Носимые датчики скорости потоотделения для мониторинга теплового комфорта человека

Предложены наручные датчики скорости потоотделения, обеспечивающие автоматическую естественную вентиляцию за счёт интеграции миниатюрных термопневматических приводов; их характеристики и применимость экспериментально подтверждены. В предыдущих датчиках с естественной вентиляцией для непрерывных измерений требовался ручной процесс вентиляции либо мощные и габаритные термопневматические приводы, поднимающие камеры регистрации скорости потоотделения над поверхностью кожи. Предложенные наручные датчики снижают потребляемую мощность за счёт уменьшения объёма расширяющейся рабочей жидкости до 0,4 мл на основе моделирования теплового контура. По сравнению с предыдущими портативными датчиками предложенные датчики снижают потребляемую мощность до 12,8% и массу до 47,6%; время их работы от батарей 6 В составляет 4 часа. Для мониторинга теплового комфорта проведён эксперимент на людях с использованием предложенных датчиков, имеющих чувствительность 0,039 (пФ/с)/(г/м²·ч) и линейность 97,9% в диапазоне скоростей потоотделения человека. Средняя разность скоростей потоотделения между отдельными тепловыми состояниями, измеренная у трёх испытуемых, составила (32,06 ± 27,19) г/м²·ч для состояний «комфортно», «слегка тепло», «тепло» и «жарко». Таким образом, предложенные датчики позволяют различать и сравнивать четыре уровня теплового состояния. Погрешность измерения скорости потоотделения предложенных датчиков составила менее 10% при скорости воздушного потока 1,5 м/с, соответствующей скорости ходьбы человека. Предложенные датчики пригодны для носимого и портативного применения и обладают потенциалом для ежедневного мониторинга теплового комфорта.