[发明专利]一种消防服热防护性能检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测技术，特别涉及一种消防服热防护性能检测系统及方法。

背景技术

消防服主要用来减少热量在人体皮肤上的积聚，保护皮肤不被烧伤或灼伤，因此消防服不仅要求其阻燃性好，且要具有高的隔热性能。人体皮肤对温度非常敏感。当人体皮肤的热流密度达到2.68J/cm²，即皮肤温度达到45℃时，人就会有灼痛感；当热流密度增大到5.02J/cm²，即人体皮肤温度达72℃时，就会造成皮肤的二度烧伤。TPP检测是在2.0cal/cm²·s(84KW/m²)标准热源环境下，检测通过试样的能量累积，最终达到二度烧伤的时间来评价消防服的热防护性能。这种方法的最大优点是通过测量穿过织物的能量来评价烧伤的程度。

消防服是消防战士火场防护装备中最基本的、最重要的一类防护装备，是每个进入火场的消防战士必需配备的安全装备。这类防护装备性能的优劣，特别是热防护性能的优劣，直接关系到消防战士的生命安全。如何检测这些消防服的热防护性能就是很紧迫的问题。

发明内容

本发明是针对现在缺乏对消防服性能检测仪器的问题，提出了一种消防服热防护性能检测系统及方法，通过辐射热源模拟火场热环境，将试样放置在此环境中，在辐射热的作用下，试样的温度逐渐升高，然后通过热通量传感器检测穿过试样的热通量。并根据生物医学工程中，人体在标准热通量情况下达到二度烧伤时所需的时间来判断试样的优劣。

本发明的技术方案为：一种消防服热防护性能检测仪器，分为上下两个箱体，下箱分为左中右三个箱体，左箱体是测试仪的电气控制部分，中箱体放置电炉加热装置，右箱放置水循环装置，上箱为一个防护罩，左右和前面为有机玻璃，顶部开有一通风口，通风口内装一个排风扇，上箱里边有一个滑动测试小车和导轨，滑动测试小车上装有耐火砖，并在左边开有放置环境热通量传感器的小孔，在滑动小车右边开有放置试样的凹槽，凹槽内有一个试样固定装置，在试样固定装置上开有一个放置试样热通量传感器的小孔，在导轨的左侧装有一个行程开关，数据采集盒安放在测试仪后方，数据采集盒内有电源板，环境热通量传感器变换器、试样热通量传感器变换器和接线端子，变换器输出信号和行程开关触发信号通过接线端子传送到数据采集卡，数据采集卡对采集到的数据进行模数转换后，送入计算机处理。

所述电炉加热装置包括电炉、升降机构、电炉温度传感器、温控仪，升降机构置于电炉的下部，可调节电炉高度，电炉温度传感器采集电炉温度送入温控仪，温控仪输出控制电炉上的电热丝。

所述电气控制部分包括电炉温度控制器、恒温水浴温控器、行程开关、继电器、环境热通量传感器、试样热通量传感器、密封罩及排气扇、数据采集卡、计算机、液晶显示器和打印机。

一种消防服热防护性能检测方法，包括消防服热防护性能检测仪器，具体方法步骤如下：

1)安全检查：检查电器接线是否正确，水循环系统是否正常，通风情况是否良好；

2)实验准备：样品大小应为150mm*150mm，在20℃±2℃和65±5％的相对湿度条件下保持24小时，然后放置在小车右侧的位置上，用式样固定装置压好，打开电脑，启动热防护性能测试系统；

3)实验开始：

a)工作环境温度设定：利用热源温控器上的温度设定装置进行温度设定，一般设在850～1050℃的范围内；

b)利用水循环装置的温控器设定循环水的水温，一般设定在31℃；

c)小车的隔热保温部分正对电炉，接通电炉电源，开始升温；

d)工作环境热通量标定：当加热源温度器上的温度显示值接近工作范围时，右移小车，将环境热通量传感器(100kW/m²)正对电炉，观察测试系统界面上的环境热通量值，是否满足2.0cal/cm²·s±0.1cal/cm²·s，如满足，则进入下一步；如不满足，则相应调节温控器的设定温度，直至环境热通量值在1.9cal/cm²·s～2.1cal/cm²·s范围内，并记住工作环境热通量值满足时所对应的温度；

e)左移小车，使装置再次处于保温状态，当电炉处于通电升温状态并观察到工作环境热通量值满足时所对应的温度时，左移小车直至触发限位开关，启动二度烧伤实时跟踪积分曲线，此时被测材料正对电炉，同时观察实测曲线的变化情况，一旦积分曲线与理论上的人体二度烧伤曲线相交时，右移小车，使装置处于保温状态，并记录测试结果；