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虹科案例 | 使用虹科MSR147WD測試自行車背包的熱生理舒適性

更新時間:2023-10-27      點擊次數:177

使用虹科MSR147WD測試自行車背包的熱生理舒適性

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在進行運動活動時,佩戴背包會對穿戴者的舒適度產生影響,并且也會對熱調節產生影響,類似于一件服裝的作用。為了優化背包的材料和設計屬性,我們利用MSR Electronics GmbH的微型數據記錄儀來測量身體和背包之間的濕度和溫度。盡管背包只覆蓋身體的一部分,但在進行運動或者引起出汗的活動時佩戴背包會顯著影響熱調節。局部溫度或濕度感知往往會對整體的舒適感產生負面影響。例如,由于佩戴背包導致背部潮濕可能會產生熱生理上的不適感,即使服裝本身合適并且核心溫度沒有增加。

測量方法

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 在VAUDE進行了一系列復雜的測試。這些測試涉及對三種不同設計的背包(U、A和T,如左圖所示)進行檢查,測試對象穿著這些背包在氣候室內的自行車動力器上進行測試。為了測量溫度和相對濕度,我們使用了虹科MSR147WD無線數據記錄儀,記錄了身體微環境和背包(與背部接觸的接觸面)的數據。為了更準確地量化測量數據,我們還進行了不佩戴背包的對照測試。

藍牙無線數據記錄儀虹科MSR147WD

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       在該研究中,采用的虹科MSR147WD無線數據記錄儀是由MSR Electronics GmbH專門為測量紡織品的生理特性而設計。這款記錄器集成了低功耗藍牙(BLE)短距離無線技術,配備了可存儲100萬個測量數值的內存,外形只有拇指大小。通過五個插入式濕度和溫度傳感器,它能夠準確記錄皮膚溫度和濕度等生理參數。左圖清晰展示了這些傳感器在測試對象背部的布局。




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該數據記錄儀具備自動配置功能,能夠智能識別和適配傳感器的插入情況。校準數據會自動存儲在相應的傳感器中。用戶可以通過低功耗藍牙或USB接口隨時在線檢索所測量的數值。在測試功效服裝的舒適度時,通過測量皮膚和各個服裝層之間的微氣候,低功耗藍牙無線技術相當便利。數據的無線傳輸使得用戶可以隨時通過MSR智能手機應用程序獲取當前的測量數值,而不必浪費時間去穿脫衣物以檢查數據是否正確記錄。而且,內置的OLED屏幕讓用戶甚至可以在測量過程中實時查看當前的測量數據,無需使用手機。通過「MSR DataLogger」應用程序,用戶可以輕松地啟動、停止、讀取并發送數據記錄到MSR SmartCloud,而SmartCloud通過互聯網將測量數據安全地存儲在服務器上,用戶可以隨時查看自己的測量數據,并在需要時與他人共享數據。


測試結果

不同類型的背包經過測試后都展現出特定的設計特點,以滿足其所用于的應用領域。根據具體的應用場景,人體貼合度高、帶有通風腔和適當通風系統的背包被認為是理想的選擇。測試數據顯示,背包的舒適度與溫度和相對濕度的關系密切。

在溫度方面,通過對微氣候和背包的測量,我們發現背包A的溫度上升最小,緊隨其后的是背包T和背包U(見下方左圖)。就相對濕度而言(見下方右圖),背包U和背包T略微優于背包A,相對濕度降低了約5到10%。然而,背包U的濕度明顯高于其他兩種樣品的背包。高濕度可能意味著濕氣從微氣候轉移到背包中,或者背包中的濕氣蒸發到環境空氣中的速度較慢。從理論上講,較高的背包濕度結合較低的微氣候濕度更為有利。值得注意的是,人體皮膚并沒有濕度傳感器,它只有溫度傳感器(除了壓力和痛覺傳感器)。然而,濕度會對皮膚的感知產生影響,例如當內衣粘在皮膚上時會有不同的感覺。

在應力階段結束時,不論是微氣候還是背包上的溫度差異相對較大,測量結果顯示約為3°到4°C。人類可以感知到1°C的溫度差異。因此,背包的溫度調節對于減少背部溫度上升非常重要(與沒有背包的情況相比),這樣可以增加蒸發冷卻效果,提高熱量散發,進而改善背包性能。

綜上所述,背包T接近于最佳零值(即沒有背包的測量結果),在微氣候和背包中具有最有利的濕度。背包U在微氣候中仍然具有較低的濕度,但背包中的相對濕度明顯更高,甚至略高于背包A,這是微氣候中記錄到的最高濕度。

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總結

根據具體應用的需求,與背部濕度較低相比,追求更出色的性能可能更加重要。在背包的使用環境中,包括位置、應力階段以及溫度和天氣條件,都會對選擇產生重要影響。通過這些測量結果,我們可以更加精確地優化VAUDE背包各個層次的設計特點和材料,以滿足用戶的需求。這樣,佩戴者就能夠得到他們計劃活動的最佳背包。

因此,在功能性服裝/箱包上市之前,通常會對其進行廣泛的實驗室和現場測試。而為了簡化測量和監測生理參數,如皮膚溫度和濕度,推薦使用虹科MSR147WD無線數據記錄儀。它配備了可插入式濕度和溫度傳感器,提供便捷的測量解決方案。無論你是需要進行新產品研發或者提升現有產品性能,虹科MSR147WD將成為你需要的工具,為你提供準確、可靠的數據支持。購買147WD,你將體驗到優質的功能和便利性,助力你在功能性服裝/箱包領域取得更大的成功。



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