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申请/专利权人：广东工业大学

摘要：一种蚕茧双向透湿性的测试装置，包括内湿度传感器、外湿度传感器、控温控湿箱体和设在控温控湿箱体内的水蒸气产生模块；水蒸气产生模块包括密封的溶液容器、针头、进气管、排气管和抽气泵，所述溶液容器内盛放有水，所述溶液容器设有进气口和排气口；进气管一端与抽气泵的出气口相连接，进气管另一端经进气口伸入至溶液容器内而向水面吹气；排气管一端经排气口伸入至溶液容器内，针头套在排气管另一端上，针头用于插入蚕茧内而向蚕茧输送水蒸气，内湿度传感器设在蚕茧内部的截面中心处，外湿度传感器贴在蚕茧外表面。本发明利用水产生蒸汽然后向蚕茧内部通入水蒸气，并测出蚕茧内外部的湿度，从而能够准确测量蚕茧这种小尺寸物体的双向透湿性能。

主权项：1.一种蚕茧双向透湿性的测试装置，其特征在于：包括内湿度传感器、外湿度传感器、控温控湿箱体和设在控温控湿箱体内的水蒸汽产生模块；水蒸汽产生模块包括密封的溶液容器、针头、进气管、排气管和抽气泵，所述溶液容器内盛放有水，所述溶液容器设有进气口和排气口；进气管一端与抽气泵的出气口相连接，进气管另一端经进气口伸入至溶液容器内而向水面吹气；排气管一端经排气口伸入至溶液容器内，针头套在排气管另一端上，针头用于插入蚕茧内而向蚕茧输送水蒸汽，内湿度传感器设在蚕茧内部的截面中心处，外湿度传感器贴在蚕茧外表面；所述针头的直径为0.2～0.4mm；所述溶液容器体积为200～500ml，其中溶液容器的高度范围为10～20cm，水溶液的高度范围为5～10cm；所述进气管另一端端面与水面之间距离为1～3cm，排气管一端端面与水面之间距离为1～3cm；所述测试装置在使用时：1取蚕茧并在蚕茧端口作一小的切口，将内湿度传感器通过切口插入，内湿度传感器端头在蚕茧内部的截面中心处，即蚕茧短轴和长轴交点处，蚕茧截面一般为椭圆形，并用胶带封住切口，置于蚕茧外部的外湿度传感器贴于蚕茧表面，外湿度传感器与内湿度传感器处于同一截面；2设置控温控湿箱体的温度为21±0.3℃，相对湿度为50±3％RH；3将针头插入蚕茧内；4启动抽气泵，抽气泵产生的气体通过进气管向溶液容器内的水面上吹气，水面上生成水蒸汽，由于湿汽浓度差的作用，水蒸汽由排气管道输出，通过排气管末端连接的针头通入蚕茧；5置于蚕茧内外的湿度传感器记录蚕茧相对湿度随时间的变化，则蚕茧内外湿度浓度差值可以评价蚕茧的透湿性能。

全文数据：一种蚕茧双向透湿性的测试装置技术领域本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种蚕茧双向透湿性的测试装置。背景技术经过数千年的进化，蚕茧内部形成了独特多尺度、多形态的结构，以保护蚕蛹抵御外界极冷和极热环境，同时又不会阻碍蚕蛹与外界环境的氧气交换以及水汽和二氧化碳的透过性能。构建蚕茧内部结构与其热物性和通透性等物理传递性能的关系，揭示关键结构参数以指导仿生纺织品的设计是非常重要的课题。通过实验测试获取蚕茧物理传递性能是研究的必要手段。然而，由于蚕茧尺度小且形状不规则，因此采用常规装置很难对蚕茧的物理传递性能进行测量。目前有现有技术对蚕茧的隔热性能进行测试，中国专利公告号为CN205958131U公布了一种蚕茧内部温度变化测量装置，其包括温箱、监测蚕茧内部温度的数据采集单元以及与数据采集单元通过通信接口连接的数据存储器；蚕茧内引出有一组导线，且一组导线连接形成封闭回路，并在蚕茧内部形成一内部结点，在温箱外部形成一外部结点，导线上设置有一电流互感器。蚕茧内部结点温度随温箱温度变化而产生相应的变化，外部结点温度为环境温度，当内部结点与外部结点间存在温度差时，则会形成电流，通过电流互感器检测到的电流变化反馈蚕茧内部温度变化，实现对蚕茧内部温度的实时监测，可准确检测蚕茧内部的温度变化，由温差表达蚕茧的隔热性能。然而，目前还没有针对蚕茧透湿性的测试装置。蚕茧整体呈现不规则的椭球形，其透湿性不仅和壳体材料有关也和壳体内部空气层及整体形状有关，另外，湿汽传递同时具有方向性。目前，没有针对蚕茧整体双向透湿性的测试装置。发明内容本发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种蚕茧双向透湿性的测试装置，可以准确测量蚕茧这种小尺寸物体的双向透湿性能，测试快速、结构简单，测试方便，可以进行批量测试。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种蚕茧双向透湿性的测试装置，包括内湿度传感器、外湿度传感器、控温控湿箱体和设在控温控湿箱体内的水蒸汽产生模块；水蒸汽产生模块包括密封的溶液容器、针头、进气管、排气管和抽气泵，所述溶液容器内盛放有水，所述溶液容器设有进气口和排气口；进气管一端与抽气泵的出气口相连接，进气管另一端经进气口伸入至溶液容器内而向水面吹气；排气管一端经排气口伸入至溶液容器内，针头套在排气管另一端上，针头用于插入蚕茧内而向蚕茧输送水蒸汽，内湿度传感器设在蚕茧内部的截面中心处，外湿度传感器贴在蚕茧外表面。由上可知，在使用时，本发明测试蚕茧从外到内的透湿性的具体过程为：1、取蚕茧并在蚕茧端口作一小的切口，将内湿度传感器通过切口插入，内湿度传感器端头在蚕茧内部的截面中心处，即蚕茧短轴和长轴交点处，蚕茧截面一般为椭圆形，并用胶带封住切口，置于蚕茧外部的外湿度传感器贴于蚕茧表面，外湿度传感器与内湿度传感器处于同一截面；2、设置控温控湿箱体的温度为21±0.3℃，相对湿度为50±3％RH；3、将针头插入蚕茧内；4、启动抽气泵，抽气泵产生的气体通过进气管向溶液容器内的水面上吹气，水面上生成水蒸汽，由于湿汽浓度差的作用，水蒸汽由排气管道输出，通过排气管末端连接的针头通入蚕茧；5、置于蚕茧内外的湿度传感器记录蚕茧相对湿度随时间的变化，则蚕茧内外湿度浓度差值可以评价蚕茧的透湿性能。综上所述，本发明利用水产生蒸汽然后向蚕茧内部通入水蒸汽，并测出蚕茧内外部的湿度，从而能够准确测量蚕茧这种小尺寸物体的双向透湿性能，测试快速、结构简单，测试方便，可以进行批量测试。作为本发明的一种改进，包括报警模块，所述报警模块包括红外距离探测器、驱动电路板和蜂鸣器，所述红外距离探测器设在溶液容器内水面上方并用于检测水面的高度，红外距离探测器与驱动电路板的输入端电连接，蜂鸣器与驱动电路板的输出端电连接。作为本发明的一种改进，所述针头的直径为0.2～0.4mm。作为本发明的一种改进，所述溶液容器为透明玻璃容器。作为本发明的一种改进，所述溶液容器体积为200～500ml，其中溶液容器的高度范围为10～20cm，所述水溶液的高度范围为5～10cm。作为本发明的一种改进，所述进气管另一端端面与水面之间距离为1～3cm，排气管一端端面与水面之间距离为1～3cm。进一步地，所述抽气泵为微型真空泵。进一步地，所述进气管和排气管为橡胶软管。与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明利用水产生蒸汽然后向蚕茧内部通入水蒸汽，并测出蚕茧内外部的湿度，从而能够准确测量蚕茧这种小尺寸物体的双向透湿性能，测试快速、结构简单，测试方便，可以进行批量测试。附图说明图1为本发明蚕茧双向透湿性的测试装置的示意图；图2为本发明测得蚕茧内外湿度的变化图；图3为蚕茧内外湿度差的变化图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。实施例请参考图1，一种蚕茧双向透湿性的测试装置，包括内湿度传感器30、外湿度传感器40、控温控湿箱体10和设在控温控湿箱体10内的水蒸汽产生模块；水蒸汽产生模块包括密封的溶液容器50、针头52、进气管21、排气管51和抽气泵20，所述溶液容器50内盛放有水，所述溶液容器50设有进气口和排气口；进气管21一端与抽气泵20的出气口相连接，进气管21另一端经进气口伸入至溶液容器50内而向水面吹气；排气管51一端经排气口伸入至溶液容器50内，针头52套在排气管51另一端上，针头52用于插入蚕茧90内而向蚕茧90输送水蒸汽，内湿度传感器30设在蚕茧90内部的截面中心处，外湿度传感器40贴在蚕茧90外表面。由上可知，在使用时，本发明测试蚕茧从外到内的透湿性的具体过程为：1、取蚕茧并在蚕茧端口作一小的切口，将内湿度传感器通过切口插入，内湿度传感器端头在蚕茧内部的截面中心处，即蚕茧短轴和长轴交点处，蚕茧截面一般为椭圆形，并用胶带封住切口，置于蚕茧外部的外湿度传感器贴于蚕茧表面，外湿度传感器与内湿度传感器处于同一截面；2、设置控温控湿箱体的温度为21±0.3℃，相对湿度为50±3％RH；3、将针头插入蚕茧内；4、启动抽气泵，抽气泵产生的气体通过进气管向溶液容器内的水面上吹气，水面上生成水蒸汽，由于湿汽浓度差的作用，水蒸汽由排气管道输出，通过排气管末端连接的针头通入蚕茧；5、置于蚕茧内外的湿度传感器记录蚕茧相对湿度随时间的变化，则蚕茧内外湿度浓度差值可以评价蚕茧的透湿性能。综上所述，本发明利用水产生蒸汽然后向蚕茧内部通入水蒸汽，并测出蚕茧内外部的湿度，从而能够准确测量蚕茧这种小尺寸物体的双向透湿性能，测试快速、结构简单，测试方便，可以进行批量测试。请参考图2和图3，图2为利用本发明测量蚕茧内外湿度时得到蚕茧内外湿度的变化图，而图3为蚕茧内外湿度差的变化图。利用蚕茧内外的湿度传感器记录蚕茧相对湿度随时间的变化，则蚕茧内外湿度浓度差值可以评价蚕茧的透湿性能。在本实施例中，所述测试装置包括报警模块，所述报警模块包括红外距离探测器70、驱动电路板60和蜂鸣器80，所述红外距离探测器70设在溶液容器50内水面上方并用于检测水面的高度，红外距离探测器70与驱动电路板60的输入端电连接，蜂鸣器80与驱动电路板60的输出端电连接。通过红外距离探测器到水面的距离的变化如果超过0.5cm，就会将向驱动电路板发送一个电信号，驱动电路板从而使得蜂鸣器通电，发出报警声音，以决定是否增添水溶液。在本实施例中，所述针头52的直径为0.2～0.4mm。在本实施例中，所述溶液容器50为透明玻璃容器。容器为透明玻璃状，便于观察容器中水面情况。在本实施例中，所述溶液容器50体积为200～500ml，其中溶液容器50的高度范围为10～20cm，所述水溶液的高度范围为5～10cm。在本实施例中，所述进气管21另一端端面与水面之间距离为1～3cm，排气管51一端端面与水面之间距离为1～3cm。进气管和排气管的端面与水面之间保持合适的距离，既能保证通过向水面吹送气体而产生水蒸汽，同时可避免通入蚕茧的湿汽受到气泵气流扰动。在本实施例中，所述抽气泵20为微型真空泵。在本实施例中，所述进气管和排气管为橡胶软管。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种蚕茧双向透湿性的测试装置，其特征在于：包括内湿度传感器、外湿度传感器、控温控湿箱体和设在控温控湿箱体内的水蒸汽产生模块；水蒸汽产生模块包括密封的溶液容器、针头、进气管、排气管和抽气泵，所述溶液容器内盛放有水，所述溶液容器设有进气口和排气口；进气管一端与抽气泵的出气口相连接，进气管另一端经进气口伸入至溶液容器内而向水面吹气；排气管一端经排气口伸入至溶液容器内，针头套在排气管另一端上，针头用于插入蚕茧内而向蚕茧输送水蒸汽，内湿度传感器设在蚕茧内部的截面中心处，外湿度传感器贴在蚕茧外表面。2.根据权利要求1所述的蚕茧双向透湿性的测试装置，其特征在于：包括报警模块，所述报警模块包括红外距离探测器、驱动电路板和蜂鸣器，所述红外距离探测器设在溶液容器内水面上方并用于检测水面的高度，红外距离探测器与驱动电路板的输入端电连接，蜂鸣器与驱动电路板的输出端电连接。3.根据权利要求1所述的蚕茧双向透湿性的测试装置，其特征在于：所述针头的直径为0.2～0.4mm。4.根据权利要求1所述的蚕茧双向透湿性的测试装置，其特征在于：所述溶液容器为透明玻璃容器。5.根据权利要求1所述的蚕茧双向透湿性的测试装置，其特征在于：所述溶液容器体积为200～500ml，其中溶液容器的高度范围为10～20cm，所述水溶液的高度范围为5～10cm。6.根据权利要求1所述的蚕茧双向透湿性的测试装置，其特征在于：所述进气管另一端端面与水面之间距离为1～3cm，排气管一端端面与水面之间距离为1～3cm。7.根据权利要求1所述的蚕茧双向透湿性的测试装置，其特征在于：所述抽气泵为微型真空泵。8.根据权利要求1所述的蚕茧双向透湿性的测试装置，其特征在于：所述进气管和排气管为橡胶软管。

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