一种测量面料红外发射率的方法与流程

本发明涉及面料红外发射率测量技术领域，特别是涉及一种测量面料红外发射率的方法。

背景技术：

服装主要由纺织面料构成，面料的红外发射率是面料的重要热学指标。由于面料多由纤维编织构成，是多孔质的非良导体。目前所公布的面料的红外发射率方法大都沿用金属片材的测量方法，由于忽略了面料热阻的影响和红外透射的影响，测量结果存在较大的误差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种测量面料红外发射率的方法，能够准确地测量面料红外发射率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种测量面料红外发射率的方法，包括以下步骤：

(1)热板仪空板状态下开启并达到平衡状态，测量热板仪测量热板中心位置的表面温度，并根据热板仪的输出功率和设定温度计算测量热板本身的热阻；

(2)将面料平铺在热板仪上，待热板仪状态达到平衡稳定后根据热板仪测量热板的热阻计算测量热板表面的实际温度，再根据面料的热阻计算面料上表面的实际温度；

(3)测量面料上方的综合辐射温度，并计算面料红外发射率。

所述步骤(1)中采用的热板仪的测量热板为正方形，且边长为20～30cm。

所述步骤(1)中热板仪空板平衡状态下通过计算热板仪的测量热板的热阻，其中，tp为热板仪的测量热板的设定温度；tps为热板仪的测量热板的表面温度；hp为热板仪空板平衡状态下的输出功率；l为热板仪测量热板的边长。

所述步骤(2)中测量热板的实际表面温度根据计算，其中，hf为有面料时热板仪的输出功率，面料上表面的实际温度通过计算得到，其中，rf为面料热阻，εp为热板仪的测量热板的红外发射率，τ为面料的红外透射率，σ为黑体辐射常数。

所述步骤(3)中面料红外发射率通过计算得到，其中，tr为热像仪测量到的面料上方的综合辐射温度，ta为环境温度。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明考虑面料热阻得到面料上表面真实温度，同时消除了面料红外透射的影响得到面料上表面的准确的辐射温度，从而能够有效地计算出面料的红外发射率。

附图说明

图1是本发明的测量原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种测量面料红外发射率的方法，其测量原理图如图1所示，其中，热板仪可以是astm型(对称式)热护式热板仪(参见陈益松,詹卓.热护式热板仪基础结构及系统误差分析[j].东华大学学报：自然科学版,2014,40(5):575-581)，也可以是非对称式热护式热板仪(参见公开专利cn103529073)，本实施方式中的热板仪的测量热板1为正方形，由于其热护式结构(边热护板3位于测量热板1的四周，中间使用隔热条2隔离)可以保证测量热板1的加热温度均匀一致。测量热板1的边长l推荐尺寸为20cm×20cm～30cm×30cm。在进行测量时具体包括以下步骤：

试验在恒温恒湿空间内进行，环境温度ta按需要设置，相对湿度为50％～65％。

(1)热板仪空板稳定状态下，依据计算热板仪测量热板1的热阻，其中，tp为热板仪的测量热板的设定温度；tps为热板仪的测量热板的表面温度，由红外热像仪或温度枪测量；hp为热板仪空板下稳定状态下的输出功率；l为热板仪测量热板的边长。

(2)将单层面料4平铺于热板仪上，在热板仪平衡后，即测量热板1达到设定温度ts，输出功率达到hf后，再根据面料的热阻rf，面料热阻的精确测量方法为现有技术(陈益松，张聪聪.面料热阻与湿阻的多层回归法测量研究[j].东华大学学报：自然科学版，2018，44(5)：742～748)，根据计算测量热板的实际表面温度，其中，hf为有面料时热板仪的输出功率。面料上表面的实际温度通过计算得到。

(3)通过红外热像仪或红外测温枪5测量面料上表面的综合辐射温度tr，tr由面料本身的辐射能量和面料透射出的热板的辐射能量共同决定。则面料红外发射率通过计算得到，εp为测量热板的红外发射率(εp＝0.95)，τ为面料的红外透射率，σ为波尔茨曼常数。

不难发现，本发明考虑面料热阻得到面料上表面真实温度，同时消除了面料红外透射的影响得到面料上表面的准确的辐射温度，从而能够有效地计算出面料的红外发射率。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种测量面料红外发射率的方法，包括以下步骤：热板仪空板状态测量热板本身的热阻，将面料平铺在热板仪上，待热板仪状态稳定后根据热板仪热板的热阻计算热板表面的实际温度，再根据面料的热阻计算面料上表面的实际温度；测量面料上方的综合辐射温度后，由新的计算公式得到面料红外发射率。本发明消除了面料红外透射的影响，能够准确地测量面料红外发射率。

技术研发人员：陈益松;徐军
受保护的技术使用者：东华大学
技术研发日：2019.04.03
技术公布日：2019.07.12