[發(fā)明專利]燃燒假人測試系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114965855A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 張金忠;麻可愛;葉翔宇;陳紹達;葛哲忠;徐明民
• 申請（專利權）人: 溫州市大榮紡織儀器有限公司
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 杭州匯和信專利代理有限公司 33475
• 代理人: 陳江

本發(fā)明提供了一種燃燒假人測試系統(tǒng)，包括燃燒實驗室、燃燒假人、噴火測試裝置、燃料輸送系統(tǒng)，燃燒實驗室內設有用于固定燃燒假人的固定裝置，噴火測試裝置包括若干個環(huán)繞設置在燃燒假人周圍的噴火測試單元，燃料輸送系統(tǒng)為噴火測試單元提供燃料；所述燃燒假人可進行姿態(tài)調整，燃燒假人內設有呼吸模擬系統(tǒng)；在測試時，燃燒假人的周圍設置有攝像頭和三維掃描儀。燃燒假人可進行姿態(tài)調整，可以對防護服在不同人體姿態(tài)下進行較為全面的測試；且燃燒假人上設有呼吸模擬系統(tǒng)，在進行燃燒測試時，開啟呼吸模擬系統(tǒng)，可以模擬正常人的呼吸過程中，可以獲得人在穿著防護服時肺部吸入有毒氣體的數(shù)據(jù)，從而能夠對防護服的防護效果進行較為全面的分析評價。

技術領域

本發(fā)明涉及防護服檢測技術領域，特別涉及一種燃燒假人測試系統(tǒng)。

背景技術

強制性國家標準GB 8965.1-2020《防護服裝阻燃服》于2021年8月1日起正式實施，新增假人轟燃法熱防護性能技術指標要求。燃燒假人測試系統(tǒng)主要用于開展消防服熱防護性能評估,把防護服穿在儀器化的燃燒假人身上，用穩(wěn)定的火場對防護服進行燃燒測試，利用假人身上的熱流量傳感器測得的數(shù)據(jù)，通過計算后得出人體二級或三級燒傷面積，用于評價防護服裝的熱防護效果。同時，燃燒假人測試系統(tǒng)還可應用于國防軍工和航空航天領域，如評價單兵應對惡劣戰(zhàn)場環(huán)境下戰(zhàn)火與熱輻射攻擊的效果、宇航服性能評價等。

1、燃燒假人系統(tǒng)研究現(xiàn)狀

1.1、熱防護服是指對在高溫條件下工作的人體進行安全保護，從而避免人體受到高溫傷害的各種保護性服裝，它主要用來減少熱量在人體皮膚上的積聚，從而保護皮膚不被燒傷或灼傷。

如何評價特種服裝中軍服、消防服、防火服的熱防護性能，一直是國內外特種服裝研制領域的難題。

現(xiàn)有國際通用熱防護性能評價方法包括織物熱防護性能測評和燃燒假人系統(tǒng)測評。其中，織物熱防護性能(TPP數(shù)值)測試通過將織物暴露在熱流量可控的模擬火場，使用放置在織物后方的熱流傳感器測量皮膚達到二級燒傷所需時間，推算織物TPP數(shù)值[kW sm-2]。該方法被國際標準ISO 17492以及我國國家標準GB/T38302-2019采用。

然而，從服裝面料到成品服裝的加工過程中，服裝的設計、款式、結構、裁剪、縫紉、附件、縫線等因素，都會影響到服裝對人體的熱防護效果。評估特種服裝對人體真實熱防護效果，最好的方法是把服裝穿在人體上在火場中進行測試。燃燒假人測試技術應運而生，是國內外公認的、最適宜評價服裝整體熱防護性能的測試技術，燃燒假人也在近年被譽為燃燒儀器“皇冠上的明珠”，集成了眾多技術難點。

1.2、我國燃燒假人研制水平與世界先進水平存在較大差距

1960年左右，美國海軍率先開展了燃料武器火攻試驗，并利用試驗成果研制了世界首臺燃燒假人模型。后來，美國杜邦公司改進了測試設備和記錄系統(tǒng)，使燃燒假人擁有122個熱流傳感器，配套試驗系統(tǒng)擁有多個丁烷氣體燃燒器，模擬各種突發(fā)燃燒火焰，利用計算機記錄熱流傳感器數(shù)據(jù)并自動換算出受到二級燒傷和三級燒傷的人體表面積占人體總表面積的百分比。

1985年，加拿大阿爾伯塔大學成功研制了一套類似的燃燒假人系統(tǒng)。他們的系統(tǒng)擁有110個熱流量傳感器和6個丙烷燃燒器。數(shù)據(jù)后期處理方法類似，通過計算機控制實驗過程、獲取數(shù)據(jù)，計算皮膚二級、三級燒傷面積占人體總面積的百分比。

我國關于特種服裝熱防護性能的測試與評價，在相當長時間內一直沿用國外已逐步淘汰的紡織品垂直燃燒測試方法。鑒于燃燒假人系統(tǒng)在服裝阻燃性能測試與評價、人體燒傷程度評估等方面的重要作用，公安部上海消防科學研究所曾于 1993年開展了燃燒假人研究，總后軍需裝備研究所從1990年開始跟蹤國內外燃燒假人測試技術的研究發(fā)展動態(tài),并對涉及的關鍵技術進行了先期論證研究和技術儲備。