專利名稱：織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置。
背景技術(shù)：
消防員進行滅火作業(yè)時遇到的輻射熱如超過人體生理正常平衡過程的承受能力， 會造成從輕微傷害至死亡的危險?；饒鲋械臒崃恳詡鲗?dǎo)、對流和輻射三種方式向外界傳播， 其中熱輻射是造成傷害的最主要因素。因此消防員防護服裝抗輻射熱滲透性能是決定消防 員防護服裝防護性能優(yōu)劣的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。目前，國外技術(shù)先進國家都依據(jù)ISO 6942-2002《隔熱防護服測試方法——材料和 多層結(jié)構(gòu)抗熱輻射滲透性能試驗》標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造了用于消防員防護服裝抗輻射熱滲透性能 試驗裝置，但引進該試驗裝置價格較為昂貴。我國GA 634-2006《消防員隔熱防護服》標(biāo)準(zhǔn) 中規(guī)定了消防員隔熱防護服的抗輻射熱滲透性能試驗方法，用于消防員隔熱防護服的抗輻 射熱滲透性能測試置。為了獲得精確的試驗數(shù)據(jù)驗證消防員防護服的防護性能，有必要參 考ISO 6942-2002標(biāo)準(zhǔn)，研制符合我國實際需要的織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用炭化硅加熱棒通電產(chǎn)生熱輻射，通過熱電偶測量 織物背面溫度變化的一種織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置。本發(fā)明提供的織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置，由輻射熱源、銅板熱量計和數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)三部分組成，其中輻射熱源由兩個炭化硅加熱棒組1和一個電阻2組成，通電后產(chǎn)生熱輻射，炭化硅 加熱棒組1由若干根炭化硅加熱棒串聯(lián)組成，兩個炭化硅加熱棒組1之間并聯(lián)，再與電阻2 串聯(lián)后，連接到220V的電源上，炭化硅加熱棒組1固定于支架8上；銅板熱量計由銅板3、銅-康銅熱電偶4和裝配塊5構(gòu)成，銅-康銅熱電偶4焊接 在銅板3圓弧內(nèi)表面的中心位置，銅板3上的導(dǎo)線穿過裝配塊5上的通孔連接到采集卡6 上，銅板3通過粘結(jié)劑粘到裝配塊5上；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由采集卡6和計算機7構(gòu)成，計算機7連接采集卡6 ；輻射熱源對準(zhǔn)銅板熱量計的銅板3圓弧的凸面。本發(fā)明中，所述每個炭化硅加熱棒組1的炭化硅加熱棒為3-4根，串聯(lián)連接，每根 碳化硅加熱棒的總長為356mm士4mm，直徑為8. Omm士0. 2mm,電阻值為15 Ω 19 Ω，相鄰的 炭化硅加熱棒的布置間距為6-8mm，本發(fā)明中，所述電阻2的阻值為1Ω，功率為5kW 9kW。本發(fā)明中，所述銅板3的銅含量不低于99 %，厚度為2. Omm,尺寸為50mmX 50. 3mm, 并且延50. 3mm長邊彎成半徑為130mm的圓弧，弦長50mm。銅板3的重量為36g士 lg。本發(fā)明中，所述銅-康銅熱電偶4的直徑為0. 3mm 1mm。本發(fā)明中，所述裝配塊5采用硅酸鈣板制成，密度為1300kg/m3 士 50kg/m3，熱傳導(dǎo)率為0. 08W/ (m · k) 士0. 02W/ (m · k)，尺寸為90mmX 90mm，厚度為25mm。裝配塊5頂面為圓 弧面，直徑約為130mm，頂面的中心開一個矩形孔。矩形孔的尺寸為50mmX46mm，孔深10mm。 延46mm邊長的孔邊開槽，槽深1mm，寬2mm。在矩形孔底面中心處開一個直徑3mm的通孔。本發(fā)明的工作過程如下輻射熱源中炭化硅加熱棒組1通電后產(chǎn)生熱輻射，將織物覆蓋到銅板熱量計表 面，使織物表面接受輻射熱源的熱輻射，通過銅板熱量計上的銅_康銅熱電偶4測試織物背 面溫度，并轉(zhuǎn)化為毫伏信號輸送到采集卡6中，通過計算機7記錄并計算輻射熱通量。本發(fā)明的功能用于測試織物抗輻射熱滲透性能。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有以下顯而易見的特點和優(yōu)點本發(fā)明采用炭化硅加 熱棒作為熱源，發(fā)熱量高，采用大功率電阻分壓，使炭化硅加熱棒的兩端電壓穩(wěn)定，使試驗 條件穩(wěn)定。整套裝置具有結(jié)構(gòu)合理，測試準(zhǔn)確、可操作性強的特點，能夠符合織物的抗輻射 熱滲透性能試驗的要求。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖示。圖2為實施例1炭化硅加熱棒組布置示意圖。其中(a)為主視圖，(b)為俯視圖。圖3為實施例1炭化硅加熱棒組和電阻電路圖。其中(a)為總電路圖，(b)為炭 化硅加熱棒組電路圖。圖4為銅板熱量計結(jié)構(gòu)示意圖。其中(a)為主視圖，(b)為俯視圖。圖5為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)示意圖。圖中標(biāo)號1為炭化硅加熱棒，2為電阻，3為銅板，4為銅-康銅熱電偶，5為裝配 塊，6為采集卡，7為計算機，8為支架。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。實施例1 本織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置由輻射熱源、銅板熱量計和數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)三部分組成。如圖2和圖3所示，輻射熱源由兩個炭化硅加熱棒組1和一個電阻2組成，炭化硅 加熱棒組1通電后產(chǎn)生熱輻射。炭化硅加熱棒組1包含有6根炭化硅加熱棒，每三根為一 組串聯(lián)連接，兩組之間采用并聯(lián)，再與電阻2串聯(lián)后，連接到220V的電源上。如圖4所示，銅板熱量計由銅板3、銅-康銅熱電偶4和裝配塊5構(gòu)成。用于測量 織物試樣背面溫度。銅-康銅熱電偶4焊接在銅板3圓弧內(nèi)表面的中心位置，通過裝配塊 5上的通孔連接到采集卡上。銅板3通過粘結(jié)劑粘到裝配塊5上。如圖5所示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由采集卡6和計算機7構(gòu)成，用于熱電偶信號采集、數(shù) 據(jù)處理等功能。炭化硅加熱棒組1中炭化硅加熱棒的總長為356mm。直徑為8. 0mm。六根炭化硅 加熱棒電阻值分別為15. 4Ω、17. 6Ω、17. 8Ω、16. 9Ω、18. 5Ω、18. 2Ω。六根炭化硅加熱棒 的布置間距為7mm。電阻2的阻值為1 Ω，功率為6. 5kW。
銅板3的銅含量為99. 9 %，厚度為2. Omm,尺寸為50_X 50. 3mm,并且延50. 3mm長邊彎成半徑為130mm的圓弧，弦長50mm。銅板3的重量為36. 6g。銅-康銅熱電偶4的直徑為0. 3mm。裝配塊5采用硅酸鈣板制成，密度為1300kg/m3士50kg/m3，熱傳導(dǎo)率為0. 074W/ (m*k)，尺寸為90mmX 90mm，厚度為25mm。從裝配塊頂面為圓弧面，直徑約為130mm，頂面的 中心開一個矩形孔。矩形孔的尺寸為50mmX 46mm，孔深10mm。延46mm邊長的孔邊開槽，槽 深1mm，寬2mm。在矩形孔底面中心處開一個直徑3mm的通孔。
權(quán)利要求
一種織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置，由輻射熱源、銅板熱量計和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三部分組成。其特征在于輻射熱源由兩個炭化硅加熱棒組(1)和一個電阻(2)組成，通電后產(chǎn)生熱輻射，炭化硅加熱棒組(1)由若干根炭化硅加熱棒串聯(lián)組成，兩個炭化硅加熱棒組(1)之間并聯(lián)，再與電阻(2)串聯(lián)后，連接到220V的電源上，炭化硅加熱棒組(1)固定于支架(8)上；銅板熱量計由銅板(3)、銅-康銅熱電偶(4)和裝配塊(5)構(gòu)成，銅-康銅熱電偶(4)焊接在銅板(3)圓弧內(nèi)表面的中心位置，銅板(3)上的導(dǎo)線穿過裝配塊(5)上的通孔連接到采集卡(6)上，銅板(3)通過粘結(jié)劑粘到裝配塊(5)上；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由采集卡(6)和計算機(7)構(gòu)成，計算機(7)連接采集卡(6)；輻射熱源對準(zhǔn)銅板熱量計的銅板(3)圓弧的凸面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置，其特征在于所述每個炭化 硅加熱棒組(1)的炭化硅加熱棒為3-4根，串聯(lián)連接，相鄰的炭化硅加熱棒的布置間距為 6-8mm，每根碳化硅加熱棒的電阻值為15 Ω 19 Ω，直徑為8. Omm士0. 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置，其特征在于所述電阻(2) 的阻值為1 Ω，功率為5kW 9kW。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置，其特征在于所述銅板(3) 的銅含量不低于99%，厚度為2. 0mm，尺寸為50mmX50. 3mm，重量為36g士 lg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置，其特征在于所述銅-康銅 熱電偶(4)的直徑為0. 3mm 1mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種織物抗輻射熱滲透性能試驗裝置。由輻射熱源、銅板熱量計和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。輻射熱源由兩個炭化硅加熱棒組和一個電阻構(gòu)成，每個炭化硅加熱棒組包括若干根炭化硅加熱棒，通電后產(chǎn)生熱輻射。電路中，炭化硅加熱棒串連后組成炭化硅加熱棒組，兩個炭化硅加熱棒組并聯(lián)后與電阻串聯(lián)后，連接到220V的電源上。銅板熱量計由銅板、銅-康銅熱電偶和裝配塊構(gòu)成。用于測量織物試樣背面溫度。銅-康銅熱電偶焊接在銅板圓弧內(nèi)表面的中心位置，通過裝配塊上的通孔連接到采集卡上。銅板通過粘結(jié)劑粘到裝配塊上。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由采集卡和計算機構(gòu)成，采集卡采集銅-康銅熱電偶的溫度信號，輸入計算機進行數(shù)據(jù)處理和計算等。本發(fā)明用于測試織物的抗輻射熱滲透性能，具有結(jié)構(gòu)合理，測試準(zhǔn)確、可操作性強的特點，能夠符合織物的抗輻射熱滲透性能試驗的要求。
文檔編號G01N25/18GK101819171SQ20101014834
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者周凱, 曹永強, 李瑜璋, 杜希, 柳素燕, 殷海波, 謝春龍 申請人:公安部上海消防研究所;上海倍安實業(yè)有限公司