专利名称：织物抗辐射热渗透性能试验装置的制作方法
技术领域：
本发明属于安全技术领域，具体涉及一种织物抗辐射热渗透性能试验装置。
背景技术：
消防员进行灭火作业时遇到的辐射热如超过人体生理正常平衡过程的承受能力， 会造成从轻微伤害至死亡的危险。火场中的热量以传导、对流和辐射三种方式向外界传播， 其中热辐射是造成伤害的最主要因素。因此消防员防护服装抗辐射热渗透性能是决定消防 员防护服装防护性能优劣的关键技术指标。目前，国外技术先进国家都依据ISO 6942-2002《隔热防护服测试方法——材料和 多层结构抗热辐射渗透性能试验》标准设计制造了用于消防员防护服装抗辐射热渗透性能 试验装置，但引进该试验装置价格较为昂贵。我国GA 634-2006《消防员隔热防护服》标准 中规定了消防员隔热防护服的抗辐射热渗透性能试验方法，用于消防员隔热防护服的抗辐 射热渗透性能测试置。为了获得精确的试验数据验证消防员防护服的防护性能，有必要参 考ISO 6942-2002标准，研制符合我国实际需要的织物抗辐射热渗透性能试验装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用炭化硅加热棒通电产生热辐射，通过热电偶测量 织物背面温度变化的一种织物抗辐射热渗透性能试验装置。本发明提供的织物抗辐射热渗透性能试验装置，由辐射热源、铜板热量计和数据 采集系统三部分组成，其中辐射热源由两个炭化硅加热棒组1和一个电阻2组成，通电后产生热辐射，炭化硅 加热棒组1由若干根炭化硅加热棒串联组成，两个炭化硅加热棒组1之间并联，再与电阻2 串联后，连接到220V的电源上，炭化硅加热棒组1固定于支架8上；铜板热量计由铜板3、铜-康铜热电偶4和装配块5构成，铜-康铜热电偶4焊接 在铜板3圆弧内表面的中心位置，铜板3上的导线穿过装配块5上的通孔连接到采集卡6 上，铜板3通过粘结剂粘到装配块5上；数据采集系统由采集卡6和计算机7构成，计算机7连接采集卡6 ；辐射热源对准铜板热量计的铜板3圆弧的凸面。本发明中，所述每个炭化硅加热棒组1的炭化硅加热棒为3-4根，串联连接，每根 碳化硅加热棒的总长为356mm士4mm，直径为8. Omm士0. 2mm,电阻值为15 Ω 19 Ω，相邻的 炭化硅加热棒的布置间距为6-8mm，本发明中，所述电阻2的阻值为1Ω，功率为5kW 9kW。本发明中，所述铜板3的铜含量不低于99 %，厚度为2. Omm,尺寸为50mmX 50. 3mm, 并且延50. 3mm长边弯成半径为130mm的圆弧，弦长50mm。铜板3的重量为36g士 lg。本发明中，所述铜-康铜热电偶4的直径为0. 3mm 1mm。本发明中，所述装配块5采用硅酸钙板制成，密度为1300kg/m3 士 50kg/m3，热传导率为0. 08W/ (m · k) 士0. 02W/ (m · k)，尺寸为90mmX 90mm，厚度为25mm。装配块5顶面为圆 弧面，直径约为130mm，顶面的中心开一个矩形孔。矩形孔的尺寸为50mmX46mm，孔深10mm。 延46mm边长的孔边开槽，槽深1mm，宽2mm。在矩形孔底面中心处开一个直径3mm的通孔。本发明的工作过程如下辐射热源中炭化硅加热棒组1通电后产生热辐射，将织物覆盖到铜板热量计表 面，使织物表面接受辐射热源的热辐射，通过铜板热量计上的铜_康铜热电偶4测试织物背 面温度，并转化为毫伏信号输送到采集卡6中，通过计算机7记录并计算辐射热通量。本发明的功能用于测试织物抗辐射热渗透性能。本发明与现有技术比较，具有以下显而易见的特点和优点本发明采用炭化硅加 热棒作为热源，发热量高，采用大功率电阻分压，使炭化硅加热棒的两端电压稳定，使试验 条件稳定。整套装置具有结构合理，测试准确、可操作性强的特点，能够符合织物的抗辐射 热渗透性能试验的要求。
图1为本发明结构图示。图2为实施例1炭化硅加热棒组布置示意图。其中(a)为主视图，(b)为俯视图。图3为实施例1炭化硅加热棒组和电阻电路图。其中(a)为总电路图，(b)为炭 化硅加热棒组电路图。图4为铜板热量计结构示意图。其中(a)为主视图，(b)为俯视图。图5为数据采集系统示意图。图中标号1为炭化硅加热棒，2为电阻，3为铜板，4为铜-康铜热电偶，5为装配 块，6为采集卡，7为计算机，8为支架。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。实施例1 本织物抗辐射热渗透性能试验装置由辐射热源、铜板热量计和数据采 集系统三部分组成。如图2和图3所示，辐射热源由两个炭化硅加热棒组1和一个电阻2组成，炭化硅 加热棒组1通电后产生热辐射。炭化硅加热棒组1包含有6根炭化硅加热棒，每三根为一 组串联连接，两组之间采用并联，再与电阻2串联后，连接到220V的电源上。如图4所示，铜板热量计由铜板3、铜-康铜热电偶4和装配块5构成。用于测量 织物试样背面温度。铜-康铜热电偶4焊接在铜板3圆弧内表面的中心位置，通过装配块 5上的通孔连接到采集卡上。铜板3通过粘结剂粘到装配块5上。如图5所示，数据采集系统由采集卡6和计算机7构成，用于热电偶信号采集、数 据处理等功能。炭化硅加热棒组1中炭化硅加热棒的总长为356mm。直径为8. 0mm。六根炭化硅 加热棒电阻值分别为15. 4Ω、17. 6Ω、17. 8Ω、16. 9Ω、18. 5Ω、18. 2Ω。六根炭化硅加热棒 的布置间距为7mm。电阻2的阻值为1 Ω，功率为6. 5kW。
铜板3的铜含量为99. 9 %，厚度为2. Omm,尺寸为50_X 50. 3mm,并且延50. 3mm长边弯成半径为130mm的圆�。页�50mm。铜板3的重量为36. 6g。铜-康铜热电偶4的直径为0. 3mm。装配块5采用硅酸钙板制成，密度为1300kg/m3士50kg/m3，热传导率为0. 074W/ (m*k)，尺寸为90mmX 90mm，厚度为25mm。从装配块顶面为圆弧面，直径约为130mm，顶面的 中心开一个矩形孔。矩形孔的尺寸为50mmX 46mm，孔深10mm。延46mm边长的孔边开槽，槽 深1mm，宽2mm。在矩形孔底面中心处开一个直径3mm的通孔。
权利要求
一种织物抗辐射热渗透性能试验装置，由辐射热源、铜板热量计和数据采集系统三部分组成。其特征在于辐射热源由两个炭化硅加热棒组(1)和一个电阻(2)组成，通电后产生热辐射，炭化硅加热棒组(1)由若干根炭化硅加热棒串联组成，两个炭化硅加热棒组(1)之间并联，再与电阻(2)串联后，连接到220V的电源上，炭化硅加热棒组(1)固定于支架(8)上；铜板热量计由铜板(3)、铜-康铜热电偶(4)和装配块(5)构成，铜-康铜热电偶(4)焊接在铜板(3)圆弧内表面的中心位置，铜板(3)上的导线穿过装配块(5)上的通孔连接到采集卡(6)上，铜板(3)通过粘结剂粘到装配块(5)上；数据采集系统由采集卡(6)和计算机(7)构成，计算机(7)连接采集卡(6)；辐射热源对准铜板热量计的铜板(3)圆弧的凸面。
2.根据权利要求1所述的织物抗辐射热渗透性能试验装置，其特征在于所述每个炭化 硅加热棒组(1)的炭化硅加热棒为3-4根，串联连接，相邻的炭化硅加热棒的布置间距为 6-8mm，每根碳化硅加热棒的电阻值为15 Ω 19 Ω，直径为8. Omm士0. 2mm。
3.根据权利要求1所述的织物抗辐射热渗透性能试验装置，其特征在于所述电阻(2) 的阻值为1 Ω，功率为5kW 9kW。
4.根据权利要求1所述的织物抗辐射热渗透性能试验装置，其特征在于所述铜板(3) 的铜含量不低于99%，厚度为2. 0mm，尺寸为50mmX50. 3mm，重量为36g士 lg。
5.根据权利要求1所述的织物抗辐射热渗透性能试验装置，其特征在于所述铜-康铜 热电偶(4)的直径为0. 3mm 1mm。
全文摘要
本发明属于安全技术领域，具体涉及一种织物抗辐射热渗透性能试验装置。由辐射热源、铜板热量计和数据采集系统组成。辐射热源由两个炭化硅加热棒组和一个电阻构成，每个炭化硅加热棒组包括若干根炭化硅加热棒，通电后产生热辐射。电路中，炭化硅加热棒串连后组成炭化硅加热棒组，两个炭化硅加热棒组并联后与电阻串联后，连接到220V的电源上。铜板热量计由铜板、铜-康铜热电偶和装配块构成。用于测量织物试样背面温度。铜-康铜热电偶焊接在铜板圆弧内表面的中心位置，通过装配块上的通孔连接到采集卡上。铜板通过粘结剂粘到装配块上。数据采集系统由采集卡和计算机构成，采集卡采集铜-康铜热电偶的温度信号，输入计算机进行数据处理和计算等。本发明用于测试织物的抗辐射热渗透性能，具有结构合理，测试准确、可操作性强的特点，能够符合织物的抗辐射热渗透性能试验的要求。
文档编号G01N25/18GK101819171SQ20101014834
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月15日 优先权日2010年4月15日
发明者周凯, 曹永强, 李瑜璋, 杜希, 柳素燕, 殷海波, 谢春龙 申请人:公安部上海消防研究所;上海倍安实业有限公司
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