專利名稱：一種用于抗輻射熱滲透性能測(cè)試的雙層隔熱冷卻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于消防測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于抗輻射熱滲透性能測(cè)試的雙層隔 熱冷卻裝置。
技術(shù)背景當(dāng)前用于抗輻射熱滲透性能測(cè)試的隔熱冷卻裝置由單層可移動(dòng)金屬板及其配套的機(jī)械、 控制部件組成，以紡織織物抗輻射熱滲透性能測(cè)試儀為例，該測(cè)試儀的試樣放置于測(cè)試箱底 部，測(cè)試箱頂部有一開口，可移動(dòng)金屬板設(shè)置在開口處，尺寸與開口匹配，輻射熱源位于開 口正上方，故試樣、可移動(dòng)金屬板、輻射熱源平行于地面且三者之間相互平行。測(cè)試過程中， 當(dāng)輻射熱源預(yù)熱時(shí)，開口被可移動(dòng)金屬板關(guān)閉，阻止輻射熱照射試樣；預(yù)熱結(jié)束，可移動(dòng)金 屬板在電機(jī)的帶動(dòng)下移開，輻射熱直接照射在試樣上；測(cè)試完成，可移動(dòng)金屬板回位。由于 紡織織物抗輻射熱滲透性能測(cè)試儀的輻射熱源為紅外線鹵鎢燈，功率約0.8KW，最大輻射熱 通量約lKW/m2，功率小，熱量少，因此可移動(dòng)金屬板短時(shí)間內(nèi)不會(huì)因輻射熱的照射而快速升 溫，因此能滿足隔熱冷卻要求。但當(dāng)測(cè)試所需輻射熱強(qiáng)度較高(如GA634-2006《消防員隔熱防護(hù)服》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試所 需輻射熱強(qiáng)度為40kW/m2)時(shí)，上述隔熱冷卻裝置將無法滿足測(cè)試需求，理由如下1、 在大功率輻射熱源預(yù)熱過程中，高強(qiáng)度輻射熱將會(huì)使測(cè)試箱的金屬外殼短時(shí)間內(nèi)急速 升溫，導(dǎo)致測(cè)試箱內(nèi)部環(huán)境溫度高于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度，使得熱電偶(位于試樣背面，和試樣 一起放置于測(cè)試箱內(nèi)部)的起始測(cè)量溫度高于標(biāo)準(zhǔn)要求的(23±2) 'C，進(jìn)而影響最終測(cè)試結(jié) 果的準(zhǔn)確性。2、 在整個(gè)測(cè)試過程中，隨著測(cè)試箱溫度不斷升高，可能造成測(cè)試箱內(nèi)的環(huán)境溫度高于試 樣內(nèi)表面溫度，此時(shí)熱電偶所測(cè)溫度為測(cè)試箱環(huán)境溫度而非試樣溫度，將導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。3、 測(cè)試箱金屬外殼的高溫不利于試驗(yàn)安全。綜上所述，有必要研制一種更適合高溫、高強(qiáng)度輻射熱測(cè)試環(huán)境下的隔熱冷卻裝置。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種新的用于抗輻射熱滲透性能測(cè)試的雙層隔熱冷卻裝置， 以解決當(dāng)前單層隔熱冷卻裝置無法滿足高溫、高強(qiáng)度輻射熱環(huán)境下的使用需求。本實(shí)用新型主要用于抗輻射熱滲透性能綜合測(cè)試裝置，該類測(cè)試裝置的工作原理是通過 輻射熱源產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外光模擬火場(chǎng)熱環(huán)境，試樣在輻射熱的作用下溫度將逐漸升高，通過溫度 傳感器測(cè)量試樣背面溫度的上升值，以此來評(píng)價(jià)被測(cè)裝備或產(chǎn)品的抗輻射熱滲透性能。本實(shí)用新型提出的隔熱冷卻裝置設(shè)計(jì)為雙重結(jié)構(gòu)，由固定隔熱裝置和移動(dòng)隔熱裝置組成， 其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。其中，固定隔熱裝置由固定隔熱屏和固定隔熱屏支架組成，固定 隔熱屏支架用于支撐固定隔熱屏；固定隔熱屏尺寸用于阻擋輻射熱向后方照射；在固定隔熱 屏的中心位置設(shè)置一個(gè)通孔，通孔的尺寸由被測(cè)試樣尺寸決定，輻射熱由此照射在試樣上； 移動(dòng)隔熱裝置由移動(dòng)隔熱屏、滾輪、電機(jī)、齒輪、移動(dòng)隔熱屏托架、移動(dòng)隔熱屏支架組成， 移動(dòng)隔熱屏尺寸略大于固定隔熱屏中心的通孔尺寸；移動(dòng)隔熱屏固定在移動(dòng)隔熱屏托架中， 移動(dòng)隔熱屏托架通過滾輪與移動(dòng)隔熱屏支架相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)隔熱屏沿軌道在設(shè)定的范圍 內(nèi)移動(dòng)，以控制由固定隔熱屏中心通孔透過的輻射熱是否照射到試樣上；固定隔熱屏、移動(dòng) 隔熱屏均為中空結(jié)構(gòu)，上下兩端分別設(shè)有出水口、進(jìn)水口，并與水管相連，通水冷卻，組成 循環(huán)水系統(tǒng)。固定隔熱屏、移動(dòng)隔熱屏的表面處理成黑色，便于最大限度的吸收輻射熱，減 少反射，降低對(duì)周圍環(huán)境的熱影響。本實(shí)用新型中，固定隔熱屏、移動(dòng)隔熱屏垂直于地面，且與輻射熱源、試樣平行，以輻 射熱源輻射面為基準(zhǔn)，移動(dòng)隔熱屏位于固定隔熱屏的后面，該橫向平行排列方式有效解決了 輻射熱對(duì)測(cè)試環(huán)境溫度的影響以及對(duì)熱電偶的干擾。本實(shí)用新型中，結(jié)合電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及傳動(dòng)齒輪的直徑，通過單片機(jī)控制移動(dòng)隔熱屏的移 動(dòng)過程。為控制移動(dòng)隔熱屏的移動(dòng)距離，在移動(dòng)隔熱屏的移動(dòng)軌道兩端各裝一個(gè)限位開關(guān)， 當(dāng)輻射熱器預(yù)熱完畢后，單片機(jī)控制移動(dòng)隔熱屏向一端橫向移動(dòng)直到碰到限位開關(guān)后停 止，當(dāng)測(cè)試完畢，移動(dòng)隔熱屏回位并在接觸限位開關(guān)后停止。與現(xiàn)有裝置相比，本發(fā)明優(yōu)勢(shì)明顯(1)有效解決了輻射熱對(duì)測(cè)試環(huán)境溫度的影響； (2)循環(huán)水裝置降低隔熱屏表面溫度，滿足高溫、高強(qiáng)度輻射熱條件下的測(cè)試需求；(3) 單片機(jī)控制移動(dòng)隔熱屏的移動(dòng)，操作簡(jiǎn)單。因此，本發(fā)明的有益效果是提供了一種更適合 高溫、高強(qiáng)度輻射熱測(cè)試環(huán)境下的隔熱冷卻裝置。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例整體結(jié)構(gòu)示意圖的左視圖。圖3是本實(shí)用新型中固定隔熱屏的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型中固定隔熱屏支架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型中移動(dòng)隔熱裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本實(shí)用新型中移動(dòng)隔熱屏限位開關(guān)控制電路示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1—支撐平臺(tái)；2 —輻射熱源；3—固定隔熱裝置；4一移動(dòng)隔熱裝置；5 —試
樣固定及支撐裝置；6 —控制裝置；7—固定隔熱屏；8 —固定隔熱屏支架；9一移動(dòng)隔熱屏； IO —滾輪；ll一電機(jī)；12 —齒輪；13 —移動(dòng)隔熱屏托架；14一移動(dòng)隔熱屏支架；15 —試樣 夾；16—限位開關(guān)；17 —繼電器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是如圖1所示，將本實(shí)用新型所涉及的雙層隔熱冷卻裝置 用于消防員個(gè)人防護(hù)裝備抗輻射熱測(cè)試裝置中，該裝置由支撐平臺(tái)l、輻射熱源2、固定隔熱 裝置3、移動(dòng)隔熱裝置4、試樣固定及支撐裝置5、控制裝置6等組成，其中熱輻射源2、固定隔 熱屏3、移動(dòng)隔熱屏4、試樣夾15中點(diǎn)在同一直線上。該測(cè)試裝置的輻射熱源2選用高溫遠(yuǎn)紅外定向強(qiáng)輻射熱器，其輻射面尺寸為30cmX28cm， 功率為10.5 KW，可產(chǎn)生的最大輻射熱通量理論值約125 KW/m2;固定隔熱裝置3由固定隔熱屏7 (如圖3所示)、固定隔熱屏支架8 (如圖4所示)組成， 固定隔熱屏7為中空結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)38cm，寬36cm,厚度為2cm，固定隔熱屏7的中心位置設(shè)置有 一個(gè)正方形通孔，該孔長(zhǎng)15cm，寬15cm;在固定隔熱屏7上下兩端分別設(shè)有出水口 、進(jìn)水 口，通過橡膠管和水龍頭、水槽相連進(jìn)行水冷卻c如圖5所示，移動(dòng)隔熱裝置4由移動(dòng)隔熱屏9、滾輪IO、電機(jī)ll、齒輪12、移動(dòng)隔熱屏 托架13、移動(dòng)隔熱屏支架14等組成，移動(dòng)隔熱屏9尺寸略大于固定隔熱屏7中心的正方形通 孔，長(zhǎng)、寬均為20cm，厚度為2cm，中空結(jié)構(gòu)，上下兩端分別設(shè)有出水口、進(jìn)水口，通過 橡膠管和水龍頭、水槽相連進(jìn)行水冷卻；移動(dòng)隔熱屏9固定在移動(dòng)隔熱屏托架13中，移動(dòng) 隔熱屏托架13通過滾輪10與移動(dòng)隔熱屏支架14相連；電機(jī)ll選用功率為15w的微型電機(jī)， 電機(jī)11通過齒輪12帶動(dòng)移動(dòng)隔熱屏托架13，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)隔熱屏9的移動(dòng)。固定隔熱屏7、 移動(dòng)隔熱屏9的表面通過發(fā)黑工藝處理成黑色，便于最大限度的吸收輻射熱，減少反射。 為控制移動(dòng)隔熱屏9的移動(dòng)距離，在移動(dòng)隔熱屏9的移動(dòng)軌道兩端各裝一個(gè)限位開關(guān)16，限 位開關(guān)控制電路如圖6所示。
權(quán)利要求1、一種用于抗輻射熱滲透性能測(cè)試的雙層隔熱冷卻裝置，其特征在于由固定隔熱裝置和移動(dòng)隔熱裝置兩部分組成，其中固定隔熱裝置由固定隔熱屏和固定隔熱屏支架組成，固定隔熱屏支架用于支撐固定隔熱屏，在固定隔熱屏的中心位置設(shè)置有一個(gè)通孔，通孔的尺寸由被測(cè)試樣尺寸決定，輻射熱由此照射在試樣上；移動(dòng)隔熱裝置由移動(dòng)隔熱屏、滾輪、電機(jī)、齒輪、移動(dòng)隔熱屏托架、移動(dòng)隔熱屏支架組成，移動(dòng)隔熱屏尺寸略大于固定隔熱屏中心的通孔尺寸；移動(dòng)隔熱屏固定在移動(dòng)隔熱屏托架中，移動(dòng)隔熱屏托架通過滾輪與移動(dòng)隔熱屏支架相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)隔熱屏沿軌道在設(shè)定的范圍內(nèi)移動(dòng)，以控制由固定隔熱屏中心通孔透過的輻射熱是否照射到試樣上；固定隔熱屏、移動(dòng)隔熱屏均為中空結(jié)構(gòu)，上下兩端分別設(shè)有出水口、進(jìn)水口，并與水管相連，通水冷卻，組成循環(huán)水系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于抗輻射熱滲透性能測(cè)試的雙層隔熱冷卻裝置，其特征在 于移動(dòng)隔熱屏的移動(dòng)過程由單片機(jī)控制，并且在移動(dòng)隔熱屏的移動(dòng)軌道兩端各設(shè)置有一個(gè)限 位開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于消防測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于抗輻射熱滲透性能測(cè)試的雙層隔熱冷卻裝置。該裝置主要由固定隔熱屏、移動(dòng)隔熱屏、支架、電機(jī)、滾輪、齒輪、循環(huán)水裝置等組成，其中，固定隔熱屏、移動(dòng)隔熱屏垂直于地面，與輻射熱源、試樣之間采用橫向平行排列方式，以輻射熱源的輻射面為基準(zhǔn)，移動(dòng)隔熱屏位于固定隔熱屏后面。本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)單，隔熱冷卻效果優(yōu)良，可作為重要部件用于消防員滅火防護(hù)靴、消防員搶險(xiǎn)救援靴、消防員隔熱防護(hù)服等裝備或其他產(chǎn)品的抗輻射熱滲透性能測(cè)試裝置。
文檔編號(hào)G01N33/00GK201034993SQ200620046929
公開日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2006年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
發(fā)明者徐蘭娣, 巍 施, 李瑜璋, 殷海波, 瞿志剛 申請(qǐng)人:公安部上海消防研究所