头盔测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种头盔测试系统，属于头盔评价技术领域，系统包括头部模型、液体模块、气体模块、检测模块和控制器，液体模块中的液体输入管道安装在头部模型的中部输入液体到头部模型中，气体模块中的气体管道安装在液体输入管道的旁边输入气体到头部模型中改变头部模型的大小，头盔固定在头部模型上，检测模块安装在头部模型和头盔上，检测模块连接到控制器，系统连接电源。本发明通过改变头部模型的结构，输入液体和气体，改变头部模型的大小，适应国人需求，解决了头盔生产中头模形态单一、不适合国人需求的问题，具有头部模型可调的优点，根据实际需要调节头部模型的大小，进而测试头盔是否合适指定头部模型。
【专利说明】
头盔测试系统
技术领域
[0001]本发明属于头盔评价技术领域，具体涉及一种头盔测试系统。
【背景技术】
[0002]现代头盔是用于阻止弹丸或破片穿透头部，防止头部直接和坚硬、高能物体相撞击，有效保护人体头部、眼、面部，且不影响人体视线和活动的防护装具，它在军事、医疗、运动、娱乐等各个行业都有广泛的应用。为了保证整个头盔的人机工效学的合理性，世界各国对三维头型采集、建模和标准化都开展了深入的研究。美国空军作战中心的杰弗里(Jeffrey Μ.T.)等采用宇宙电子公司生产的KGR30质量分析仪对“头模-飞行头蓝”系统的重心进行了测试研究，但该研究并未能直接测量不规则盔体的重心。目前，我国市面上的头盔大都是按照西方人的脸型和头型进行设计的，其原因在于，头盔的生产过程缺少相应的符合中国人头型的头模。另外，国内外对头盔形状、头盔舒适性、稳定性的客观评价方法很少，几乎没有对适体性方面的整体定量测试评价。
【发明内容】
[0003]根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种头盔测试系统，通过改变头部模型的结构，输入液体和气体，改变头部模型的大小，适应国人需求，解决了头盔生产中头模形态单一、不适合国人需求的问题，具有头部模型可调的优点，根据实际需要调节头部模型的大小，进而测试头盔是否合适指定头部模型。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:一种头盔测试系统，所述头盔测试系统包括头部模型、液体模块、气体模块、检测模块和控制器，液体模块中的液体输入管道安装在头部模型的中部输入液体到头部模型中，气体模块中的气体管道安装在液体输入管道的旁边输入气体到头部模型中改变头部模型的大小，头盔固定在头部模型上，检测模块安装在头部模型和头盔上，检测模块连接到控制器，系统连接电源。
[0005]上述系统中，所述头部模型包括流体层、加热层、保护层、气体层和实体模型，流体层位于头部模型的最外部，向内依次是加热层、保护层、气体层和实体模型，液体输入管道连接流体层，气体管道连接气体层。所述加热层是防水电加热结构，加热层是流体层的下表面，加热层连通电源。所述流体层的外表面上设有的气孔。所述液体模块包括液体输入管道和水槽，液体输入管道安装在头部模型的中心部位，液体输入管道的一端连接水槽。所述气体模块包括气体管道和气栗，气体管道安装在液体输入管道的旁边，进气口连接气栗。所述检测模块包括若干个温度传感器、湿度传感器和压力传感器，温度传感器安装在头部模型的内部、外部及头盔的外表面，湿度传感器安装在头部模型的外表面上，压力传感器安装在头部模型的两侧表面、外表面和头盔的外表面上。
[0006]本发明有益效果是:本发明提供的头盔测试系统，头盔安装在头部模型的外部进行头盔舒适性检测，通过检测头盔对不同头部模型的压力和受到冲击时对头部模型的压力、头部模型受到的压力数据，来分析头盔是否适合于不同头部模型。本发明中为了真实化头部佩戴头盔的情形，在头部模型中输入水汽并进行加热，模拟人体佩戴头盔的出汗行为，检测头盔的通风散热能力，此外头部模型的内部设有精密空腔，通过控制气体的体积，来调节头部模型的形状，根据不同类型的头部实体调节大小和形状，从而检测头盔的适应性、舒适性。
【附图说明】
[0007]下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0008]图1是本发明的【具体实施方式】的头盔测试系统中头部模型的剖面示意图。
[0009]图2是本发明的【具体实施方式】的流体层的表面放大示意图。
[0010]图3是本发明的【具体实施方式】的气体层隔腔的放大示意图。
[0011 ]图中I为流体层，2为加热层，3为保护层，4为气体层，5为实体模型，6为液体输入管道，7为气体管道，8为气孔，9为隔腔，10为气流门。
【具体实施方式】
[0012]下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0013]头盔测试系统包括头部模型、液体模块、气体模块、检测模块和控制器，液体模块是用来输入液体到头部模型中模拟头部汗液，气体模块输入气体到头部模型中，调节头部模型的大小和形状，头盔固定在头部模型上，检测模块安装在头部模型和头盔上，用来检测头部模型表面的温度、湿度和受到的压力及头盔受到的压力，检测模块连接到控制器，输出检测数据到控制器，由控制器进行综合数据分析，输出测试评价。
[0014]为了保证头盔评价的真实有效性，头部模型内输入流水经过加热模仿实体头部出汗的情形，检测模块检测头部模型的压力数据时，同时进行温度和湿度数据检测。如图1所示，头部模型由外向内依次是流体层1、加热层2、保护层3、气体层4和实体模型5，流体层I位于头部模型的外部，头部模型的中部设有液体输入管道6，液体通过管道输入到流体层1，不需要输入很多液体，适量输入一些，由加热层2进行加热即可。加热层2是整体的防水电加热结构，是流体层I的内层，加热层2的尾部连通电源进行加热操作。加热层2向内是保护层3，保护层3优选实体结构，隔开气体层4和流体层I，减少发生气体层4泄露影响流体层I的概率，保护气体层4和流体层I。如图2所示，为了模拟出汗现象，流体层I的外表面上设有微小的气孔8，液体不足以自动流出，但是在液体受到加热后会蒸发出去，增大头盔内部的湿度，进而实现头盔散热性、透气性的准确判断。
[0015]气体层4位于保护层3和实体模型5之间，头部模型的中心大部分区分区域都是实体模型5，能充分支撑起头盔，气体层4位于实体模型5的外部，头部模型内设有气体管道7，安装在液体输入管道6的侧边，气体管道7输入气体到气体层4。气体层4是由分隔开的一个个隔腔9组成的，这样就能整体调节头部模型的大小，每个隔腔9上设有气流门10，如图3所示，在气流足够大的时候，气流门10被单方向的推开，气流沿着气体层4，推开一个个的气流门10运输至每个隔腔9内。在关闭气体管道7之后，挤压整体的头部模型，气体层4中的气体被挤压出，头部模型的大小实现可调，气体层4铺设在头部模型内，气体层4在头部模型的尾端设有阀门，可以打开阀门放出气体，也可以关闭阀门阻止气体流出，实现头部模型的改变。
[0016]液体模块包括液体输入管道6和水槽，液体输入管道6安装在头部模型的中心部位，向头部模型的流体层I输入液体，液体输入管道6的另一端连接水槽，用来储水备用。气体模块包括气体管道7和气栗，气体管道7安装在液体输入管道6的旁边，进气口连接气栗用来充气。
[0017]检测模块用来数据检测，包括温度传感器、湿度传感器和压力传感器，温度传感器安装在头部模型的内部、外部及头盔的外表面，检测头部模型的内部温度、表层温度和头盔外表面的温度，湿度传感器安装在头部模型的外表面上即头盔的内表面检测头盔的湿度数据，同时在头盔的外表面安装湿度传感器检测头盔附近空气的湿度数据，控制器根据温湿度进行头盔散热性分析。压力传感器安装在头部模型的两侧表面、外表面和头盔的外表面上，用来检测头盔对头部模型两侧的挤压力，检测到的挤压力大于设定阈值，表明佩戴不舒月艮，需要改进或确认佩戴头型。头部模型头顶部位的压力传感器用来检测头盔测试中受到冲击时，头部模型受到的压力，输送到控制器进行数据分析，本发明中的压力优选三维压力传感器，检测三维方向的受力，分析各个方向上的受力数据，数据更加完善。
[0018]控制器可以使用计算机代替，设置温度阈值、湿度阈值、压力阈值，用来计算分析头部模型内外的温度差，头盔内外的温度差，判断头部模型受到的压力是否超过压力阈值，通过实际检测数值与阈值的比较，得出差值结果，在控制器中设置输入结果等级，判断比较结果属于哪个结果等级，则输出显示评价结果，完成可变头部模型的头盔试戴评价。
[0019]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种头盔测试系统，其特征在于，所述头盔测试系统包括头部模型、液体模块、气体模块、检测模块和控制器，液体模块中的液体输入管道安装在头部模型的中部输入液体到头部模型中，气体模块中的气体管道安装在液体输入管道的旁边输入气体到头部模型中改变头部模型的大小，头盔固定在头部模型上，检测模块安装在头部模型和头盔上，检测模块连接到控制器，系统连接电源。2.根据权利要求1所述的头盔测试系统，其特征在于，所述头部模型包括流体层、加热层、保护层、气体层和实体模型，流体层位于头部模型的最外部，向内依次是加热层、保护层、气体层和实体模型，液体输入管道连接流体层，气体管道连接气体层。3.根据权利要求2所述的头盔测试系统，其特征在于，所述加热层是防水电加热结构，加热层是流体层的下表面，加热层连通电源。4.根据权利要求2所述的头盔测试系统，其特征在于，所述流体层的外表面上设有的气孔。5.根据权利要求1所述的头盔测试系统，其特征在于，所述液体模块包括液体输入管道和水槽，液体输入管道安装在头部模型的中心部位，液体输入管道的一端连接水槽。6.根据权利要求1所述的头盔测试系统，其特征在于，所述气体模块包括气体管道和气栗，气体管道安装在液体输入管道的旁边，进气口连接气栗。7.根据权利要求1所述的头盔测试系统，其特征在于，所述检测模块包括若干个温度传感器、湿度传感器和压力传感器，温度传感器安装在头部模型的内部、外部及头盔的外表面，湿度传感器安装在头部模型的外表面上，压力传感器安装在头部模型的两侧表面、外表面和头盔的外表面上。
【文档编号】G01N3/30GK106092779SQ201610382375
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月1日 公开号201610382375.8, CN 106092779 A, CN 106092779A, CN 201610382375, CN-A-106092779, CN106092779 A, CN106092779A, CN201610382375, CN201610382375.8
【发明人】崔海, 张宝, 郑建生, 朱新豹
【申请人】安瑞装甲材料（芜湖）科技有限公司