[发明专利]一种测试人体运动下消防服热防护性能的仪器

说明书

本发明涉及一种测试人体运动下消防服热防护性能的仪器，包括总支架、热源模拟器、织物试样架、空气层模拟器、动态样品传送装置、数据采集系统。总支架上固定了热源模拟器与试样推车轨道，试样推车轨道上设有动态样品传送装置，通过连杆将试样推车与转动曲轴相连接，试样推车可沿所述的轨道左右滑动，试样推车上从左往右依次设有可前后移动的织物试样架、可拆卸的空气层模拟器、可拆卸的传感器基座，利用全螺纹螺钉与螺母将织物试样架与各层织物固定，传感器基座内设有水冷传感器，依次与数据采集卡、计算机连接，转动曲轴通过飞轮与调速发动机相连，可以实现试样推车的左右移动。本发明能够对人体运动情况下的消防服热防护性能进行准确地测评。

技术领域

本发明涉及一种测试人体运动下消防服热防护性能的仪器，属于纺织测量技术领域。

背景技术

消防服热防护性能的评价方法近些年有了快速的发展，国际上已经发布了织物热防护性能评价的相关标准，如闪火热暴露条件下的热防护性能测试(TPP，ASTM F2703)、中高等辐射热暴露条件下的辐射防护性能测试(RPP，ASTM F2701)以及低水平辐射热暴露条件下的热能量蓄积测试(SET，ASTM F2731)等。另外，一些研究学者针对热防护性能的标准测试方法进行了优化，卢业虎等人在发明专利《织物防护性能测评装置》中提出了考虑织物形变的热防护性能测评装置，何佳臻等人在发明专利《一种织物系统综合热防护性能的测试仪》中提出了考虑织物蓄热作用的热防护性能测评装置，辛丽莎等人在发明专利《一种织物系统热防护性测试仪》中提出了考虑空气层厚度动态变化的热防护性能测评装置。

然而，这些测试方法能够测量人体静态情况下消防服的热防护性能，但是均未考虑人体运动对消防服热防护性能测评的影响。在消防灭火与紧急救援工作中，工作人员往往处于运动的状态，着装人体与热源之间的相对距离并非是恒定值，热暴露距离的变化将影响环境热量向人体的传递效率，从而改变消防服的热防护性能。同时，人体运动将改变服装的形态、带动周围空气的流动，从而产生强迫对流传热，影响服装表面与衣下空气层的热传递。因此，在静态热暴露条件下，目前的实验装置无法准确地评估热灾害环境下消防员的安全风险，也难以评价消防服在人体运动情况下的热防护性能，主要是缺少一种可以模拟人体运动的织物样品传送装置。由此可见，迫切需要发明一种用于人体运动下消防服热防护性能评价的仪器，更加真实地反映热灾害环境下消防服的热防护水平。

发明内容

本发明的目的是：提供一种能够对人体运动状态下消防服的热防护性能进行评价的设备。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种测试人体运动下消防服热防护性能的仪器，其特征在于，包括总支架、热源模拟器、织物试样架、试样推车、空气层模拟器、动态样品传送驱动装置、皮肤温度模拟单元、传感单元及数据采集分析系统，其中：

总支架用于固定热源模拟器、动态样品传送驱动装置及试样推车轨道；

热源模拟器用于产生向试样推车所在方向辐射的热源；

试样推车设于试样推车轨道上，由动态样品传送驱动装置驱动试样推车沿试样推车轨道向靠近热源模拟器的方向以及远离热源模拟器的方向来回运动，将试样推车的运动方向定义为前、后方向，并将靠近热源模拟器的方向定义为前，将远离热源模拟器的方向定义为后；

织物试样架设于试样推车上，且织物试样架在试样推车上可前、后移动，通过移动并锁紧织物试样架使得待测试的织物被夹持在织物试样架与空气层模拟器之间，织物试样架、待测试的织物及空气层模拟器由前至后依次布置；

空气层模拟器可拆卸地设置于试样推车上，通过使用不同厚度的空气层模拟器模拟不同厚度的空气层，实现空气层厚度的调节；

空气层模拟器的后侧设有可拆卸的皮肤温度模拟单元，由皮肤温度模拟单元模拟人体皮肤温度；

传感单元用于采集皮肤温度模拟单元的温度，将实时获得的温度数据发送给数据采集分析系统；