專利名稱：非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置及方法
非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置及方法技術領域
本發明屬于服裝科學、太陽能科學相互交叉技術領域，涉及到非穩態環境下測量服裝各部位聚集太陽能進行蓄電的能力的裝置與測試方法。
背景技術：
隨著地球能源資源的日益匱乏及環境狀況的日益惡化，清潔能源太陽能的利用越來越受到廣泛重視，其相關技術正在飛速發展。人們穿著服裝在戶外活動，使服裝成為太陽能的良好載體，若能借助服裝利用太陽能進行蓄電，不僅節能環保，而且也為服裝穿著者提供了很多的用電便利。
因此，借助服裝利用太陽能進行蓄電的研究正日益被人們重視，逐漸成為一個熱點。但是到目前為止服裝各部位積聚太陽能的能力大小還未探明，也沒有出現任何相關的測試評價方法，使太陽能服裝的研發受到了極大阻礙。本發明正是基于這種背景而進行的。發明內容
本發明所要解決的技術問題是改變當前缺乏測試太陽能服裝各部位蓄電能力大小的方法的現狀，提供一種搭建方便、操作快捷、測試準確的非穩態環境中測試太陽能服裝各部位蓄電能力的裝置及測試方法。
為了解決上述問題提供以下技術方案一種非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，包括底座、測試人臺、太陽能輻射強度儀定位裝置、環境參數測試儀器定位裝置， 測試人臺插接在底座的豎管上，在測試人臺的人體關鍵點處鉆有小孔，小孔內設有太陽能蓄電電路，太陽能蓄電電路通過導線弓I出與多通道數據采集器連接；太陽能輻射強度儀定位裝置主要由內滑桿、內支桿及托板組成，內滑桿一端為環形套設在底座的豎管上，內滑桿另一端設有腳撐，內支桿下端滑塊設置在內滑桿的滑道中，可沿內滑桿移動，內支桿上端設有托板；環境參數測試儀器定位裝置主要由外滑桿、外支桿及托板組成，外滑桿一端為環形套設在底座的豎管上，外滑桿另一端設有腳撐，外支桿下端滑塊設置在外滑桿的滑道中，可沿外滑桿移動，外支桿上端設有托板。
所述的測試人臺與底座的豎管之間可相對轉動，測試人臺上設有若干個人體關鍵點，每個人體關鍵點處均設有一個太陽能蓄電電路，每個太陽能蓄電電路均有導線引出與多通道數據采集器連接。
所述的底座上固定由金屬或高分子材質制成的中空豎管,豎管高度3cm-30cm,豎管直徑lcm-20cm ;測試人臺為由塑料、橡膠或金屬制成的中空結構,壁厚O. 5cm-5cm ;人體關鍵點處的小孔直徑為O. lcm-3cm，太陽能蓄電電路中的微型太陽能面板通過導線固定在小孔內，導線匯集成束從底座的豎管中弓I出，連接到多通道數據采集器的相應接口。
所述的太陽能輻射強度儀定位裝置的托板下方固定有支架，支架通過螺栓固定在內支桿的調整槽內，高度可上下調整；內支桿豎直設置，內滑桿水平設置，內支桿下端設有滑塊，內滑桿上設有滑道，滑塊與滑道相對應。
所述的環境參數測試儀器定位裝置的托板下方固定有支架，支架通過螺栓固定在外支桿的調整槽內，高度可上下調整；外支桿豎直設置，外滑桿水平設置，外支桿下端設有滑塊，外滑桿上設有滑道，滑塊與滑道相對應。
內滑桿由金屬或強度硬度較大的塑料制成，截面橫向尺寸為3cm-20cm，截面高度 2cm-20cm;滑道截面形狀為一字型、工字型或T字型；內滑桿一端為環形結構，環形內徑比豎管直徑大O. Icm-Icm,內滑桿長度在10cm-200cm ;內支桿由金屬、高分子材料、木材或玻璃制成，內支桿下端為滑塊，滑塊形狀與滑道形狀相配合。
外滑桿由金屬或強度硬度較大的塑料制成，截面橫向尺寸為3cm-20cm，截面高度 2cm-20cm;滑道截面形狀為一字型、工字型或T字型；外滑桿一端為環形結構，環形內徑比豎管直徑大O. Icm-Icm,外滑桿長度在10cm-200cm ;外支桿由金屬、高分子材料、木材或玻璃制成，外支桿下端為滑塊，滑塊形狀與滑道形狀相配合。
所述的內滑桿、外滑桿上均刻有以底座中心點為參考點的距離尺寸，內支桿、外支桿上刻均有以底座底端平面為參考平面的托板高度尺寸。
測試方法如下搭建在空曠、無陰影遮蓋、無人為因素影響風速濕度的露天非穩態環境中；根據測試要求在測試人臺上選擇若干個人體關鍵點搭建相應太陽能蓄電電路， 在非穩態環境中采用多通道數據采集器同時記錄每個人體關鍵點對應的太陽能蓄電電路的伏安特性變化情況以供后續分析；非穩態環境中的主要參數通過太陽輻射強度測試儀、 溫度計、濕度計及風速儀記錄，太陽輻射強度測試儀、溫度計、濕度計及風速儀均可通過太陽能輻射強度儀定位裝置、環境參數測試儀器定位裝置精確調整其與人臺的水平和垂直距離，以滿足不同的測試要求。
本發明中的測試操作簡單快捷，適合非穩態環境。測試結果準確可靠，可較好的評估服裝各部位在不同條件下積聚太陽能進行蓄電的能力。測試方法符太陽能測試中的非穩態環境測試要求，可得出符合實際環境的真實數據，為開發太陽能服裝提供參考。本發明所需設備投入小，具有低成本特點；所采用的方法操作簡單方便，適合對太陽能服裝的多次反復測試評價試驗。可彌補太陽能服裝測試領域的空白，為太陽能服裝的評價及研究提供基礎，加快太陽能服裝的研究步伐。
圖I為本發明的結構示意圖。
圖2為內、外滑桿的截面示意圖。
圖3為內、外支桿的結構示意圖。
圖4為圖3的右視圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，包括底座5、測試人臺I、太陽能輻射強度儀定位裝置、環境參數測試儀器定位裝置。測試人臺I插接在底座5的豎管11上，測試人臺與底座的豎管之間可相對轉動；在測試人臺I的若干個人體關鍵點處均鉆有小孔2，每個小孔2內設有一個太陽能蓄電電路，每個太陽能蓄電電路均通過導線3匯集成束從底座的豎管11中引出，連接到多通道數據采集器4的相應接口，以采集每個太陽能蓄電電路的電流電壓數據供測試分析使用。
太陽能輻射強度儀定位裝置主要由內滑桿8、內支桿20及托板19組成。內滑桿8 一端為環形6套設在底座的豎管11上，可根據測試角度需求繞底座的豎管旋轉；內滑桿8 另一端設有腳撐9，可調整使內滑桿保持水平。如圖3、4所示，托板19下方固定有支架25， 支架25通過螺栓22固定在內支桿20的調整槽23內，以調整太陽輻射強度測試儀18的高度；內支桿20豎直設置，內滑桿8水平設置，內支桿下端設有滑塊24，如圖2所示，內滑桿8 上設有滑道21，滑塊與滑道相對應，內支桿通過滑塊滑動設置在內滑桿的滑道內，可根據測試需要確定其與測試人臺的距離。
環境參數測試儀器定位裝置主要由外滑桿12、外支桿13及托板14組成，外滑桿 12 一端為環形7套設在底座的豎管11上，可根據測試角度需求繞底座的豎管旋轉；外滑桿 12另一端設有腳撐10，可調整使內滑桿保持水平。環境參數測試儀器定位裝置的結構與太陽能輻射強度儀定位裝置的結構相同，托板14下方固定有支架，支架通過螺栓固定在外支桿13的調整槽內，以調整調整溫度儀17、濕度儀16、風速儀15的高度；外支桿13豎直設置， 外滑桿12水平設置，外支桿13下端設有滑塊，外滑桿12上設有滑道，滑塊與滑道相對應， 外支桿通過滑塊滑動設置在外滑桿的滑道內，可根據測試需要確定其與測試人臺的距離。
內滑桿、外滑桿上均刻有以底座中心點為參考點的距離尺寸，內支桿、外支桿上刻均有以底座底端平面為參考平面的托板高度尺寸。
腳撐9、10為螺絲螺栓旋轉型。
底座上固定由金屬或高分子材質制成的中空豎管，豎管高度3cm-30cm，豎管直徑 lcm-20cm,底座形狀可為橢圓、矩形、多邊形等任意形狀,為金屬、高分子等硬質材質；測試人臺為由塑料、橡膠或金屬制成的中空結構，壁厚O. 5cm-5cm ;人體關鍵點處的小孔直徑為O.lcm-3cm,太陽能蓄電電路中的微型太陽能面板通過導線固定在小孔內。
內滑桿由金屬或強度硬度較大的塑料制成，截面橫向尺寸為3cm_20cm，截面高度 2cm-20cm;滑道截面形狀為一字型、工字型或T字型；內滑桿一端為環形結構，環形內徑比豎管直徑大O. Icm-Icm,內滑桿長度在10cm-200cm ;內支桿由金屬、高分子材料、木材或玻璃制成，內支桿下端為滑塊，滑塊形狀與滑道形狀相配合。
外滑桿由金屬或強度硬度較大的塑料制成，截面橫向尺寸為3cm-20cm，截面高度 2cm-20cm;滑道截面形狀為一字型、工字型或T字型；外滑桿一端為環形結構，環形內徑比豎管直徑大O. Icm-Icm,外滑桿長度在10cm-200cm ;外支桿由金屬、高分子材料、木材或玻璃制成，外支桿下端為滑塊，滑塊形狀與滑道形狀相配合。
測試方法如下搭建在空曠、無陰影遮蓋、無人為因素影響風速濕度的露天非穩態環境中；根據測試要求在測試人臺上選擇若干個人體關鍵點搭建相應太陽能蓄電電路， 在非穩態環境中采用多通道數據采集器同時記錄每個人體關鍵點對應的太陽能蓄電電路的伏安特性變化情況以供后續分析；非穩態環境中的主要參數通過太陽輻射強度測試儀、 溫度計、濕度計及風速儀記錄，太陽輻射強度測試儀、溫度計、濕度計及風速儀均可通過太陽能輻射強度儀定位裝置、環境參數測試儀器定位裝置精確調整其與人臺的水平和垂直距離，以滿足不同的測試要求。
測試時，記錄每個時間的溫度、濕度、風速及太陽輻射強度，采用多通道數據采集器記錄的每個關鍵點蓄電電路的伏安特性，以供后續分析。
權利要求
1.一種非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，包括底座、測試人臺、太陽能輻射強度儀定位裝置、環境參數測試儀器定位裝置，其特征在于測試人臺插接在底座的豎管上，在測試人臺的人體關鍵點處鉆有小孔，小孔內設有太陽能蓄電電路，太陽能蓄電電路通過導線引出與多通道數據采集器連接；太陽能輻射強度儀定位裝置主要由內滑桿、內支桿及托板組成，內滑桿一端為環形套設在底座的豎管上，內滑桿另一端設有腳撐，內支桿下端滑塊設置在內滑桿的滑道中，可沿內滑桿移動，內支桿上端設有托板；環境參數測試儀器定位裝置主要由外滑桿、外支桿及托板組成，外滑桿一端為環形套設在底座的豎管上，外滑桿另一端設有腳撐，外支桿下端滑塊設置在外滑桿的滑道中，可沿外滑桿移動，外支桿上端設有托板。
2.根據權利要求I所述的非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，其特征在于所述的測試人臺與底座的豎管之間可相對轉動，測試人臺上設有若干個人體關鍵點，每個人體關鍵點處均設有一個太陽能蓄電電路，每個太陽能蓄電電路均有導線引出與多通道數據采集器連接。
3.根據權利要求2所述的非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，其特征在于所述的底座上固定由金屬或高分子材質制成的中空豎管，豎管高度3cm-30cm,豎管直徑lcm-20cm ;測試人臺為由塑料、橡膠或金屬制成的中空結構,壁厚O. 5cm-5cm ;人體關鍵點處的小孔直徑為O. lcm-3cm，太陽能蓄電電路中的微型太陽能面板通過導線固定在小孔內，導線匯集成束從底座的豎管中弓I出，連接到多通道數據采集器的相應接口。
4.根據權利要求I所述的非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，其特征在于所述的太陽能輻射強度儀定位裝置的托板下方固定有支架，支架通過螺栓固定在內支桿的調整槽內，高度可上下調整；內支桿豎直設置，內滑桿水平設置，內支桿下端設有滑塊，內滑桿上設有滑道，滑塊與滑道相對應。
5. 根據權利要求I所述的非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，其特征在于所述的環境參數測試儀器定位裝置的托板下方固定有支架，支架通過螺栓固定在外支桿的調整槽內，高度可上下調整；外支桿豎直設置，外滑桿水平設置，外支桿下端設有滑塊，外滑桿上設有滑道，滑塊與滑道相對應。
6. 根據權利要求4所述的非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，其特征在于內滑桿由金屬或強度硬度較大的塑料制成，截面橫向尺寸為3cm-20cm，截面高度2cm-20cm;滑道截面形狀為一字型、工字型或T字型；內滑桿一端為環形結構，環形內徑比豎管直徑大O. Icm-Icm,內滑桿長度在10cm-200cm ;內支桿由金屬、高分子材料、木材或玻璃制成，內支桿下端為滑塊，滑塊形狀與滑道形狀相配合。
7.根據權利要求5所述的非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，其特征在于外滑桿由金屬或強度硬度較大的塑料制成，截面橫向尺寸為3cm-20cm，截面高度2cm-20cm ;滑道截面形狀為一字型、工字型或T字型；外滑桿一端為環形結構，環形內徑比豎管直徑大O. Icm-Icm,外滑桿長度在10cm-200cm ;夕卜支桿由金屬、高分子材料、木材或玻璃制成，外支桿下端為滑塊，滑塊形狀與滑道形狀相配合。
8.根據權利要求6或7所述的非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，其特征在于所述的內滑桿、外滑桿上均刻有以底座中心點為參考點的距離尺寸，內支桿、外支桿上刻均有以底座底端平面為參考平面的托板高度尺寸。
9.根據權利要求廣7中任意一項所述的非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，其特征在于測試方法如下搭建在空曠、無陰影遮蓋、無人為因素影響風速濕度的露天非穩態環境中；根據測試要求在測試人臺上選擇若干個人體關鍵點搭建相應太陽能蓄電電路，在非穩態環境中采用多通道數據采集器同時記錄每個人體關鍵點對應的太陽能蓄電電路的伏安特性變化情況以供后續分析；非穩態環境中的主要參數通過太陽輻射強度測試儀、溫度計、濕度計及風速儀記錄，太陽輻射強度測試儀、溫度計、濕度計及風速儀均可通過太陽能輻射強度儀定位裝置、環境參數測試儀器定位裝置精確調整其與人臺的水平和垂直距離，以滿足不同的測試要求。
全文摘要
一種非穩態環境中測試太陽能服裝蓄電能力的裝置，包括底座、測試人臺、太陽能輻射強度儀定位裝置、環境參數測試儀器定位裝置，測試人臺插接在底座的豎管上，在測試人臺的人體關鍵點處鉆有小孔，小孔內設有太陽能蓄電電路，太陽能蓄電電路通過導線引出與多通道數據采集器連接；太陽能輻射強度儀定位裝置主要由內滑桿、內支桿及托板組成，內滑桿一端為環形套設在底座的豎管上，內滑桿另一端設有腳撐，內支桿下端滑塊設置在內滑桿的滑道中，可沿內滑桿移動，內支桿上端設有托板；環境參數測試儀器定位裝置的結構與太陽能輻射強度儀定位裝置相同。本發明中的測試操作簡單快捷，適合非穩態環境。測試結果準確可靠，可較好的評估服裝各部位在不同條件下積聚太陽能進行蓄電的能力。
文檔編號G01R31/36GK102928787SQ20121043246
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者劉哲, 汪秀琛 申請人:中原工學院