的开启或关闭。

假腿主体9内分布有加热片PV3及温度传感器，加热片PV3均连接至接线器11的第三接口开关14，第三接口开关14均由控制器控制，加热片PV3用于对假腿主体9的预热，模拟人体皮肤温度。第二脚踏板18与第三接口开关14 相互匹配，即通过第二脚踏板18即可控制加热片PV3开启或关闭。第三接口开关14与加热片PV3之间连接有预热切断器15，预热切断器15包括切断电路，切断电路包括切断开关K5、切断支路L2及导通支路L1，切断开关K5与切断支路L2相互匹配，切断支路L2上设有反向二极管S2，切断开关K5与导通支路 L1相互匹配，导通支路L1上设有正向二极管S1，切断开关K5由控制器控制。预热切断器15用于控制预热过程，在达到预热温度后能够自行断电，其工作原理为：预先在控制器中设定预热的温度阈值，在预热过程中，假腿主体9温度小于该温度阈值，控制器控制切断开关K5连接导通支路L1，加热片PV3正常工作，假腿主体9的温度持续上升；在预热至温度阈值后，控制器接收到该信号，控制切断开关K5连接切断支路L2，加热片PV3停止作业，假腿主体9预热结束。在连续测试电热裤中，能够自动保温，十分方便。

竖架3上安装有温度显示屏4，温度显示屏4与温度传感器相互匹配。温度显示屏4能够实时显示当下的假腿内部温度，给予用户直观的信息反馈，方便操控整个测试装置。

人造皮肤表皮21表面设有微电流探测针PV4，微电流探测针PV4连接接线器11，微电流探测针PV4匹配有警报器26，警报器26安装于上横架5上。若检测到来自电热裤的电流，则会连通支架上端警报器26发出警报。两者测试有任何一项不合格，则该电热裤不被允许出厂，并记录到移动客户端。

本实用新型的工作过程如下：测试人员踩下支撑底座2的尺寸调节开关20，连接蓝牙模块到电脑控制端，在电脑控制端输入待测试电热裤号型，齿轮传动装置25带动假腿内部人腿形状的形状记忆金属壳23，将关键尺寸部位分块拆解，将内部的人造脂肪往外推动，填充到空隙部位，外面包覆的人造皮肤真皮22(储水薄膜)和人造皮肤表皮21(带有与人体毛孔大小相当的纳米微孔结构的、具有与人体皮肤辐射率相似性能的柔性高弹复合材料)也会同时被调整，达到指定尺寸。

进一步地，测试人员踩下第二脚踏板18，对假腿内部人腿形状的形状记忆金属壳23及人造脂肪进行预热。预热过程中储水薄膜也被加热，水汽经过通气纳米微管输送到人造皮肤表皮21，然后通过带有纳米微孔结构的人造皮肤表皮 21散发出去，模拟人的散热过程。

预热到温度稳定在人体体温后，测试人员将待测电热裤套在所述可调节暖体假腿主体9上，红外温度采集耦合装置PV2感应并采集热视频图像，微电流探测针PV4检测电热裤是否存在漏电位置。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。