出汗人体模型系统

出汗人体模型系统

出汗人体模型系统（Sweating Thermal Manikin System） 是一种模拟人体体温调节机制的高精度检测设备，主要用于评估服装热舒适性及热学性能研究，自20世纪40年代逐步发展，现广泛应用于纺织服装、安全防护、航空航天等领域。该系统通过模拟人体非蒸发散热与蒸发散热机制，建立人体、服装与环境间的热平衡模型，为产品设计提供热阻、湿阻等量化指标。

产品定位

本系统是一套集成加热、出汗、测温与数据分析功能的全尺寸人体模型测试平台，基于人口数据的男性体型设计，身高175厘米，重量25千克。系统采用玻璃纤维浇铸而成的轻型外壳，连接处采用坚固的聚甲醛(POM)关节，表面覆盖有导热化合物，确保长期使用的耐用性和测量稳定性。该模型可根据用途放置为站立、坐着或躺着等不同姿态。

核心技术特点

1. 多区域独立控制与高精度测量

人体模型全身分为22至30个身体区域(可根据要求提供更多区域)，每个区域均可独立测量皮肤温度和热通量。系统配备独特的导线系统，可消除控制延迟，确保设定点100%稳定;密度为2.2毫米的布线经过优化，可在整个机身表面形成均匀的热损耗;通过加热丝实现高灵敏度，传感元件仅在漆下0.2mm处感应。

2. 准确的出汗模拟系统

系统发汗量为0至1000毫升/平方米/小时，配备130或260个汗腺，每个汗腺都可单独控制，可实现非常准确的汗液计量。特殊的排汗表皮可优化人体模型表面的水分分布，确保测试结果的科学性和可重复性。这种设计使系统能够真实模拟人体在不同环境条件下的出汗行为。

3. 快速加热与稳定控温

系统可在10分钟内从低温加热到设定温度，且稳定，与设定值之间没有可测量的偏差。加热范围为15至45摄氏度，精度达到0.1摄氏度(校准)，热通量精度为±0.5%。

4. 热舒适性分析能力

系统可计算以下关键参数：皮肤温度、热通量、等效温度(Teq)、整体热舒适指数(PMV/PPD)、局部热感觉指数(MTV)、标准有效温度(SET)、有效温度(ET)、服装值(Clo)、服装热阻和蒸发阻力。所有身体部分的采样率均为40赫兹，确保数据采集的高时间分辨率。

5. 宽泛的环境适应能力

系统可在环境温度为**-20至+50摄氏度**的所有环境中运行，能够模拟从极寒到高温的各种气候条件。可选配带或不带加热和加湿呼出空气功能的外部呼吸系统，进一步扩展测试能力。

6. 直观的软件操作界面

通过直观的PC软件操作，带有图形用户界面和4种控制模式。软件可自动定期记录和计算各种参数和数据，并以图标形式显示，内置不同的加热模式，可自动计算选取区域的PMV、PPD、SET和服装热阻(Clo值)及湿阻(Ret)报告。

应用领域

出汗人体模型系统广泛应用于以下领域：

服装纺织行业：各类服装的热阻测试、湿阻测试、透湿率测试、服装舒适性评估

安全防护领域：防护服、消防服、防化服的热湿性能评估

航空航天领域：舱内舱外航天服的热舒适性测试(中国暖体假人研究为神舟系列飞船和“神七”舱外航天服的研制提供了重要依据)

建筑环境工程：建筑热能通风空调系统评估、室内热舒适性研究

交通运输领域：飞机、汽车座舱内的热舒适性分析、暖通空调系统效能评估

特殊环境研究：高低温环境测试、火灾实验环境模拟

运动服装研发：湿服、运动服的散热与排汗性能研究

适用科室/机构

该设备主要面向：

纺织服装检测中心/实验室

安全防护装备研发机构

航空航天研究机构

建筑环境与能源应用工程实验室

汽车研发中心（人机工程学实验室）

运动科学研究中心

职业健康与安全研究机构

品牌与标准

出汗人体模型系统符合所有相关的ISO和ASTM国际标准，包括但不限于ISO 15831、ASTM F2370、ASTM F2371、EN 13537、EN 342等。国内厂商如北京安泰兄弟、温州大荣等已实现自主技术突破，开发出适配婴儿、女性等细分场景的假人系统，并参与制定相关国家标准，如GB/T 43573-2023《服装散热性能的测定方法 出汗暖体假人法》。2024年，通用技术中纺标检验认证股份有限公司的暖体假人测试系统相关检测能力已获得CNAS/CMA资质。

物理规格：基于男性体型，身高175厘米，重量约25千克;采用玻璃纤维轻型外壳，关键关节(颈、肩、肘、髋、膝)采用聚甲醛材质，坚固耐用。

分区与测量精度：具备22-30个独立身体区域(可定制);皮肤温度精度为0.1℃，热通量精度为±0.5%，所有区域采样率均为40赫兹。

热工性能：热损失/功率输出范围为0-800 W/m²(分辨率0.1 W/m²);加热范围15至45℃;环境温度工作范围为-20至+50℃;10分钟内可快速达到设定温度且稳定。

出汗系统参数：配备130或260个独立控制汗腺;出汗量范围为0-1000毫升/平方米/小时;配有特殊排汗表皮以优化水分分布。

软件与功能：基于PC的图形用户界面，支持4种控制模式;可计算并输出Teq、PMV/PPD、MTV、SET、ET、Clo、热阻及蒸发阻力等参数。

扩展与标准：可选配带加热和加湿功能的外部呼吸系统;符合所有相关的ISO和ASTM测试标准。

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