Elektrotehnšk vestnk 75(1): 56-63 008 Electrotechncal Revew: Ljubljana lovenja oplotn model človeškega trupa z vgrajenm fzološkm karakterstkam potenja n termoregulacje Mtja Babč Jadran Lenarčč Martn omšč gor B. Mekjavć Vctor Candas 1 nsttut Jožef tefan Jamova 39 1000 Ljubljana lovenja 1 Centre d Etudes de Physologe pplquée CNR 67087 trasbourg France E-pošta: mtja.babc@js.s Povzetek. V članku je predstavljen sstem za smulacjo termofzološkega delovanja človeškega trupa s katerm se lahko ovrednotjo toplotne karakterstke oblačl. stem uporablja termčno n evaporatvno upornost kot mero za ovrednotenje toplotne karakterstke testranega oblačla. Model trupa omogoča smulacjo konduktvne konvektvne n evaporatvne zgube toplote na trupu. Poleg prmarne naloge merjenja toplotne karakterstke oblačl lahko model trupa uporabmo tud za fzološko smulacjo delovanja človeškega trupa. Vgrajene funkcje (na prmer sprememba smulacje potenja trupa v odvsnost od temperature jedra n kože sprememba temperature jedra v odvsnost od toplotnega toka) omogočajo ugotavljanje n smulacjo delovanja funkcj človeškega trupa kar je uporabno v fzologj. Računalnško vodenje omogoča regulacjo moč grelnkov v vsakem od 16 segmentov modela posebej prav tako je mogoče vodenje smulacje potenja segmentov k ga zagotavlja regulacja perstaltčnh črpalk. Model trupa sestavljata še dva varovalna segmenta k preprečujeta uhajanje toplote z vrha n dna modela kar zboljša točnost mertve. Varovalna segmenta lahko neodvsno grejemo nsta pa zajeta v zračunh. Vsak segment je avtonomen: neodvsno je vodenje gretja n potenja segmenta prav tako lahko dobmo rezultate mertev za vsak posamezn segment posebej. egment (razen varovalnh) so sestavljen z jedra n kože. akšna zgradba ponazarja prenos toplote z notranjost telesa (jedro) prot kož n omogoča regulacjo smulacje potenja na podlag algortma k upošteva temperaturo jedra n kože. Ključne besede: toplotn model trupa smulacja potenja ovrednotenje kakovost oblačl fzološka smulacja thermal torso mankn ncorporatng physologcal characterstcs of sweatng and heatng Extended abstract. Preventon of thermal njury n extreme ambent condtons nvolves selecton of approprate protectve clothng based on bophyscal evaluaton [1345]. napproprate clothng may cause freezng or nonfreezng cold njury. We developed a sweatng thermal torso mankn for evaluaton of the thermal and evaporatve resstance of clothes. he temporal regulaton of smulated sweatng may be controlled by algorthms derved from human experments whereby the onset and gan of the smulated sweatng response are a functon of the mankn core and skn temperatures. he spatal pattern of the smulated sweatng may be regulated accordng to the observed pattern of sweatng on the torso n human subjects. he mankn system (Fgure ) s composed of a personal computer electrcal control system sweatng smulator and a thermal torso mankn. he mankn s composed of 16 segments arranged n two rows. Each segment has a core and a skn element. he core element s a 15cm x 5cm x 15mm copper plate on whch eght heaters (RO 0) two artfcal sweat glands and a core temperature sensor (P 1000) are mounted. he skn element s a 08 cm thck layer of resn wth smlar thermal characterstcs as skn. Each skn element has a dstrbuted temperature (P 100) sensor embedded n ts surface. he measurement and control process treat each segment as an autonomous part. wo segments on the top and bottom of the torso mnmze the heat loss n the longtudnal drecton thus enhancng measurement accuracy. he Prejet 19. september 007 Odobren 5. februar 008 sweatng thermal torso mankn approprately smulates the spatal and temporal heat loss from the torso as observed n humans. Calculatons of thermal and evaporatve resstance for specfc garments were also valdated wth results obtaned on other mankns. ome results are shown n Fgures 5 6 and 7. Keywords: thermal torso mankn sweatng smulaton evaluaton of clothes qualty physologcal smulaton 1 Uvod zbor pravlnega zaščtnega oblačla pokrvala n obutve v ekstremnh pogojh je zelo pomemben n zahteva bofzkalno ovrednotenje [1345]. Neprmerna zaščta je na prmer glavn vzrok za ozeblne n druge poškodbe k jh povzročajo nzke temperature n hud mraz. Poskrbet moramo da obleka ustreza vsaj mnmalnm bofzkalnm standardom saj je to bstvo preprečevanja ozebln. Clj prkazanega dela je prkaz merlnega sstema za bofzkalno ovrednotenje oblačl za razlčna podnebja. Za ovrednotenje toplotne karakterstke oblačl so leta 1940 zdelal prv prototp toplotnega modela telesa z bakra (angleško: Mankn) [6]. Od takratnega eno-
oplotn model človeškega trupa z vgrajenm fzološkm karakterstkam potenja n termoregulacje 57 segmentnega toplotnega modela majo vs sedanj toplotn model več segmentov n so zdelan z razlčnh materalov: alumnja plastke tekstla td. oplotn model se ne uporabljajo samo za ovrednotenje toplotne zolacje oblačl v mrzlem okolju temveč tud za ovrednotenje zolacje v vročem okolju [7]. Nekater toplotn model vključujejo tud smulacjo hoje da b se lahko ovrednotla ventlacja mkrookolja v oblačlnem sstemu [8]. renutn razvoj toplotnh modelov je usmerjen v zdelavo toplotnh modelov k smulrajo samo del telesa npr. stopalo [9] roko [10] glavo [11]. Clj prčujoče razskave je zdelava 16-segmentnega toplotnega modela trupa k smulra skorjo (kožo n subkutano tkvo) n jedro telesa [1]. stem smulacje potenja naj b se krmll z algortm zdelanm na podlag človeškh poskusov k b smulrano potenje aktvral n vzdrževal na podlag temperature kože n jedra [13]. zračun toplotne upornost Za ovrednotenje n prmerjavo kakovost določenega oblačla potrebujemo mero udobja k je sestavljeno z toplotnega mehanskega n ergonomskega udobja. Prmarn mer pr določanju toplotnega udobja obutve sta toplotna upornost na enoto površne n prepustnost za vodne hlape ozroma za znoj..1 Fzkalno ozadje Vzemmo telo v oblk palce (valja) z dolžno L n z enakomernm prerezom (slka 1 a). oplotn tok P je premo sorazmeren temperaturn razlk 1 n prečnemu prerezu (skoz katerega toplota teče) ter obratno sorazmeren dolžn L (na kater je temperaturna razlka) [14]. Odvsnost od vrste snov zajamemo s parametrom λ (t.. toplotna prevodnost snov) tako da je P = λ( ) / L. (1) lka 1: Prenos toplote Fgure 1: Heat conducton a) b) Htrost prevajanja toplote skoz snov pr danh pogojh je odvsna od njene toplotne prevodnost λ (merska enota W/mK ). Prestop toplote s stene na zrak lahko zrazmo z enačbo (). Prehod od temperature zraka do 1 temperature stene W se zvede v tank (okrog 1 cm debel) plast zraka tk ob sten v t.. termčn mejn plast (slka 1 b); debelna mejne plast je δ [14]. P = α ( W ). () / orazmernostn faktor α (dmenzja W/m K ) se menuje prestopn koefcent; odvsen je od termodnamčnh lastnost stene n zraka ter od vskoznost n htrost zraka ob sten [14]. Če enačb (1) n () napšemo v oblk (3) ugotovmo da sten n mejn plast prpada toplotn upor R = L / λ + 1/ α. je temperatura notranje površne stene n O je temperatura zraka ob zunanj stran stene. ako smo dobl želeno mero za ovrednotenje kakovost obutve toplotno upornost R. P = ( ) R (3) O / V nadaljevanju bodo podane enačbe za zračun termčnh upornost na enoto površne ( = R ) merska enota KW/m ) posameznh segmentov toplotnega modela trupa n termčna upornost na enoto površne celotnega modela v oblk enačbe (4). = ( ) P (4) O /. ermčna toplotna upornost na enoto površne ermčno toplotno upornost za posamezen segment toplotnega modela trupa na enoto površne zračunamo kot kjer so površne (5) toplotna upornost segmenta na enoto temperatura kože segmenta temperatura okolce (zraka) površna segmenta ter H moč dovedena segmentu (zgube). Celotno termčno upornost na enoto površne pa lahko zračunamo z upornost na enoto površne posameznh segmentov (6) kjer je celotna površna toplotnega modela trupa n površna segmenta. Pr vrednotenju termčne upornost na enoto površne je temperatura zraka nžja od temperature kože ). Ponavad se vzdržuje toplotn ( < 1... 16 = = ( ) gradent 0 C. Večj temperaturn gradent zahteva tud H = 1
58 Babč Lenarčč omšč Mekjavć Candas večjo dovedeno moč namen pa je zboljšat resolucjo n občutljvost sstema..3 Vrednotenje evaporatvne upornost na enoto površne pod zotermčnm pogoj Evaporatvno upornost na enoto površne za posamezen segment toplotnega modela trupa zračunamo kot E ( p p ) = (7) kjer so evaporatvna zotermčna upornost na enoto E površne segmenta p parcaln parn vodn tlak segmenta (pr nasčenju) p parcaln parn vodn tlak okolce (zraka) površna segmenta ter H E moč dovedena segmentu (zgube). Celotno evaporatvno upornost na enoto površne lahko zračunamo z evaporatvne upornost na enoto površne posameznh segmentov E H = E E 1 (8) kjer je celotna površna toplotnega modela trupa n površna segmenta. Nasčen parcaln vodn tlak pr temperatur zračunamo z emprčno relacjo [15] 4030 183 ( ) = 1333 exp 186686 + 35 p sat. (9) Pr tem za parcaln vodn tlak zraka velja p = p ) ( RH /100 ) (10) sat ( kjer je RH relatvna vlažnost zraka. Za relatvno vlažnost posameznega segmenta predpostavmo RH = 100 % torej zračunamo parcaln vodn tlak segmenta kot p = p ). (11) Pr merjenju evaporatvne upornost na enoto površne pod zotermčnm pogoj moramo zagotovt da je temperatura zraka enaka kot temperatura kože ozroma površn modela ( = = 1... 16 ). Pr teh pogojh je prenos toplote odvsen samo od evaporacje. o pomen da je moč H E k jo dovajamo segmentu enaka hladln moč evaporatvnega procesa ozroma evaporacj znoja na kož. mulacjo znojenja ozroma potenja zagotavljajo črpalke skoz umetne potnce na kožo segmenta. sat (.4 Vrednotenje evaporatvne upornost na enoto površne pod nezotermčnm pogoj Evaporatvno upornost na enoto površne za posamezen segment toplotnega modela trupa pod nezotermčnm pogoj zračunamo kot ( p p ) ( p p ) = ( H H = ) ( H ( ) ) (1) kjer so evaporatvna nezotermčna toplotna upornost segmenta na enoto površne segmenta p parcaln parn vodn tlak segmenta (pr nasčenju) p parcaln vodn tlak okolce (zraka) površna segmenta temperatura kože segmenta temperatura okolce (zraka) termčna toplotna upornost segmenta na enoto površne (predhodno zmerjena) ter H moč dovedena segmentu (zgube). Celotno evaporatvno nezotermčno toplotno upornost na enoto površne lahko zračunamo z upornost na enoto površne posameznh segmentov = 1 (13) kjer je celotna površna modela trupa n površna segmenta. Pr vrednotenju evaporatvne upornost pod nezotermčnm pogoj je temperatura zraka nžja od temperature kože ( < = 1... 16 ). Ponavad se vzdržuje temperaturn gradent 0 C. Večj temperaturn gradent zahteva tud večjo dovedeno moč namen pa je zboljšat resolucjo n občutljvost sstema..5 Ozadje mertev Prenos toplote s površne kože v okolje je odvsen od oblačla k prekrva kožo. Uporabljeno blago oblačla n zrak ujet med vlakn oblačla določata prenos toplote n s tem evaporatvno n toplotno (konvekcja radacja n prevodnost) upornost [1617]. 3 Ops sstema lka prkazuje sstem toplotnega modela trupa. stem sestavljajo osebn računalnk s prpadajočm programskm okoljem elektrčn krmln sstem sstem smulacje potenja n toplotn model trupa. V nadaljevanju predstavmo posamezne dele.
oplotn model človeškega trupa z vgrajenm fzološkm karakterstkam potenja n termoregulacje 59 Grelnk Heater emperaturn senzor jedro Core temperature sensor egment zadaj - Jedro egment back - Core egment spredaj - Koža egmen front - kn Umetna potnca rtfcal sweatng gland emperatutn senzor koža kn temperature sensor a) b) lka : Merln sstem: a) krmln sstem b) toplotn model trupa Fgure : Measurement system: a) Control system b) hermal torso mankn 3.1 oplotn model trupa oplotn model trupa je sestavljen z 18 segmentov. Šestnajst segmentov sestavljata jedro n koža (plašč valja). Zgornj n spodnj segment (osnovn ploskv valja) sestavlja samo jedro. Omenjena segmenta sta namenjena preprečevanju uhajanja toplote z notranjost plašča prek osnovnh plošč na okolco n ne na merjen materal kar zboljša točnost mertve. Jedro plašča sestavljajo bakrene plošče velkost 15x5 cm debelne 15 mm na kater je osem grelnkov RO 0 n dve umetn potnc ter temperaturn senzor P 1000. Umetne potnce so kovnsk mehansk element skoz katere črpalke dovajajo vlago na površne segmentov modela trupa. Plošča plašča kože je enake velkost kot jedro debelne 08 cm. Plošča je narejena z umetnh mas na površn katere je vgrajen žčn porazdeljen temperaturn senzor P 100 (slka 3a). akšna zgradba ponazarja človešk prenos toplote z notranjost telesa (jedro) prot kož. Jedr osnovnh plošč sestavljajta bakren plošč premera 37 cm debelne 8 mm na kater je 8 grelnkov RO 0 ter temperaturn senzor P 1000. Vsak segment plašča vsebuje dva temperaturna senzorja (eden mer temperaturo jedra C drug temperaturo kože ) grelnke s katerm uravnavamo temperaturo jedra segmenta n umetne potnce k smulrajo potenje na kož. Model segmenta plašča prkazuje slka 3. Grelnk Heater emperaturn senzor jedro Core temperature sensor egment zadaj - Jedro egment back - Core egment egment a) egment spredaj - Koža egmen front - kn Umetna potnca rtfcal sweatng gland emperatutn senzor koža kn temperature sensor egment egment b) lka 3: a) Model segmenta plašča b) zdelan model segmenta plašča Fgure 3: a) egment model b) Realzed model of the torso segment Pr mertvah n vodenju se posamezen segment toplotnega modela trupa obravnava kot samostojno enoto. Glede na podatke temperaturnega senzorja jedra C regulacjsk algortem ustrezno krml grelnke za doseganje želene temperature segmenta C. Krmlmo lahko tud sstem smulacje potenja k ustrezno vlaž umetne potnce. Za zračun toplotne upornost posameznega segmenta uporabmo odčtke temperature senzorja kože segmenta ( ) n temperature senzorja okolce ( ) ter prek regulacjskega algortma zračunamo dovedeno moč grelnkom ( H ). 3. stem smulacje potenja stem smulacje potenja sestavljata dve perstaltčn črpalk umetne potnce n dovodne cev. Računalnško krmljenje črpalk je zvedeno s serjsko komunkacjo. spremembo htrost vrtenja črpalk vplvamo na pretok vode skoz umetne potnce ter tako smulramo ntenzvnost smulacje potenja modela trupa. Programska oprema omogoča krmljenje vklopa zklopa n htrost črpalk. Omogočeno pa je tud smulranje potenja trupa v odvsnost od temperature kože n jedra [13] torej v p = f ( C... C n n ) kjer so v p j htrost črpalke j (j=1) temperatura kože segmenta C temperatura jedra segmenta (n števlo vseh segmentov 18). 3.3 Elektrčn krmln sstem V grobem lahko elektrčn krmln sstem razdelmo na napajaln del k napaja posamezne dele (senzorje grelce PX platformo) Natonal nstruments (v nadaljevanju N) PX platformo ter močnostn del k ga sestavljajo optčn sklopnk n grelnk. Prmarno nalogo opravljata N PX platforma n krmlnk N PX k delujeta na operacjskem sstemu Mcrosoft Wndows XP. PX platformo sestavlja nekaj kartc. Povezavo med prenosnm računalnkom n N PX platformo omogoča kartca N CardBus 8310 k s pomočjo CardBus-to-PC mosta daje preprosto povezavo z modul N PX saj se vs modul N PX
60 Babč Lenarčč omšč Mekjavć Candas prkažejo kot da so kartce PC v osebnem računalnku kar omogoča preprosto komunkacjo s prpadajočm modulom N PX. ledjo tr kartce N 4351 k so namenjene zajemu podatkov temperaturnh senzorjev jedra n kože. Lastnost kartce N 4351 so velka točnost n resolucja n velk rejekcjsk faktor (CMRR - common mode rejecton rato). Omenjene lastnost omogoča vgrajen 4-btn sgma-delta analogno-dgtaln pretvornk z dferencalnm vhod. Za zvedbo toplotnega modela trupa smo uporabl 18 zaporedno vezanh uporovnh temperaturnh senzorjev Pt 1000 za merjenje temperature jedra n 16 zaporedno vezanh uporovnh temperaturnh senzorjev Pt 100 za merjenje temperature kože k smo jh napajal s tokovnm vrom 1 m. Ker je dolžna kablov od modela trupa do krmlnka večja od 3 m smo za zmanjšanje vplva upornost žc n s tem povečanje točnost mertve uporabl tržčno vezavo uporovnh senzorjev. Naslednja kartca N 61 vsebuje dgtalne zhode n vhode. Dgtalne zhode uporabmo pr krmljenju optčnh sklopnkov k krmljo grelnke. Uporabljen so močnostn uporovn grelnk RO 0 katerm se močnostno-temperatura karakterstka zanemarljvo malo spremnja s spremembo temperature. stem N PX zaključuje še kartca s štrm serjskm vmesnk k jh uporabmo pr komunkacj s črpalkam. N PX podpra razna okolja med njm tud Mcrosoft Wndows XP k smo ga uporabl za gradtev našega sstema. 3.4 Programsko okolje Krmljenje toplotnega modela trupa je zvedeno v programskem okolju C++. Na slk 4 je prkazan dagram poteka merlnega procesa v realnem času. koz uporabnšk grafčn vmesnk uporabnk komuncra s programsko n strojno opremo. Najprej uporabnk konfgurra želeno mertev. Po zagonu merlnega procesa programska oprema skoz platformo N PX komuncra s strojno opremo. Glede na zajete podatke temperaturnh senzorjev segmentov n predhodno nastavljenh želenh referenčnh temperatur regulacjsk algortem generra ustrezne zhodne sgnale k krmljo grelnke segmentov. Regulacjsk algortem skoz sstem N PX krml črpalke te pa umetne potnce tako se generra želena smulacja potenja. V vsakem vzorčnem ntervalu se postopek ponov. prot se zračunavajo zpsujejo n grafčno prkazujejo merln rezultat. Merln proces se konča ko je zpolnjen določen predhodno nastavljen referenčn pogoj al z ročno ustavtvjo mertve. Vodenje sstema ystem control Črpalke Pumps Umetne potnce rtfcal sweatng glands Uporabnšk programsk vmesnk User nterface Vodenje črpalk Pumps control PX platforma PX platform Grelnk Heaters Krmljrnje grelnkov Heaters control oplotn model trupa hermal torso mankn Nastavtev želenh parametrov ystem confguraton Zagon mertve Measurement start Prkaz rezultatov n stanja mertve Dsplay measuremnt status and results Zajem podatkov Read data Zajem podatkov temperaturnh senzorjev Read temperature sensors data enzorj temperature (jedro koža) emperature sensors (core skn) lka 4: Dagram poteka merlnega procesa Fgure 4: Flow chart of the measurement process 4 Rezultat mertev V tem poglavju bodo prkazane le osnovne mertve k prkazujejo delovanje n uporabo toplotnega modela trupa. oplotn model so razlkujejo npr. po oblk velkost števlu segmentov regulacjskh algortmh td. Podrobnejša analza n obravnava merlnh rezultatov zahteva dobro poznavanje same zgradbe toplotnh modelov merlnega postopka termčnh fzkalnh zakonov n fzologje. Nekaj merlnh rezultatov n laboratorjske prmerjave nekater toplotnh modelov so podane v delh [18190]. Prmerjave so pokazale da je ponovljvost mertev toplotnh modelov stega laboratorja v območju -4% medtem ko je ponovljvost mertev med laboratorjskh modelov 5-10%. 4.1 Prezkus sstema Za prezkus sstema smo toplotn model trupa postavl v toplotno komoro na temperaturo okolce = 15 C ter relatvno vlažnost RH = 50 % brez vetra (ozroma mnmalna mogoča vrednost). Opravl smo suhe prezkuse brez smulacje potenja trupa z želeno vrednostjo temperature jedra trupa na RC = 35 C. Dolžna posameznega testa je bla 60 mn teste smo ponovl dvakrat. Rezultat so prkazan na slk 5.
oplotn model človeškega trupa z vgrajenm fzološkm karakterstkam potenja n termoregulacje 61 a) b) c) lka 5: estranje toplotnega modela trupa brez oblačl: a) temperatura jedra b) temperatura kože c) termčna upornost na enoto površne Fgure 5: est of nude thermal torso mankn: a) Core temperature b) kn temperature c) nsulaton Na slk 5a opazmo da je staconarno stanje temperature jedra okol želene vrednost C 35 C medtem ko na slk 5b vdmo da se staconarno stanje temperature kože gblje v območju (6 9) C kar je odvsno od temperaturnega gradenta med segment n okolco ( = C ) ter uporabljenh materalov pr gradtv trupa. zbra materalov n debelne segmentov je določena glede na mertve temperaturne razlke med jedrom n kožo pr človeku. otalna toplotna upornost na enoto površne je = 0091 m K/W. lka 6: Časovn potek relatvnh vrednost merjenh velčn Fgure 6: me course of relatve measurement values lka 6 prkazuje časovn potek relatvnh vrednost merjenh velčn (crel-temperatura jedra sreltemperatura kože rel- termčna upornost na enoto površne Hrel-toplotn tok na enoto površne) za en segment (segment 4). z grafov na slk 6 opazmo da temperatura doseže staconarno stanje v t 15mn medtem ko termčna upornost n toplotn tok na enoto površne potrebujeta okol t 40 mn. o nam pove da staconarno stanje temperature ne pomen staconarnega stanja termčne upornost n da moramo bt prevdn pr merjenju toplotne upornost ter počakat na staconarno stanje toplotnega toka. 4. Vplv oblačl Prezkusl smo odzv sstema na razlčna oblačla. Pr tem smo toplotn model trupa postavl v toplotno komoro na temperaturo okolce =15 C n relatvno vlažnost RH = 50 % brez vetra. Opravl smo suhe prezkuse brez smulacje potenja trupa z želeno vrednostjo temperature trupa na RC = 37 C. Dolžna posameznega testa je bla 70 mn teste smo ponovl dvakrat. Povprečne vrednost staconarnh stanj mertve so prkazane na slk 7. Prva skupna stolpcev (N) prkazujejo mertev golega trupa druga (Cl1) prkazuje mertev prvega oblačla (majca) tretja (Cl1+Cl) pa mertev prvega n drugega oblačla skupaj (majca n pulover). otalne toplotne upornost na enoto površne so N = 009 m K/W (N) = Cl1 016 m K/W (Cl1) n Cl1 +Cl = 0195 m K/W (Cl1+Cl). z slke 7 lahko razberemo da se sstem obnaša po prčakovanjh. Vrednost naraščajo z večjo toplotno zolacjo oblačla. Pr ponovtv testov se vrednost bstveno nso spremenle razlka je bla okol = ± 0005 m K/W kar pa lahko prpšemo tud mej občutljvost n točnost celotnega sstema (senzorj časovnk tn.).
6 Babč Lenarčč omšč Mekjavć Candas a) avtonomen: neodvsno je vodenje gretja n smulacje potenja segmenta prav tako lahko dobmo rezultate mertev za vsak posamezn segment posebej. egment (razen varovalnh) so sestavljen z jedra n kože kar pomen nadgradnjo n zboljšavo dosedanjh modelov trupa. akšna zgradba ponazarja prenos toplote z notranjost telesa (jedro) prot kož. Porazdeljen površnsk senzor temperature podaja natančnejše merjenje temperature segmenta (glede na točkovno merjenje temperature jedra segmenta) za zračun toplotne upornost. egment omogočajo da lahko z dobljenh rezultatov mertev ugotovmo kakovost delov oblačl kar je prmarna nformacja za prozvajalca n uporabnka. Poleg toplotnega modela trupa smo razvl tud modele stopala [9] glave n roke k jh nenehno zboljšujemo n dograjujemo. 6 Lteratura b) c) lka 7: est toplotnega modela trupa z oblačl: a) temperatura jedra b) temperatura kože c) termčna upornost na enoto površne Fgure 7: est of thermal torso mankn wth clothes a) Core temperature b) kn temperature c) nsulaton 5 klep Prkazal smo merln sstem za ovrednotenje kakovost oblačl z uporabo sstema modela trupa. stem uporablja termčno n evaporatvno upornost na enoto površne modela za ovrednotenje kakovost oblačl. Model trupa omogoča spremljanje termofzološkh odzvov trupa. Mogoč so razlčn načn vodenja temperature n smulacje potenja. Model trupa je sestavljen z 18 segmentov od katerh sta dva varovalna segmenta na vrhu n dnu trupa. lednja segmenta preprečujeta uhajanje toplote z vrha n dna trupa kar zboljša točnost mertve. Varovalna segmenta lahko neodvsno grejemo nsta pa zajeta v zračunh. Vsak segment (razen varovalnh) je [1] Fourt L. N.R. Holles (1970) Clothng. Comfort and Functon. Marcell Dekker: New York. [] Holles N. R. Goldman R. F. (1977) Clothng Comfort. nteracton of hermal Ventlaton Constructon and ssessment Factors. nn rbor cence Publshers nc.:nn rbor Mchgan. [3] Newburgh L. H. (1968) Physology of Heat Regulaton and the cence of Clothng. Hafner Publshng Co.: New York. [4] EN344 (199) Requrements and test methods for safety protectve and occupatonal footwear for professonal use [European tandard]. Brussels: European Commttee for tandardzaton. [5] Ducharme M.B. kuss P. Potter P. (004) electon of mltary survval gears usng thermal mankn and computer survval model data. Eur. J. ppl. Physol. 9: 658-66. [6] Holmér. (004) hermal mankn hstory and applcatons. European Journal of ppled Physology Volume 9 Number 6 pp. 614-618(5). [7] ubertn G. Cornu J.-C. (1977) Methode de mesure de l'effcacte de tssus et materaux compostes souples destnes a la confecton des vetements de protecton contre le rayonement nfrarouge. nsttut Natonal de Recherche et de ecurte Nancy. [8] Rchards M. Mattle M. (001) Development of a sweatng aglethermal mankn M. Proceedngs of the 4th nternatonal meetng on thermal mankns eptember 001 t. Gallen wtzerland. [9] Mekjavć.B. Vrhovec B. omšč M. Lenart B. (005) stem za ovrednotenje dnamčne toplotne zolacje obutve (J delovno poročlo 973).
oplotn model človeškega trupa z vgrajenm fzološkm karakterstkam potenja n termoregulacje 63 [10] Kuklane K. Nlsson H. Holmer. Lu X. (1997) Methods for handwear footwear and headgear evaluaton. Proceedngs of a European semnar on mankn testng. Natonal nsttute for Workng Lfe tockhom weden February 1997. [11] Bruhwler P.. Ducas C. Huber R. Bshop P.. (004) Bcycle helmet ventlaton and comfort angle dependence. Eur. J. ppl. Physol. 9: 698-701. [1] schoff J. Wever R. (1958) Kern und chale m Warme haushalt des Menschen. De Naturwssenschaften 45: 478-485. [13] Machado-Morera C.. mth F.M. Van den Heuvel. M. J. Mekjavć.B. aylor N... (008) weat secreton from the torso durng passvely-nduced and exercse-related hypertherma. Eur. J. ppl. Physol. n press. [14] Rudolf K. (1989) Vsokošolska fzka. Del DZ Ljubljana 1989. [15] Buck.L. (1981) New equatons for computng vapor pressure and enhancement factor J. ppl. Meteorol. 0 157-153. [16] Haslam R.. Parsons K.C. (1988) Quantfyng the effects of clothng for models of human response to the thermal envronment. Ergonomcs 1988 31 (1) 1787-1806. [17] Parsons K. C. (1988) Protectve clothng: heat exchange and physologcal objectves Ergonomcs 1988 31(7) 991-1007. [18] nttonen H. (1999) nterlaboratory tral of thermal mankn based on thermal nsulaton of cold protectve clothng n accordance wth ENV34. Proceedngs of the 3rd nternatonal meetng on thermal mankn testng 3MM October 1999. Natonal nsttute for Workng Lfe weden pp 8 11 [19] nttonen H. Holmer. Menander H. (003) ubzero project mankn measurements exact or not? Proceedngs of the nd European conference on protectve clothng and NOKOBEEF7 May 003 Montreux wtzerland [0] Nlsson H. O. Holmer. (003) Comfort clmate evaluaton wth thermal mankn methods and computer smulaton models. ndoor r 13:8 37 nazv znanstven svetnk. Je profesor na Fakultet za elektrotehnko v Ljubljan predava pa tud na Unverz v Nov Gorc na Mednarodn podplomsk šol Jožefa tefana n na Unverz v Bologn (talja). Martn omšč je leta 1991 dplomral na Fakultet za elektrotehnko Unverze v Ljubljan. Magstrsk študj je končal leta 1997 n doktorral leta 001 na Fakultet za elektrotehnko Unverze v Ljubljan. Po zaposltv v "BE Elektroprojekt" Ljubljana n v Nuklearn elektrarn Krško je od leta 1994 zaposlen na nsttutu "Jožef tefan" v Ljubljan na Odseku za avtomatko bokbernetko n robotko. Razskovalno dela na razskovalnh področjh sstem n kbernetka prozvodne tehnologje n sstem ter nevrobologja. gor B. Mekjavć je študral na Unverz alford (V. Brtanja) kjer je dplomral (B.c. (Hons.)) na področju Bomedcal Engneerng n magstrral na področju Underwater echnology. Doktorral je s področja Envronmental Physology na Unverz mon Fraser (Brtanska Kolumbja Kanada) n nadaljeval postdoktorsk študj na Odseku za letalsko n pomorsko medcno na Karolnskem nsttutu v tockholmu (Švedska). Leta 1988 postane drector Envronmental Physology Unt na Unverz mon Fraser n Drektor Podplomskega študja na Šol za knezologjo. Leta 1990 je zvoljen v nazv zrednega profesorja na Medcnsk fakultet v Ljubljan. Leta 1991 postane drektor Šole za knezologjo na Unverz mon Fraser n je hkrat zvoljen v nazv rednega profesorja. Leta 004 se zaposl na nsttutu ''Jožef tefan'' kjer je tud zvoljen v nazv znanstvenega svetnka. Je dobtnk Puhovega prznanja leta 007. Vctor Candas je drektor odseka za toplotno fzologjo pr Centre Natonal de la Recherche centfque v trasbourgu (Francja) n redn unverztetn profesor. Je dolgoletn član urednškega odbora European Journal of ppled Physology n eden ustanovteljev znanstvenh srečanj nternatonal Mankn Meetngs. Mtja Babč je dplomral leta 005 na Fakultet za elektrotehnko Unverze v Ljubljan. renutno je mlad razskovalec na Odseku za avtomatko bokbernetko n robotko na nsttutu "Jožef tefan" v Ljubljan. Je dobtnk Puhovega prznanja leta 007. Njegovo področje razskav obsega paralelne robotske mehanzme n algortme vodenja sstemov. Jadran Lenarčč je dplomral na Fakultet za elektrotehnko v Ljubljan leta 1979 n magstrral leta 1981. Doktorsko dsertacjo z naslovom nteza manpulacjskh robotov je na st fakultet opravl leta 1986. Nepreknjeno je zaposlen na nsttutu "Jožef tefan" od leta 1979 kjer je bl leta 001 zvoljen v