''Один из важных параметров, характеризующих тепловое состояние
человека,— количество его тепловыделений. Тепловыделения человека
используются при расчетах теплозащитных свойств одежды и оценке одежды в
целом. Одним из наиболее распространенных методов определения
тепловыделений является метод взвешивания. Метод (по аналогии со
средневзвешенной температурой кожи) заключается в измерении локальных
тепловыделений
Средневзвешенный тепловой поток можно рассчитать по
11-точечной системе П, В. Рамзаева с учетом доли поверхности
каждой области тела (коэффициентов взвешивания).
При оценке некоторых видов специальной одежды, когда возможен сложный
теплообмен и неравномерное распределение температуры в подкостюмном
пространстве, метод взвешивания не позволяет получить надежных
результатов. В подобных случаях измерение тепловыделений производится с
помощью тепломерной одежды [7.1; 7.6], чувствительные элементы в которой
равномерно распределяются по всей поверхности тела человека.
Принцип действия тепломерной одежды основан на термоградиентном эффекте,
согласно которому измеряется разница температур на различных сторонах
градиентного слоя:
Наибольшее распространение в исследованиях
теплосъема испарением получили методы колориметрический,
гальванометрический, взвешивания и др.
Колориметрическим методом определяют интенсивность потоотделений по
степени изменения цвета ряда химических веществ (лакмусовой бумаги,
соединений газа, касторового масла и др.). Гальванометрическим методом
количество выделившегося пота определяют как функцию изменения
электропроводности кожи в зависимости от состояния потовых желез.
Электрическое сопротивление более 500 кОм соответствует сухой "коже,
500—2000 кОм — переходу из зоны среднего увлажнения кожных покровов в
зону очень легкого увлажнения. Электрическое сопротивление менее 500 кОм
свидетельствует о заметном увлажнении кожных покровов [7.3]. По данным
3. С. Чубаровой, при сравнительной оценке специальной одежды,
изготовленной из тканей с различным вложением лавсана (от 20 до 70%), в
изделиях из ткани с увеличением вложения лавсана в области груди
наблюдается повышение увлажнения кожи.
Наиболее доступный из методов — взвешивание человека до и после
эксперимента. Разность между массами человека до и после опыта позволяет
определить влагопотери.
Перечисленные методы обладают рядом недостатков. Колориметрический метод
обладает невысокой точностью, статичностью, искажает картину процесса
потоотделений в зоне контакта индикатора и поверхностью кожи.
Гальванометрическим методом информацию о потоотделении получают с
локальных участков тела, а при использовании метода взвешивания в
зависимости от задач исследования возможны перерывы в выполнении:
физической работы испытателем.
Рассмотренные методы определения потоотделений человека» чаще всего
используются при оценке бытовой и некоторых видов специальной одежды.
Для определения влагопотерь человеиса в средствах индивидуальном защиты
эти методы малопригодны. Биовлагомерные устройства, исключающие
непосредственный контакт чувствительных элементов с поверхностью кожи
человека и позволяющие исследовать влаговыделения непосредственно в ходе
жизнедеятельности человека, в этом случае наиболее перспективны.
При использовании в НБК системы терморегуляций,
включающей в себя термометры, гигрометры и расходомеры, правую часть
уравнения выражают через относительную влажность газа (%) и температуру
газа (°С) на входе и выходе НБК. При таком подходе метод позволяет
измерять потоотделения и теплоотдачу организма испарением, а также
одновременно стандартизировать параметры микроклимата подкостюмного
пространства.
Методы калориметрии в средствах индивидуальной защиты связаны с
разработкой носимых биокалориметров (рис. 7.7).
Принципиальная схема биокалометрической системы
состоит из систем:
носимого биокалориметра, включающего в себя костюм жидкостного
охлаждения, магистрали и устройства систем вентиляции, гермосиловую
оболочку, термоградиентный слой, электрические коммуникации, фал,
снабженный блоками проточных калориметрических устройств;
автоматизированного измерительного комплекса, который состоит из системы
измерения и автоматического сбора и обработки биоэнергетической
информации;
системы обеспечения жизнедеятельности человека, объединяющей стенд
микроклимата и систему автоматического регулирования параметров среды
обитания человека.
Носимый биокалориметр (НБК) обеспечивает измерение энерготрат,
теплопродукции, тепловыделений и параметров структуры теплового баланса
человека в различных условиях деятельности его в средствах
индивидуальной защиты.