Способ определения интегрального теплового потока с поверхности тела человека Советский патент 1991 года по МПК A61B5/01 A61B5/05 

Изобретение относится к медицине а именно к гигиене труда и предназначено для оценки теплоизоляционных свойств одежды с 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 определи ют энергозатраты а измеренное время и по полученным величинам определяют тепловой поток

Пример Испытуемый П-ов после наложения одиннадцати датчиков температуры на лоб, грудь живот спину, поясницу,

плечо, предплечье кисть бедро голень стопу на-одился в состоянии физического покоя в исследуемой одежде при температуре среды -40°С Чеоез 017ч срезневзве- шенная температура кожи понизилась с 33,5 до 31 5°С Средневзвешенную гпот- ность теплоього потока опрнд ляли го Формуле

О-(70 14-1-1,92-t 0 п т 45 58 loqrM 16, (Я где Q - интегральный тепловой поток Вт/м

t - время снижения средневзвешенной температуры кожи от 33 5 до 31 5иС.

1 16 коэффициент для пересчета величины тепловою потока ккал/м -ч Вт/м

70,14 постоянный член

log десятичный логарифм

1,92 083 4558 - коэффициенты регрессии

(НТ014+1.92 017 083017 4558 log.O 17)-1,16 100,7 ккал/м2 -ч или 1168 Вт/м

СП

С

о

N) | 00

Через 0,5ч средневзвешенная темпера гу- ра кожи понизилась с 33,5 до 30.0°С. Средневзвешенную плотность теплового потока пределили по формуле

-(90,.75:ttO,2-r 54,63 )-1,16, (2) 5 где t - время снижения средневзвешенной температуры шжи от 33,5 до 30,0°С (остальные обозначения как в формуле 1). СН90,71-2,75:0, 0.5г-54,63-logO.S)-1.16- 101,66 ккал/м2 ч или 117,9 Вг/м ,10

П р и м е р 2. Испытуемый И-в после наложения одиннадцати датчиков темпера- туры на лоб, грудь, живот, спину, поясницу, ллечо, предплечье, кисть, бедро, голень, стопу выполнял физическую работу с энергозат- 15 р а та ми 70 к кал/мин Через 0,2 ч средневзвоп. снг х температура кожи понизилась с 33,5 до 31,5°С, Плотность теплового потока определили по формуле; Q -(76,4 5J:t- 0,С1У;-г/ -025:т2-22,64 -logt- 0,001 х 20

-м

хеМШ,55-М2 t OJ9-l-M--16.l1 Ј ) U6, (3) где Q - интегральный тепловой поток, Вт/м2.

М - энергозатраты ккал/мин;25

t - вргмч снижения средневзвешенной температуры со «и от 37,5 до 31,5°С. ч:

1,16 - тэффиМ :нт пересчета величи- нп теплоЕ.ог ,. noror. :, ккап/м -ч, Вт/м ,

76.4 постои Нь, член;30

log - десятичный логарифм; е - основание натурального логарифма; 5.1. 0,062; 0,25: 22.64; 0,001; 0,55; 0,19; 16 11 - коэффициенты регрессии. 0(7б/ ь5,1:0,2- 0.062 0.22-0.25:0,22-22,64х 35 ,2 0,001 -е7 0 0,55 -7,02+0,19 -0,2 -7,0- 7,0

-16,11-е) 1.16 111.5 ккал/м -ч или

129,3 Вт/м2.

Через 0,9 ч средневзвешенная темпера- Q тура кожи понизилась с 33,5 до 30.0°С. Средневзвешенную плотность теплового потока определили по формуле. О (84,0+1,89 -t-0.0002 -е-0,098 : t2-52,17x -м 0.079-М3-0,013-t-Mxlogt - 0,002-е

45

-е

-м

-0284-е )-1,16(4)

где t - время снижения средневзвешенной температуры кожи от 33.5 до 30°С (остальные обозначения по Формуле 3)

0

5 0

5

0

5

Q

5

Q (84.0+1.89-09Н 0.0002 в0 9- 0,098:0,92 52,17-logO,9 0,002-е ° + 0. 079 -7,О3- -0,013-0.9-7,0 0,284-е6)-1.16-112.7 ккал/м2-ч или 130,7 Вт/м2.

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. Диапазон температуры окружающей среды варьировался от 17 до -48°С, энергозатраты составили 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 в 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.

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 средневзвешенной температуры от 33,5 до 30.0°С или от 33,5 до 31,5°С и по полученной величине определяют тепловой поток.

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

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