27為與熱暴露模擬箱11后側(cè)開(kāi)口形狀相對(duì)應(yīng)的、開(kāi)有長(zhǎng)方形通孔的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)熱暴露模擬箱11的矩形開(kāi)口與熱暴露模擬箱11連接。樣品輸送裝置27的中空內(nèi)部緊靠熱暴露模擬箱11向后依次設(shè)有可上下移動(dòng)的絕熱板19，可前后移動(dòng)的織物夾持裝置20，可拆卸的靜態(tài)空氣層裝置24和可拆卸的傳感器基座25。所述的織物夾持裝置20為內(nèi)部開(kāi)口的框型結(jié)構(gòu)，內(nèi)部開(kāi)口中從前往后依次裝有外層織物21、防水透氣層織物22和隔熱層織物23三層織物。在織物夾持裝置20的上下兩側(cè)、與樣品輸送裝置27之間各裝有兩個(gè)滑輪，當(dāng)靜態(tài)空氣層裝置24被取出后，織物夾持裝置20在蒸汽沖擊力以及環(huán)境分壓的作用下發(fā)生前后移動(dòng)，導(dǎo)致空氣層的厚度不斷發(fā)生變化，從而能夠更加準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)在高溫輻射、高溫蒸汽暴露條件下織物熱防護(hù)性能的真實(shí)情況。隔熱板19由聚四氟乙烯材料制成，可有效阻隔熱暴露前熱暴露模擬箱11內(nèi)熱濕向織物傳遞，隔熱板19可進(jìn)行上下移動(dòng)，對(duì)熱暴露的起始時(shí)間進(jìn)行控制。靜態(tài)空氣裝置24為內(nèi)部開(kāi)口的框型結(jié)構(gòu)，采用聚四氟乙烯制成。傳感器基座25內(nèi)設(shè)有模擬皮膚傳感器26，模擬皮膚傳感器26與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)28連接。
[0024]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)28連接NI公司的PC1-6251多功能、多通道DAQ數(shù)據(jù)板卡和預(yù)先編制的數(shù)據(jù)采集軟件、皮膚燒傷預(yù)測(cè)軟件。
[0025]以現(xiàn)有的一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置為例，也是本發(fā)明的優(yōu)選，其中蒸汽輸送管包括蒸汽主管7和兩條蒸汽支管5，蒸汽主管7與兩條蒸汽支管5之間通過(guò)三通調(diào)節(jié)閥8連通進(jìn)行蒸汽輸送分流。蒸汽主管7上設(shè)有蒸汽閥6，控制蒸汽輸送的開(kāi)關(guān)，兩條蒸汽支管5上分別設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥9，可以分別對(duì)兩條蒸汽支管5中的蒸汽流量進(jìn)行控制。兩條蒸汽支管5的后端均設(shè)有蒸汽噴嘴10，兩個(gè)蒸汽噴嘴10按照上、下對(duì)應(yīng)的位置關(guān)系固定在熱暴露模擬箱11前側(cè)，并分別向下、向上對(duì)應(yīng)傾斜。兩個(gè)蒸汽噴嘴10通過(guò)兩塊固定件14加固，上固定件14設(shè)置于上蒸汽噴嘴10的下方，下固定件14設(shè)置于下蒸汽噴嘴10的上方。加熱器13則設(shè)置于兩塊固定件14之間，所述的溫度傳感器12對(duì)應(yīng)設(shè)置為兩個(gè)。熱暴露模擬箱11后側(cè)的開(kāi)口設(shè)置為正方形，面積為100X 100mm，所述的織物夾持裝置20的外橫截面積為170X170mm，內(nèi)開(kāi)口面積為100X 100mm，所述的織物大小為150X 150mm，也即織物的暴露面積大小為100 X 100mm,靜態(tài)空氣層裝置24的內(nèi)開(kāi)口面積設(shè)置為100 X 100mm,厚度為6.4mm，且三者的開(kāi)口相互對(duì)應(yīng)設(shè)置。也就是說(shuō)，靜態(tài)空氣層裝置24內(nèi)開(kāi)口的大小與織物夾持裝置20的內(nèi)開(kāi)口以及熱暴露模擬箱11后側(cè)的開(kāi)口大小相等，也即與多層織物的熱暴露面積相等。所述的傳感器基座25的大小為170X 170_，厚度設(shè)為25.4_，模擬皮膚傳感器26為圓柱體結(jié)構(gòu)，直徑為25.4_。
[0026]不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的優(yōu)選與現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置不同之處在于通過(guò)增加具有不同噴射方位的蒸汽噴嘴10，而且能夠靈活控制蒸汽的噴射溫度、壓力、流量，從而更加真實(shí)、有效地模擬火場(chǎng)條件下高溫蒸汽的分布狀態(tài)。樣品輸送裝置20的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)更加真實(shí)的模擬熱防護(hù)服裝及裝備在救援火場(chǎng)中的真實(shí)使用情況，對(duì)于更加準(zhǔn)確的評(píng)測(cè)火場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境條件下織物的熱防護(hù)性能，保護(hù)消防工作人員的身心健康與生命安全，以及提高消防作業(yè)的效率都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。另外，通過(guò)對(duì)熱暴露模擬箱11內(nèi)的溫濕度控制，以及對(duì)熱暴露的起始時(shí)間控制，可提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性及可重復(fù)性。本發(fā)明還具有成本低、操作安全方便等優(yōu)點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，包括蒸汽發(fā)生器(1)、蒸汽輸送管、熱暴露模擬箱(11)、樣品輸送裝置(27)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(28)，其特征在于:所述蒸汽輸送管前端與蒸汽發(fā)生器(1)相連、后端連有蒸汽噴嘴(10)、中間安裝有蒸汽開(kāi)關(guān)和流量調(diào)節(jié)裝置，所述蒸汽噴嘴(10)固定在熱暴露模擬箱(11)內(nèi)、出汽端置于熱暴露模擬箱(11)內(nèi)部，所述熱暴露模擬箱(11)上設(shè)有壓力調(diào)節(jié)裝置(15)，熱暴露模擬箱(11)內(nèi)部安裝有加熱器(13)、溫度傳感器(12)和濕度傳感器(18)，所述溫度傳感器(12)的探頭設(shè)置于蒸汽噴嘴(10)的出汽口處，所述熱暴露模擬箱(11)后側(cè)設(shè)有矩形開(kāi)口，所述樣品輸送裝置(27)為開(kāi)有長(zhǎng)方形通孔的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)、對(duì)應(yīng)熱暴露模擬箱(11)的矩形開(kāi)口與熱暴露模擬箱(11)連接，所述樣品輸送裝置(27)的中空內(nèi)部緊靠熱暴露模擬箱(11)向后依次設(shè)有可上下移動(dòng)的絕熱板(19)、可前后移動(dòng)的織物夾持裝置(20)、可拆卸的靜態(tài)空氣層裝置(24)和可拆卸的傳感器基座(25)，所述織物夾持裝置(20)為內(nèi)部開(kāi)口的框型結(jié)構(gòu)，織物夾持裝置(20)內(nèi)部從前往后依次裝有外層織物(21)、防水透氣層織物(22)和隔熱層織物(23)，所述傳感器基座(25)內(nèi)設(shè)有模擬皮膚傳感器(26)，所述模擬皮膚傳感器(26)、溫度傳感器(12)和濕度傳感器(18)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(28)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，其特征在于:所述蒸汽發(fā)生器⑴上設(shè)有溫控裝置(2)、安全閥(3)和壓力控制器(4)，所述安全閥(3)和壓力控制器(4)位于蒸汽發(fā)生器(1)頂部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，其特征在于:所述蒸汽輸送管包括蒸汽主管(7)和兩條蒸汽支管(5)，所述蒸汽主管(7)與兩條蒸汽支管(5)之間通過(guò)三通調(diào)節(jié)閥(8)連通，蒸汽主管(7)上設(shè)有蒸汽閥￠)，兩條蒸汽支管(5)上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥(9) ο4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，其特征在于:所述兩條蒸汽支管(5)的后端均設(shè)有蒸汽噴嘴(10)，所述兩個(gè)蒸汽噴嘴(10)按照上、下對(duì)應(yīng)的位置關(guān)系固定在熱暴露模擬箱(11)前側(cè)，并分別向下、向上對(duì)應(yīng)傾斜，所述兩個(gè)蒸汽噴嘴(10)通過(guò)兩塊固定件(14)加固，上固定件(14)設(shè)置于上蒸汽噴嘴(10)的下方，下固定件(14)設(shè)置于下蒸汽噴嘴(10)的上方，所述加熱器(13)設(shè)置于兩塊固定件(14)之間，所述溫度傳感器(12)對(duì)應(yīng)設(shè)置為兩個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，其特征在于:所述壓力調(diào)節(jié)裝置(15)為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，設(shè)置于熱暴露模擬箱(11)頂部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，其特征在于:所述加熱器(13)為遠(yuǎn)紅外線陶瓷輻射板。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，其特征在于:所述熱暴露模擬箱(11)底部設(shè)有排水管(16)，所述排水管(16)上安裝有開(kāi)關(guān)(17)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，其特征在于:所述靜態(tài)空氣層裝置(24)為內(nèi)部開(kāi)口的框型結(jié)構(gòu)，靜態(tài)空氣層裝置(24)內(nèi)開(kāi)口的大小與織物夾持裝置(20)的內(nèi)開(kāi)口及熱暴露模擬箱(11)后側(cè)開(kāi)口相等且對(duì)應(yīng)設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，其特征在于:所述織物夾持裝置(20)上下兩側(cè)、與樣品輸送裝置(27)之間各裝有兩個(gè)滑輪。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，其特征在于:所述絕熱板 (19)和靜態(tài)空氣層裝置(24)采用聚四氟乙烯制成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種織物熱防護(hù)性能測(cè)評(píng)裝置，包括蒸汽發(fā)生器、蒸汽輸送管、熱暴露模擬箱、樣品輸送裝置和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。蒸汽輸送管前端與蒸汽發(fā)生器相連，后端連有蒸汽噴嘴，蒸汽噴嘴出汽端置于熱暴露模擬箱內(nèi)部，熱暴露模擬箱內(nèi)部安裝有加熱器、溫度傳感器和濕度傳感器，熱暴露模擬箱后側(cè)設(shè)有開(kāi)口，樣品輸送裝置與熱暴露模擬箱后側(cè)連接、內(nèi)部向后依次設(shè)有絕熱板、織物夾持裝置、靜態(tài)空氣層裝置和傳感器基座，織物夾持裝置內(nèi)部開(kāi)口中裝有外層織物、防水透氣層織物和隔熱層織物，傳感器基座內(nèi)設(shè)有模擬皮膚傳感器，模擬皮膚傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接。本發(fā)明能夠?qū)Ω邷剌椛?、高溫蒸汽條件下的織物熱防護(hù)性能進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)評(píng)。
【IPC分類(lèi)】G05D27/02, G01N25/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105259201
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510746950
【發(fā)明人】蘇云, 李俊, 李小輝
【申請(qǐng)人】東華大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日