SGHP操作手册资料Word格式文档下载.docx
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附录B：
系统图表
附录C：
配件清单
附录D：
电热调节器评估和查找图表
附录E：
校准验证
1.0系统描述
1.1介绍
在此所描述的热阻和湿阻测试装置（SGHP）是由西北测试科技公司（MTNW）研制的，用于测量纺织品材料热阻（Rct）和湿阻（Ret）的工具。
这个说明书涵盖了该系统的操作和保养。
这个装置是用来提供符合ISO11092、ASTMF1868和NFPA1971的简单和全自动测试。
1.2系统描述
SGHP是可重复评估纺织品材料性能的仪器。
这个装置的设计是一个等温测试盘，侧面、底部有防护环来保证所有的热量都加在测试盘上，传递透过该测试下的试样。
发汗性能是通过一个重力自动供应的蓄水系统集中供应给测试盘。
水流在测试盘内预先加热，然后通过矩阵排列的小孔运送到多孔渗水的金属表面。
SGHP的主要构成在下面图1.0中显示。
构成包括：
1测试盘装置
2带有变速风扇的气流罩
3环境温度，湿度和风速感应器
4控制和显示系统
5环境箱（没显示）
图1.0SGHP构成
测试盘装置
测试盘装置由3个独立的热能区域装配到一个不锈钢盘的剖面上组成的。
有一个热能区域（测试盘）和2个热能防护（防护环和防护底板）装置，和各区域统一的传感器，见图1.1。
中心区域的测试盘被防护环和防护底版包围着，成为一个单独的等温测试区域而没有热损耗。
所有的区域都是独立控制的，保持在一定的温度值，所以加热器功率输入到测试盘，再传递透过热流空间内的测试样品。
图1.1SGHP区域划分
所有的区域都是由铜盘和装在上面的能够很好隔热的热阻区域一体化组成。
热量是由分装在每个铜盘内部表面的电热丝产生的，和2个电热调节器来进行温度测量，来保持表面状态在严格的波动范围内。
要完成发汗的操作，在测试盘和防护环上粘着一个薄薄的不变的金属层。
许多细小的孔洞构成测试盘表面下的多孔渗水金属层。
水流的供应是由一个重力自动供应系统控制着水流级别，首先将储备的水流供应给测试盘表面，就像蒸发一样。
这使得水流系统可以自我均衡，无论何时都可以提供所要求的水流量来维持饱和的表面。
气流罩
为了让不太活跃的气流透过测试盘，我们在测试盘的上面装配了可移动的气流罩。
所有环境传感器都装在气流罩内的孔洞里。
垂直视图如下图1.2，显示了气流罩内环境传感器的位置。
风速传感器是用来反馈气流罩内的风扇控制的。
2个温度传感器使用了与测试盘上相同的电热调节器，为了稳定的性能，装在铝制的传感器的顶端。
湿度传感器和风速传感器都与其他传感器分开装置，这样易于连接测试盘的电子元件。
图1.2-气流罩内传感器位置（垂直视图）
控制&
显示系统
控制和显示系统提供了与测量测试性能一样的SGHP装置的热能控制。
测试区域和热能防护环都是使用温度回路方法独立控制的。
各个侧面的电子元件将中间围起，按微处理器指示读入和驱动加热器。
这也包括电热调节器的信号调节，加热器驱动元件，DC电源供应，电路防护，AC线路和保险丝，和电缆中断。
在前部的面板有2个指示灯，显示电源和加热器的工作情况。
一根RS232电缆连接着侧面的电子元件到控制电脑的窜行端口（COM1）上。
背部面板上的防水连接器连接着侧面的外部电缆和电源线。
电源开关和断路器也装在后面的面板上。
控制的电脑具有DELL奔腾4处理器和15″SVGA显示器。
可以显示图画式的用户界面，以进行测试监视。
它支持32位的Windows95/95/NT等系统，可以控制装置，记录数据和实时数字表示和图表显示每一区域的温度。
第3.4条有详细描述软件控制和操作功能。
1.3系统要求
电源要求50或60HzAC电源，120/220VAC，最大通过电流为1.5Amps。
AC供应的电源应正常无短路，否则会破坏电脑或数据获取板。
测试盘和气流罩应在环境箱控制温度/湿度的环境下使用，温度误差在+/-0.1℃，湿度误差在±
3%。
推荐国产的环境箱应至少24″×
24″×
24″。
2.0开启
这一段的说明包括了快速启动的概要，以帮助你更快的理解。
这个将引导你设置，校验和SGHP的基本操作。
推荐你在浏览了第一段以后再开始学习这一部分。
我们将快速启动篇分为3个部分：
1）签收和检验
2）开启电源和校验
3）安装环境箱
2.1签收和检验
整个系统是从MTNW装入3个箱子-2个是DELL电脑的箱子，另1个是热板系统和配件。
打开所有的箱子拿出组件。
检查一下有没有明显的损坏。
请按以下步骤：
测试热板
安装着温度传感器的气流罩
侧面的电子板，3根连接线
1组湿度传感器（mfg:
Viasala）
1组风速传感器，有一面有接线盒（mfg:
TSI）
配线包里有一根RS232电线和一根电源线
蓄水槽，水流供应管道，和可见水流水平的指示管
操作说明书和安装光盘
随机耗材湿阻测试纤维素薄膜
固定纤维素薄膜的塑料泡沫套子
打开所有的组件，核对所有的东西齐全。
在打开时轻轻地晃动一下所有组件，听一下有没有配件在运输过程中松动了。
如果配件有咔哒咔哒的声音，在开启电源前联系MTNW。
要进行一些基本的校验和功能测试，首先把热板放在一个水平桌面上。
测定一下热板表面是否水平平齐，需要的话在脚部垫些薄片以保证热板表面是水平的。
气流罩可以放置在桌子上热板的旁边。
根据ISO11092或ASTMF1868对一个实际样本进行测试，整个系统需要放到环境箱（温度、湿度都可以控制）里。
2.2开启电源和校验
在开始测试前，按照下面的步骤来校验系统。
如果过程中任何时候系统显示有问题，请立即联系MTNW。
●开启电脑系统的电源，确保系统导入电脑，并一切正常运转。
如果没有预先安装的话，这时候最好在电脑上安装一个EXCEL程序。
这样会比较方便浏览数据。
●插上电源-所有的连接面板都有标识连接什么电线。
2根电线插在热板上，1根在气流罩上，还有2根接入电子面板的后面（RH和风速）。
注意RH和风速是一样的连接器。
在插入前再核查一下标识。
●打开电子面板上的电源开关，检查前边面板上的电源和黄色加热器指示灯有没有亮。
●在开始菜单有个快捷图标可以进入我们的控制程序ThermDAC。
运行这个程序。
等一会初始时间，你就可以看到一个蓝色背景屏幕，没有任何错误信息。
●在ThermDAC的主显示顶部的选项菜单里选择自动诊断。
这个将关闭前部面板的加热器指示灯，全屏显示电压测量和相应传感器的测量，每一秒都在更新。
●检查电热调节器显示的电压，应大约为4.9V。
●查看测试盘/周围环境的温度，相对湿度和风速是否合理。
●下一个步骤将要花费些时间。
在列表框的右上方列出了所有的区域，点击第一个区域，测试盘，输入“80”在加热器输出一栏。
等几秒钟，你会看到测试盘加热器的电压显示为4.0±
0.2伏特。
然后观察测试盘的温度，应该快速升温。
现在你将几乎所有的功率（80%）都用在这个区域上，所以加热速度应该有每分钟2摄氏度。
一旦你看到温度在上升，就知道加热器在工作了。
输入“0”在输出一栏上，它就会关闭。
重复这个步骤选择防护环和防护底板。
●对于风扇，在风扇命令栏输入“80”。
检验风扇是否开启。
输入0或点加热器关闭，风扇也关闭。
●拔下供水插头，装满蓄水槽，几乎装满了蒸馏水或去离子水。
装上橡皮塞，并旋紧螺母封住它。
●设置蓄水槽的底部与热板的底部一样高度，连接供水管到蓄水槽上。
●推开蓄水槽的不锈钢管到槽底，旋转固定不锈钢管的把手，让管子松点可以适当的活动。
●挤按供水管的断开处，在把水排出来，来清除供水管内的气泡，直到整个路径看不到气泡为止。
●连接供水管到液位指示管。
用拇指堵住指示管再从连接管排水出来，以清除液位指示管内的气泡。
●将液位指示管的另一端接入热板的水槽里。
用拇指盖住液位指示管的管口，压紧让水泵入水，直到水流满热板的表面。
这里还不需要把系统内的所有空气排干，只要流满表面就可以了。
●通过液位指示管观察液位，每次轻轻地拉一点不锈钢管，直到液位指示管中的水位和热板表面一样高。
如果不锈钢管拉的太高，你可以再将管子推低一些，用拇指塞住管子，用水泵入水直到气泡都流到不锈钢管底部。
这时，你可以再次慢慢升高管子到需要的高度。
一旦达到需要的高度，就夹紧不锈钢管锁住它。
●将供水管接入热板内水槽并用水泵将水灌入水流系统，直到水流慢慢注满入水端口，没有气泡为止。
用海绵擦去表面多余的水分，轻轻将水泵里水流出。
在水流端口会出现一些小水滴。
●一旦设置好水平高度，液位指示管可以移开，直接将供水管再次连接热板。
用水泵灌注水流系统，直到水流慢慢注满入水端口没有气泡为止（这可能需要30-40水泵）。
一旦所有空气从系统中排出，在每一个水流端口都会统一出现一些小水滴。
●注释：
水流水平调节器对于湿阻测试的正确操作很重要。
如果水平太低，纤维素薄膜会干燥，与测试盘脱离。
如果水平太高，过剩的水会流出测试盘的表面，排到热板的盘底，使得仪器底座周围有水渍。
要得到正确的湿阻测试，纤维素薄膜应该是湿的而不是干的。
如果水流出到纤维素薄膜下面，湿阻测试是有偏差的。
2.3安装环境箱
●热板和气流罩都放在环境箱里，所有的连接线都是从环境箱壁的一点接入。
一旦将系统安装在实验室，要确保热板是水平的，接入所有的电线到环境箱，留出足够的电线长度，气流罩盖可以抬起放置样本。
●一旦安装好，确保环境箱里的空气流通不会影响气流罩的表现是很重要的。
关上箱门，运行环境箱后，运行系统的诊断模式。
手动调节空气流速指令上升到大约30%，等到空气流速稳定了再测量。
空气的目标流速是1米/秒。
调节电压指令（0-100%）达到一定数值。
在静止的房间空气里，一个风扇的输出约为26%将达到这个速度。
●最后一步是测试气流的流动水平。
要测这个，风速传感器的时间参数要减少到0.5秒（默认值为5秒）。
这需要打开放大盒。
参考随机文件里传感器的程序信息。
●一旦时间参数减少到0.5秒，运行“Turbulence”测试。
这是ThermDAC软件折叠菜单里预先设置的测试程序中的一个。
该程序设置测试比正常的间隔显示更快，用户会观察到测试盘上的气流动荡。
●一旦测试开始，将风速设为手动模式（见图3.4，第13条），调节输出设置风速约为1米/秒。
让测试运行15分钟，提取最后10分钟的数据（启动时间=0:
05，持续时间=0:
10），查看历史时间数据。
风速的可变系数应在5到10个百分点之间，符合ISO误差。
如果不是，那你可能需要在小一点的环境箱里进行，请联系MTNW。
点击保存并退出保存文件。
●记得在启动你的测试之前或系统控制的不是很好时，改变风速传感器的时间参数回到5秒，
3.0系统安装
本系统是用来测试材料结构性质的，参照ISO11092：
“稳态条件下热阻和湿阻的测定”，和ASTMF1868：
“使用发汗热板测量服装材料的热阻和湿阻的测试方法”。
稳态标准的具体规定、测试方法和环境条件在标准里都有规定。
3.2运行干燥测试
1.设置环境箱形成ASTMF1868和ISO11092所定义的温湿度条件
2.按下面3.5条放置样本
3.在ThermDAC的蓝色界面上选择运行，然后选择干燥测试
4.输入需要的文件名和测试参数，然后点击开始测试
你可以走开，但仍然需要检查环境箱是在允许的误差之内。
通常测试会持续45-75分钟。
热板系统的计算结果包含了空板值。
你必须减去空板值Rct0才能得到试样的热阻Rct。
要得到空板值Rct0，省略第2步再完成以上程序（不要放置织物样本）。
2.裁下纤维素薄膜，比热板尺寸略大
3.插上供水管到热板上，保证蓄水槽有足够的水。
见2.2条设置水平线的介绍。
4.用蒸馏水或去离子水弄湿纤维素薄膜，使得纤维素薄膜柔软些
5.从测试盘最左边的注射口灌水入热板。
你可能需要挤压30-40次以清除测试盘里小管的所有空气
6.将纤维素薄膜放到热板表面上，用海绵抹平上面的褶皱
7.用快刀裁剪好纤维素薄膜的尺寸，夹在金属盘和塑料罩之间
8.用刀背按压纤维素薄膜到四圈的凹槽里或用压板小心的将纤维素薄膜裹进凹槽里垂下
9.按下面的3.5条放置样本
10.在ThermDAC的蓝色界面上选择运行，然后选择湿阻测试
11.对于不等温的湿阻测试，输入相同样本在之前的干燥测试里测得的Rct值
12.输入需要的文件名和测试参数，然后点击开始测试
现在你可以走开，但仍然需要检查环境箱是在允许的误差之内。
通常测试会持续60-120分钟。
你必须减去空板值Ret0才能得到试样的湿阻Ret。
要得到空板值Ret0，省略第9步再完成以上程序（不放织物样本）。
3.4热损失标定程序
1.设置环境箱形成ASTMF1868C段要求的条件
2.运行5次像上面3.2条描述的热阻测试。
第一次是裸盘测试的，后面的测试每次都加一层标准织物
3.运行5次像上面3.3条描述的湿阻测试。
校验计算得出的Rct和Ret值，符合ASTMF1868规定的要求（≤10%）。
如果不符合，那就需要调节空气速率来达到要求。
一旦系统被标定了，以后的测试都要维持相同的空气速率。
3.5适用的样本
标准的织物样本为12×
12平方±
1/2英寸，适合热板的表面。
多出边缘的1/2英寸材料是没有关系的。
将样本覆盖测试盘，确保没有空气残留在样本下面，否则测量就不准确了。
如果有气泡再加上样本不够硬挺的话，会特别容易使空气隐藏在样本下面。
可能需要拍平样本边缘，这样就不会卷曲而减少传输和边缘蒸气的蒸发了。
简单的轻拍就可以解决这个问题。
在支撑架上安装气流罩，旋转侧面的支架轴调节链子直到工作台上表面与试样的上表面在同一平面上。
如果还没有安装，将环境传感器装到罩内，确保一切连接正常。
等一次测试完成，掀开气流罩清洁热板，将试样移开。
标准的测量要求有一套先进的设置、测试和数据分析的方法。
测试结果的不同是由于许多敏感环境，气流和试样位置/放置等的细小变化聚积引起的。
这些影响有些可以最终达到平衡。
通过多种测试，移开再重放样本，可以统计出每一次操作的变化。
这个可以用于生产设计测试中来。
随着测试次数的增加，所统计的数据越准确。
总之，越重要的数据，就应该越多次重复实验。
对于普通样本，通常2次重复的实验就足够了，如果2次有重大出入就再进行第3次。
对于公众发行的数据表，就需要对几种不同的产品试样多做几次重复实验，以得到更精确的平均值。
ThermDAC是一个全自动的数据获取和控制程序，实时显示，让操作远可以浏览到测试进程的软件。
这个软件可以运行在Windows98、2000和XP环境下，整套可以设置测试和完成控制。
一般的测试是1秒更新一次显示，并且有诊断模式，可以每秒更新显示以进行系统调试和标定。
两种独立的数据显示方法，更易于进行测试或对测试样本详细的分析。
完整的数据显示可以对整个实验的整套数据进行详细的分析，按操作员选择的时间间隔进行显示（对于绝大多数测试，每间隔一分钟显示一次是足够的）。
稳态下的数据显示，自动探测稳态条件，当测试结束时，在一个文件里记下了所有测量参数的平均值。
这2种显示方法在任何进行的测试里都可以分别使用或一起使用。
所有的测试都用逗号分开（*.CSV）数据文件，可以直接输入EXCEL表格或其他Windows兼容的电子表格程序。
数据文件包含数据文件名称的标题和测试的设置信息。
数据由时间、标记可读的区域温度、热流量和环境条件组成。
当稳态下记录使用时，最后输入数据文件的是稳态平均R值、测试盘温度和环境条件。
该系统进行的所有测试达到稳定值都会显示在测试存档中，以减轻搜寻多种测试的负担。
这个测试存档可以轻易从历史数据文件名称中获取，可以浏览获取的测试结果。
下面是对于ThermDAC的操作、性能和截取界面的描述：
主界面：
当第一次开始程序时，可以看到蓝色背景的主界面和四个可选项显示在上面的菜单栏上：
文件，运行，选项和帮助。
在文件菜单里，用户可以退出程序或浏览测试存档。
在运行菜单里包括出厂默认的测试模式（包含ASTMF1868标准测试），用户也可以通过修订测试菜单修订或设计一个测试，改变设置值，波动，稳态条件，和测量方法（热阻或湿阻）。
在选项菜单里可以更改界面的结构，诊断测试模式，在4.2条和5.3条里分别有详细的描述。
在帮助菜单里显示了关于ThermDAC的陈述和译文信息。
测试存档
要查看过去的测试结果而不是单独的资料，ThermDAC有个测试存档显示，见图3.1。
这个显示表单列出了所有的达到稳态值又正常结束的测试。
如果测试失败了，在测试存档里就没有记录留下。
存档的记录可以通过选择所在行和按键盘上的<
Delete>
键逐个删除。
整个表单可以用表单底部的按钮清除。
鼠标点
这再按
Delete
可以逐
个删除
条目数据文件名
在测试
存档删
除所有
条目
图3.1-ThermDAC测试存档表单
测试参数表单
当要修改运行菜单里选择的测试时，一个对话表单，如图3.2所示，显示了操作员输入的测试参数。
图3.2-ThermDAC测试参数编辑表单
下面的描述参照图3.2里的数值
（1）测试名称：
每一次的测试都有一个唯一的测试名称。
在这个表单中“Rcbp-F1868PartA”表示ASTM测试（A部分）和测试参数（Rcbp,或裸盘热阻测试）。
（2）计算方法：
这个决定了要做哪种类型的测试，是干燥热阻（Rct）测试，或是发汗湿阻（Ret）测试
如果是不等温的Ret测试，用户应该输入一个Ret值（由上一个测试计算得出，或是几个测试的平均值）。
注释：
所有的湿阻测试都是根据ISO11092规定的等温的（如测试温度=环境温度），所以Rct值只能为0。
（3）数据文件名：
在运行期间，ThermDAC软件会自动用测试名称和当前日期创立一个文件名称。
如果需要，用户可以更改这个文件名称。
（4）测试类型：
这个提供了要运行的测试类型的额外信息，这样会简化数据分类的后期处理，也会方便找回裸盘测试的数据（这个对于计算测试样本的阻力很重要）。
这里有选项“裸盘测试”，“标定织物”和“测试样本”。
（5）数据文件备注：
在运行期间，用户可以输入关于测试运行的备注。
这个备注将显示在显示数据文件的页眉。
（6）设定值和波动：
软件会自动控制系统达到用户所选的设定值，也可以评估在测试持续期间数值是否在波动限制内。
在表单面板上，操作者可以调整设定值和波动限制。
这里的数值应该参照测试标准或其他有关规定限制来调整。
（7）数据显示：
这些检验栏规定了显示数据的方式，和自动终止测试的条件。
（a）显示完整数据：
检查这一栏选择完整数据显示。
完整数据显示的选项是将所有区域的每一间隔温度和热流量的记录都写到文件中。
结果数据文件就会变得很大，但对于传输的反映和稳态条件的确认会分析的很详细。
如果选了这一项，完整数据会从测试开始就记录。
另外，还可以在测试中的任何时候手动开始记录。
数据显示会在规定的间隔时间显示在间隔显示窗口，最小的间隔时间为0.017分钟（1秒）。
在这个显示间隔时间，和评估稳态/波动范围时的间隔时间里，将样本写入盘里。
对于大部分的测试，建议显示间隔时间为1分钟。
（b）自动识别稳态：
自动识别（稳态）或手动操作可以在测试参数表单的检验栏里选择。
在自动模式里，ThermDAC操作是完全的受稳态标准控制的。
测试运行直到达到稳态标准（按照持续时间显示和稳态改变%窗口的规定）。
当测量R变化按照稳态改变%或低于持续时间显示的间隔时，达到稳态条件。
一旦完成这个，测试将自动终止。
（c）波动要求：
这个选项增加了对稳态测试模式下的附加要求。
如果这一栏被选择了，那系统将不会开始测试持续时间直到达到所有用户规定的波动限制和稳态条件。
如果这一栏不选上，那测试持续时间将只受持续时间显示一栏控制。
（8）保存和退出/取消：
这2个按钮在表单底部，都可以让用户输入或放弃用户的输入。
2个按钮都将返回到ThermDAC的主界面。
运行测试：
在ThermDAC的蓝色主界面，点击运行菜单，选择运行哪个测试。
用户就会看到测试参数表单，类似上图3.2。
与编辑测试菜单唯一的区别是只有文件名称和用户备注可以用户自己编辑。
这是为了保证测试参数不会被以外的改动。
所有测试产生的默认文件名称，由测试类型加上当前日期，还有a.CSV（数值由逗号隔开）组成的，比如MyTest05-26.CSV是5月28日建立的。
操作者输入新的数据文件名称，会存在默认的子目录里，或用鼠标点浏览键，会显示一个对话框，操作者可以浏览文件和目录。
ThermDAC支持的长文件名要符合32位Windows标准。
如果所选文件名称已经存在，会提示用户是否覆盖文件。
取消会保留并可以输入一个预备的文件名称。
一旦文件名称和备注输入，点击表单底部的开始测试按钮就会开始了。
一旦数据开始显示，或是稳态操作模式，或是用户自定义的，测试都会运行直到需要的持续时间达到了。
然后，软件会计算出这一阶段的所有平均值，关闭加热器，返回到主界面。
运行时间表单：
运行时间表单实时显示了测试数字状况和在2个不同曲线图上的显示。
图3.4显示了运行时间表单，用数字条目进行详细的描述。
图3.4-ThermDAC运行时间表单
（1）这个表示现行的测试开始后已用的时间
（2）这个显示表示在现行日期注明的已做的样本数量和现行日期需要做的样本的总数量。
这个数据由显示模式生成（完整数据和稳态平均数据）。
如果数据显示还没有开始，样本记录窗口就会为空。
一旦2个模式中有数据记录开始了，现行的样本数目就会显示出来，而开始显示按钮也会变灰。
（3）在测试执行过程中的任何时间按全部开始按钮，都会启动完整数据显示，不管显示完整数据项有没有在测试参数表单上选择。
（4）按这个键，用户可以输入时间标记备注或注明测试情况。
会跳出一个窗口显示现行测试的所有备注。
这些备注将会在自动测试完成时的测试报告里打印出来。
（5）这个“保存并退出”按钮在统计按钮（14）的左下方。
点这个按钮将会在统计面板中摘取开始时间和选择的持续时间，还有这段时间的数据平均值，将这些写入盘中，并结束测试。
注意这个按钮在任何显示模式下都可以结束测试。
如果用户点了放弃测试按钮，将会被提示确认测试退出。
在测试退出前所有写在盘上的数据，还是可以在数据文件里找到的。
（6）所有的选项按钮都可以让操作者在2个显示图里看到体现：
线形图，历史时间还有2种兼得。
（7）2个图在测试执行过程中都可以看到。
线形图每
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