一种防护服火场防护性能测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种防护服火场防护性能测试装置，包括燃烧装置、轨道、遥控小车、假人、数据采集仪，燃烧装置设置在轨道的两侧，遥控小车沿着轨道运动，假人通过人体支架固定在遥控小车上，假人表面设置有多个测温点，测温点为贴片式铂电阻，所述铂电阻用于测量防护服内表面的温度，数据采集仪通过补偿导线与铂电阻连接。本实用新型的防护服火场防护性能测试装置能够更加准确地测量在假人穿着防护服在火场内快速移动时的防护服内表面的温度变化情况。
【专利说明】一种防护服火场防护性能测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于防火安全领域，具体涉及一种防护服火场防护性能测试装置。
【背景技术】
[0002]防护服是用于保护消防员身体免受各种伤害的防护装备，通常需要与头盔、手套、靴子等防护装具配合使用共同构成消防员个人防护装备系统。目前消防部队广泛配备的战斗服、隔热服和避火服分别适用于不同危险程度的火灾环境，能够有效减少热辐射对消防员的伤害、保护消防员安全。在防护服热防护性能测试和评价方面，国外研究起步较早，Perkins首先对单层热防护织物的隔热性能进行了研究，将试样暴露于不同的对流辐射热源下，通过比较皮肤到达二度烧伤的时间及热流计计测的总热流量，探讨了不同成分、不同织物的隔热性能差异及燃烧时各种织物的性状。Young Mo Lee等人对单层的各种机织物、针织物、非织造布等不同材料在不同热流量暴露下的热防护性能及其瞬间的热物理特性进行了实验研究。上述研究者主要对单层织物的热防护性能进行了研究，探讨了织物的物理特性等因素对其热防护性能的影响。
[0003]在防护服的测试方面，从上世纪八十年代起，通过借鉴国外的标准和技术，相继制定了一些国家标准和行业标准，如阻燃防护服国家标准GB8965—2009，行业标准，如消防隔热服性能及试验方法GA88— 94，消防指挥服GA140—1996，消防员灭火防护服性能要求及试验方法GAlO — 2002等。不只是检测标准，国内一些研究者对防护服的基础理论、耐高温阻燃织物的热防护性能的测试方法及测试仪器等方面也进行了一些研究工作，对一些新的测试方法进行了探讨或实验研究。江南大学的华涛等人根据NFPA1977标准研制了防辐射仪器对织物的防热辐射性能进行了比较分析，探讨了织物的基本物理特性与防热辐射性能间的关系。西安工程科技学院的傅维纲、马峰等人自行研制了 FRY型服装热性能测试仪，该仪器兼具研究人体在着装状态实际产热和散热的生理卫生学方法和用模型模拟人体产热和散热的方法两种测试防护服热防护性能的方法的主要优点，又比较方便于实验设计，可以用来测量人体着装条件下服装的热阻。东华大学朱方龙等人研制了 “圆筒测试仪”，用来测试耐高温织物及服装组件的热防护性能，该仪器用膜电偶测量模拟皮肤器表面温升率，并结合烧伤积分模型的评价方法来计算达到二级烧伤的防热时间，比较适合测量处在辐射源包围之中的耐高温服装的热防护性能。
[0004]综上所述，在防护服热防护性能测试的研究中，多是对面料的性能测试，对防护服整体热防护性能的研究比较少，特别是针对消防员灭火救援行动时的防护问题更是少有人关注；对于防护服防热辐射性能的研究，主要是对阻燃织物本身的阻燃性及热传导性能的研究，未对消防员穿着防护服在火场内行动作业时的防护性能进行测试。由于火场环境复杂多变，为确保防护服的整体防护性，保证穿着防护服人员的人身安全，在对防护服阻燃面料进行性能测试的基础上，还应该关注防护服在火场内的整体热防护性能，对在千变万化的火场中穿梭活动中的消防员穿着的防护服的整体热辐射防护性能进行测评，找出其薄弱环节及耐热极限。实用新型内容
[0005]为解决上述问题，本实用新型提供了一种模拟在真实火场情况下消防员穿着防护服在火场穿梭场景的实验装置，并且能够测试在这种情况下的防护服火场防护性能。
[0006]本实用新型的一种防护服火场防火性能测试装置包括燃烧装置、轨道、遥控小车、假人、数据采集仪，燃烧装置设置在轨道的两侧，遥控小车沿着轨道运动，假人通过人体支架固定在遥控小车上，假人表面设置有多个测温点，测温点为贴片式钼电阻，所述钼电阻用于测量防护服内表面的温度，数据采集仪通过补偿导线与钼电阻连接。
[0007]所述钼电阻为四线制的PT100钼电阻。
[0008]所述测温点为21个，均匀设置在假人的迎火面。
[0009]所述假人为钢结构的人体模型。
[0010]所述遥控小车内部设置有电池组、接收器、接触器、直流电机；电池组与接收器相连接，接收器与接触器相连接，接触器与直流电机相连接。
[0011]所述燃烧装置为多个分体燃烧架，分体燃烧架上设置有多个油盒。
[0012]所述分体燃烧架为10个，油盒为50个。
[0013]本实用新型采用人体支架将假人固定在遥控小车上让假人随着遥控小车可以在轨道上不断的移动，操作人员可以利用遥控器在安全区域遥控操作遥控小车，可以实现假人穿着防护服在火场中自由移动穿梭；采用性能稳定的贴片式PT10钼电阻作为防护服内表面的测温仪器，能够更加准确地测量在假人穿着防护服在火场内快速移动时的防护服内表面的温度变化情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的防护服火场防火性能测试装置的示意图；
[0015]图2是本实用新型的假人表面测温点分布示意图。
[0016]附图标记说明
[0017]假人1、遥控小车2、轨道3、燃烧装置4。
【具体实施方式】
[0018]以下实施用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0019]图1是本实用新型的防护服火场防火性能测试装置的示意图。本实用新型的防护服火场防火性能测试装置包括燃烧装置4、轨道3、遥控小车2、假人1、数据采集仪，燃烧装置4设置在轨道3的两侧，轨道3的末端设置有限位器，遥控小车2能够沿着轨道3运动，假人I固定在遥控小车2上，数据采集仪通过补偿导线与钼电阻连接。
[0020]燃烧装置4包括10个分体燃烧架和50只小油盒，每个分体燃烧架高2.3m、长lm，底部有支撑架体的支座，将燃烧架分为两组，每组5个，同组架体并排相连在一起，不同组架体相对放置，两组架体件的距离可以自由调节，以此来模拟不同热辐射强度下对整个实验的影响。小油盒尺寸为长lm、宽0.lm、高0.8m,在燃烧架体每隔0.5m处设置一个支撑架来放置油盒。
[0021]遥控小车2内部设置有电池组、接收器、接触器、直流电机。电池组为小车运动提供动力，接收器用于接收遥控器信号，电池组与接收器相连接，接收器与接触器相连接，接触器与直流电机相连接。遥控小车的工作原理为:遥控器发送出前进或者后退信号后，由接收器识别出信号，发送信号给接触器，接触器再控制直流电机组成闭合回路，实现直流电机的正转和反转，从而带动小车前进或者后退，当行进到轨道末端的遥控小车上的行程开关碰到轨道末端的限位器，接触器的电源被断开，直流电机停止运转，使车停止，防止小车冲出轨道。
[0022]通过遥控器，能够在远处控制搭载着穿着防护服的假人的遥控小车2在制作的轨道3上实现前进后退等操作，而且可以改变速度，进而模拟出消防员穿着防护服在火场中行动作业的场景。另外，由于火场内部热辐射强度较大，为了保护遥控小车2内部的电机等，在遥控小车2外部加设了岩棉和保护罩。用一根1.2m不锈钢管一端用三根不锈钢管固定在遥控小车2上，三根管固定为一个三角形区域，使钢管具有更强的牢固性，另一端焊接一条铁链，用来固定钢结构假人模型。
[0023]假人I分别以身高为1.75m、1.70m，体重75Kg、70Kg的人为模型，采用直径5mm不锈钢圆钢捏制，用于实验时支撑待测防护服，固定热辐射探头等。假人I的脚部用2mm厚钢板制作、与腿部用螺母链接，即方便穿脱防护服装，又能够平稳站立。假人I为金属制品，能够承受较大的热辐射及温度变化。
[0024]本实用新型的测试装置采用了 PT100钼电阻采集温度数据，连接数据采集仪(采用的是福禄克公司生产的FLUKE2638A数据采集仪)对温度数据进行实时采集。之所以选定贴片式PT100钼电阻作为防护服内表面的测温仪器来采集温度数据是因为其测量精度高，性能稳定，本装置中采用的是四线制的PT100钼电阻。
[0025]图2是本实用新型的假人的表面测温点分布示意图。在假人I的表面布置了 21个测温点来布置PT100钼电阻测量防护服内表面的温度变化情况，测温点分布如图2所示，21个测温点分别位于头部、下巴、脖子、右胳膊上、右胳膊下、右手、上衣右上、上衣右中、上衣右下、上衣左上、上衣左中、上衣左下、左胳膊上、左胳膊下、左手、右腿上、右腿下、右脚、左腿上、左腿下、左脚。各部位测温点均位于假人I的迎火面，更加全面地测试防护服各部位的防护性能，
[0026]本实用新型具有以下优点:
[0027](I)本实用新型的测试装置能够高度结合火场实际，模拟消防员穿着防护服在火场内行动作业，测量出防护服在这种情况下的防护性能，测试结果更加贴近火场实际。
[0028](2)本实用新型的测试装置不需要人员穿着防护服在实验装置中进行实验，而且实验人员可以在原理实验装置的安全区域遥控控制小车和假人移动进行实验，实验过程中比较安全，没有危险，而且更加方便快捷。
[0029](3)本实用新型的测试装置采用的钼电阻测量温度变化，由于钼电阻测量温度变化更加敏感，能够更加准确地测量出防护服内部的温度变化，测量结果比较准确。
[0030]显然，本实用新型的上述实例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。
【权利要求】
1.一种防护服火场防护性能测试装置，其特征在于包括燃烧装置、轨道、遥控小车、假人、数据采集仪，燃烧装置设置在轨道的两侧，遥控小车沿着轨道运动，假人通过人体支架固定在遥控小车上，假人表面设置有多个测温点，测温点为贴片式钼电阻，所述钼电阻用于测量防护服内表面的温度，数据采集仪通过补偿导线与钼电阻连接。
2.根据权利要求1所述的防护服火场防护性能测试装置，其特征在于:所述钼电阻为四线制的PTlOO钼电阻。
3.根据权利要去I所述的防护服火场防护性能测试装置，其特征在于:所述测温点为21个，均匀设置在假人的迎火面。
4.根据权利要求1所述的防护服火场防护性能测试装置，其特征在于:所述假人为钢结构的人体模型。
5.根据权利要求1所述的防护服火场防护性能测试装置，其特征在于:所述遥控小车内部设置有电池组、接收器、接触器、直流电机；电池组与接收器相连接，接收器与接触器相连接，接触器与直流电机相连接。
6.根据权利要求1所述的防护服火场防护性能测试装置，其特征在于:所述燃烧装置为多个分体燃烧架，分体燃烧架上设置有多个油盒。
7.根据权利要求6所述的防护服火场防护性能测试装置，其特征在于:所述分体燃烧架为10个，油盒为50个。
【文档编号】G01N25/20GK204188553SQ201420513870
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】姜自清 申请人:中国人民武装警察部队山东省消防总队