Способ определения интегрального теплового потока с поверхности тела человека

 

Изобретение предназначено дпя оценки теплоизоляционныл свойств одежды а условиях охлаждающей среди Цель изобретения - ускорение при сохранении точности Способ характеризуется следующими приемами Регистрируют температуру кожи г множеством точек вычисляют средневзвешенную температуру, измеряют время снижения средневзвешенной температуры от 33 5 до 30 0°С или от 33 5 до 31 5Г С и по полученной величине определяют тепловой поток При выполнении человеком Физической работы дополнительно определяют энергозатраты за измеренное и по полученным величинам определяют тепловой поток Измерение времени, снижения температуры от 33,5 до 30 0°С или от 33 5 до 31 5°С определение энергозатрат в случае выполнения человеком физической работы ускоряет способ при сохранении точности 1 з п Ф лы

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 61 В 5/05

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4681187/14; 4694161/14 от 23.05.89 (22) 18.04.89 (46) 30.12,91, Бюл. ¹ 48 (71) Филиал ¹ 5 Института биофизики. (72) А, А. Стихарев (53) 615,476(088.8) (56) Афанасьева P. Ф. Гигиенические основы проектирования одежды для защиты от холода. M., 1977, с. 28. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПОТОКА С ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА (57) Изобретение предназначено для оценки теплоизоляционных свойств одежды в условиях охлаждающей среды. Цель изобретения— ускорение при сохранении точности. Способ

Изобретение бтносится к медицине, а именно к гигиене труда, и предназначено для оценки теплоизоляционных свойств одежды в условиях охлаждающей среды, Цель изобретения — ускорение при сохранении точности.

Способ осуществляют следующим образом, Регистрируют температуру кожи с множества точек, вычисляют средневзвешенную температуру и измеряют время снижения средневзвешенной температуры от 33.5 до 30,0 С или от 33,5 до 31,5 С. По полученной величине определяют тепловой поток, В случае выполнения человеком физической работы дополнительно определяют энергозатраты за измеренное время и по полученным величинам определяют тепловой поток.

Пример 1. Испытуемый П-ов после наложения одиннадцати датчиков температуры на лоб, грудь, живот., спину, поясницу, . Ж 1701278 А1 характеризуется следующими и риемами.

Регистрируют температуру кожи с множеством точек, вычисляют средневзвешенную температуру, измеряют время снижения средневзвешенной температуры от 33,5 до

30,0 С, или от 33,5 до 31,5 С, и по полученной величине определяют тепловой поток. При выполнении человеком физической работы дополнительно определяют энергозатраты за измеренное время, и по полученным величинам определяют тепловой поток, Измерение времени снижения температуры от

33,5 до 30,0 С или от 33.5 до 31,5 С. оп ределение энергозатрат в случае выполнения человеком физической работы ускоряет способ при сохранении точности. 1 з.п, ф-лы. плсчо, предплечье. кисть, бедро, голень, стопу находился в состоянии физического покоя в исследуемой одежде при температуре среды -40 С. Через 0,17 ч срезневзвешенная температура кожи понизилась с

33,5 до 31,5ОС. Средневзвешенную плотность теплового потока определяли по формуле

Q= (70.14+1,92 т — 0,83п 45,58 iog ) 1,16, (1) где Q — интегральный тепловой поток, Вт/м; т — время снижения средневзвешенной температуры кожи от 33,5 до 31,5" С;

1,16 — коэффициен1 для пересчета величины теплового потока, ккал/M ч, Вт/м;

2, 70,14 — постоянный член;

log — десятичный логарифм;

1,92; 0,83; 45.58 — коэффициенты регрессии, 0=(70,14+1,92 0,17-0Я:0,17-45,58.!оо0.17) 1,16=

=100,7 ккал/м .ч или 116,8 Вт/м .

1701278

30

Формула изобретения

1. Способ определения интегрального теплового потока с поверхности тела человека путем регистрации температуры тела, отличающийся тем, что, с целью ускорения при сохранении точности, регистрируют температуру с множества точек, вычисляют средневзвешенную температуру кожи, измеряют время снижения срадневзвешенной температуры от 33,5 до 30,0 С или от 33,5 до 31,5 С и по полученной величине <определяют тепловой лоток.

2. Способпо п.1,отл ичающийся тем, что, с целью ускорения при сохранении точности,лри выполнении человеком физической работы дополнительно определяют энергозатраты за измеренное время и по полученным величинам определяют тепловой поток.

Составитель Н.Яковлева

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор M,Ïåòðoíÿ

Заказ 4489 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/5

Производствечно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Через 0,5 ч средневзвешенная темпера гура кожи понизилась с 33,5 до 30,0 С. Средневзвешенную плотность теплового потока определили по форм <ле

Q=-, 9D,71 — 2,75ë+0,2 1 — 54,63 1о9т) 1,16, (2) где l — время снижения средневзвешенной температуры ко>ки OT 33,5 до 30,0 С (oc TB>lbные обозначения как в формуле !).

Q=(90,71-2,75:0,5+0,2.052--54,6,":! !оо0,5)-1,16==

=10 66 ккал/м ч иу и 1 1 7 9 E!! /M, Пример 2, Испытуемый И-в после

< <,,,r" " наложения одиннадцати датчиков темпера туры на лоб, грудь,живот, спину, поясницу, плечо, предплечье, кисгь, бедро, голень, столу выполнял физическую работу с энергозатратами 7,0 ккал/мин. Через 0,2 ч средневзвешенная температура кожи понизилась с 33,5 до 31,5 С, Плотность теплового потока определили по формуле;

С1=< 76,4+5,1л-0,062.т — 0,25:1 -22,64 !оцуп-0,001х — М

xe +0,55 М2+0,19 1: M-16,11 е, ) 1,16, (3) где Q — интегральный TB llloBQM поток, Вт м;

М вЂ” знергозатраты, ккал/мин;

t — время снижения средневзвешеннои температуры кожи от 33 5 дс 31,5 С, ч;

1,16 — кеэффициoíò пересчета величины теплового Bo

Z, 2, 76,4 — постояннь;й член;

log — десятичный логарифм; е — основание натурального логарифма;

5,1; 0,062; 0,25; 22Л>4; 0,001; 0,55; 0,19;

16,11 — коэффициенты регрессии.

Q=l76 4+5,1:D,2-О,О62 0.2 — 0.25 0,2 — 22,64х х!о 0,2-0,001 е" +0,55 7,0 +0,19 0,? 7,0— е

-16,11 е ) 1,16 = 111.5 ккал/м2 ч или

129,3 Вт/v,, Через 0 9 ч средневзвешенная температура кожи понизилась с 33,5 до 30,0 С.

Средневзвешенную плотность теплового потока определили ло фсрмуле.

Q= (84,0+1 8С1.1+0,0002 е -0 098: т -52,17х х!о9т — 0,002 е - 0,079 М вЂ” 0,013 t- Mв -Г4

-0284 е ) 1,16 (4) где t — время снижения средневзвешенной температуры кожи от 33,5 до 30 С (остальные обозначения по формуле 3).

Q=(84,О+1,89 09+0,0002 е -0,098:0,9—

52,17 log0,9 — 0,002 e„ + О, О 7 9 7,0—

-0,013 0,9.7,0--0,284 е ) 1,16=-112.7ккал/м .ч или 130,7 Вт/м, Положительный эффект подтвержден результатами экспериментальных исследований. сравнивающими эффективность известного и предлагаемого способов. В ходе исследования регистрировалась кинетика средневзвешенной температуры и средневзвешенного теплового потока (с помощью биотепломеров). Испытуемые находились в состоянии физического покоя, При выполнении испытуемыми физической работы дополнительно регистрировали энергозатраты,,Циапазон температуры окружающей среды варьировался от 17 до -48 С, энергозатраты

cocTBBMëè 1,8 — 9,5 ккал/мин, что отражает реальные условия эксплуатации одежды для защиты от холода.

Полученные данные свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет более чем s 2 раза быстрее определить тепловой поток по сравнению с известным. С помощью формул (2) и (4) можно получить более точные данные, но при этом для реализации способа требуется несколько больше времени.