汽车空调热舒适性测试假人的制作方法

本发明属于空调(hvac)热舒适性测试领域，涉及一种可以进行汽车空调(hvac)热舒适性相关测试的空调测试假人。

背景技术：

长期以来，汽车空调的舒适性评价主要借鉴建筑空调舒适性的评价方法，还没有一个公认的汽车空调舒适性评价体系。另外，国内外对汽车空调(hvac)进行舒适性评价时，大多采用将人体热舒适评价指标应用到cfd仿真模拟计算中。但该方法涉及大量的数值计算，结果准确度不高，且该方法不能准确评估被测人员的身体状态，无法实现稳定的可控性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种汽车空调热舒适性测试假人，可以同时测定人体各部位在外环境下的热力状况，以此对车室内环境因素进行精确评估，同时也有效地避免了由于人体个体差异所产生的误差。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

汽车空调热舒适性测试假人，包括假人本体、传感器元件、数据采集器、数据处理单元、数据存储单元，所述假人本体在肩部、髋部、膝部、肘部和踝部都设有关节；所述假人本体的外壳表面各部位装有传感器元件，所述传感器元件与数据采集器相连，数据采集器与数据处理单元相连，数据处理单元和数据存储单元相连；所述传感器元件包含四种传感器，分别为温度传感器、空气流速传感器、湿度传感器以及辐射强度传感器，每组4种传感器矩阵排列，多组分别设置在所述假人本体外壳的各个部位。

进一步的，所述假人本体的外壳材料为不加热的玻璃钢。

进一步的，所述数据处理单元连接到单一电脑的接口是标准rs232接口，或者通过无线网络设备以太网进行传输。

每个所述关节处的两个部位通过定位销轴和定位套实现连接，定位销轴从定位套有孔的一端穿过与关节固定在一起的关节连接件进行固定。

进一步的，所述温度传感器的类型为pt100，测试范围为-30℃～70℃，测试精度为±0.1℃；空气流速传感器的类型为热式传感器，量程为0m/s～5m/s，精度控制范围为±0.05m/s；湿度传感器的类型为静电容量型，测试范围为3％rh～95％rh,精度控制范围为±3％rh；辐射强度传感器的类型为热电式，视角约120度，测试波长为0.3μm～40μm，测试范围为0kw/m²～1kw/m²,测试精度为±7％以下。

进一步的，所述传感器元件按照传感器类型，矩阵排列，均匀分布于假人本体的头部、前臂、胸部、大腿、脚部这5个部位，传感器元件的布线和数采均放置于假人本体的内部，同时传感器元件的测点不得高于假人本体皮肤表面1cm。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

克服了现有汽车空调(hvac)舒适性评价方法的弊端，本发明提供一种空调热舒适性测试假人，可以同时测定人体各部位在外环境下的热力状况，以此对车室内环境因素进行精确评估，同时也有效地避免了由于人体个体差异所产生的误差。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为空调热舒适性测试假人示意图。

图2为空调测试假人传感器布置简单示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

汽车空调热舒适性测试假人，如图1所示，包括假人本体1、传感器元件2、数据采集器3、数据处理单元4、数据存储单元5，

所述假人本体的外壳表面各部位装有传感器元件2，用于测量空气流速、温度、辐射热流量和相对湿度参数。

所述传感器元件2与数据采集器3相连，数据采集器3与数据处理单元4相连，数据处理单元4和数据存储单元5相连。数据处理单元4用于对所测数据进行处理及高速同步输出，这属于数据处理单元4的基础功能。

其中，所述数据采集器3选择横河mw100的数据采集系统。

所述传感器元件2包含四种传感器，分别为温度传感器21、空气流速传感器22、湿度传感器23以及辐射强度传感器24，如图2所示，每种传感器各8个，每组4种传感器矩阵排列，设置在所述假人本体外壳的一个部位。这四种传感器可以在试验过程中实时测试假人各部位参数，通过数据采集并记录这些数据，并进行实时监测。

具体的，所述传感器元件2按照传感器类型，矩阵排列，均匀分布于假人本体1的头部、前臂、胸部、大腿、脚部这5个部位，传感器元件2的布线和数采均放置于假人本体1的内部，同时传感器元件2的测点不得高于假人本体1的皮肤表面1cm。

所述温度传感器21的类型为pt100，测试范围为-30℃～70℃，测试精度为±0.1℃；空气流速传感器22(即风速传感器)的类型为热式传感器，量程为0m/s～5m/s，精度控制范围为±0.05m/s；湿度传感器23的类型为静电容量型，测试范围为3％rh～95％rh,精度控制范围为±3％rh；辐射强度传感器24，也为热辐射传感器，类型为热电式，视角约120度，测试波长为0.3μm～40μm，测试范围为0kw/m²～1kw/m²,测试精度为±7％以下。

所述数据处理单元4连接到单一电脑的接口是标准rs232接口，也可以通过无线网络设备以太网进行传输。

所述假人本体的外壳材料为不加热的玻璃钢，轻质耐用，外形是根据saej833标准50％男性假人设计，代表着男性的平均身材，在肩部、髋部、膝部、肘部和踝部都设有关节，借用摩擦力可以调节固定各关节，可以很大范围地模拟多种典型的驾驶员姿势，假人本体外壳颜色为接近亚洲人体皮肤颜色的黄色外壳。

每个所述关节处的两个部位通过定位销轴和定位套实现连接，定位销轴从定位套有孔的一端穿过与关节固定在一起的关节连接件进行固定，通过螺栓紧固定位销轴的另一端实现角度调整后的固定。

本发明可以实时测定人体各部位在外环境下的热力状况。可以根据处理后的数据结果，结合人体舒适感评价参数指标，对人体各个部位或整体冷热感进行评估，以此对空调假人所处环境即汽车空调(hvac)进行舒适性评价。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种汽车空调热舒适性测试假人，包括假人本体、传感器元件、数据采集器、数据处理单元、数据存储单元，所述假人本体的外壳表面各部位装有传感器元件，所述传感器元件与数据采集器相连，数据采集器与数据处理单元相连，数据处理单元和数据存储单元相连；所述传感器元件包含四种传感器，分别为温度传感器、空气流速传感器、湿度传感器以及辐射强度传感器。本发明具有以下优势：克服了现有汽车空调(HVAC)舒适性评价方法的弊端，可以同时测定人体各部位在外环境下的热力状况，以此对车室内环境因素进行精确评估，同时也有效地避免了由于人体个体差异所产生的误差。

技术研发人员：牟连嵩;焦鹏飞;梅铮;伊虎城
受保护的技术使用者：中汽研（常州）汽车工程研究院有限公司
技术研发日：2017.07.19
技术公布日：2017.11.07