CN203053903U

CN203053903U - 一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置

Info

Publication number: CN203053903U
Application number: CN 201320028430
Authority: CN
Inventors: 李俊; 卢业虎
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2023-01-18

Abstract

本实用新型涉及一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，包括温控恒温水箱、传送管道系统和检测系统，温控恒温水箱与传送管道相连，传送管道上连接一个双向阀和流量控制钮，一边连着喷嘴，另一边连着液体循环管道；喷嘴处安装一个温度传感器；测试的织物固定在传感器插板上的空气层装置上；传感器插板两边装有可旋转装置，传感器插板上装有热流传感器；热流传感器、温度传感器与计算机数据采集仪相连；底座的四个螺钉固定在液体回收箱内；液体回收箱通过管子连接温控恒温水箱。本实用新型不仅可以用于研究液体的温度、流速、暴露时间、液体与面料的作用角度对织物高温液体防护性能的影响，还可以研究衣下空气层对织物防护性能的影响。

Description

一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置

技术领域

本实用新型属职业安全与健康技术领域，特别是涉及一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置。

背景技术

职业工人常暴露在火焰、热辐射、高温液体和蒸汽等极端危险环境下，热防护装备可以有效地避免或减少人体受到的伤害，合理地选择热防护服装装备显得尤为重要。客观准确地测试防护织物的热防护性能，为热防护材料及装备的研发与选择提供重要的科学依据和评价手段。目前对火焰和热辐射的研究和测评已经相当成熟，而国内外对高温液体和蒸汽热防护性能的研究较少。当前对高温液体防护性能的测评采用ASTM F2701规定的测试设备，如图1所示，将织物试样直接放置在传感器板上（与水平方向呈45°），加热测试的液体至指定的温度后，均匀地倒在织物上方特定的漏斗里（1L/10s），使织物暴露在高温液体飞溅物下10s，传感器板上放置2个铜片热流计用于测定透过试样的热流量，并根据Stoll曲线预测人体皮肤二级烧伤所需要的时间，从而评价热防护装备的高温液体防护性能。

然而作业人员在实际的工作环境下，经常遭受各种高温液体飞溅物，其液体种类、温度、流量、暴露时间对防护装备的防护性能提出不同程度的考验。服装与飞溅物的作用角度也会对防护装备的防护性能产生影响。此外，Stoll皮肤烧伤准则提供的信息较少，不能很好地预测皮肤烧伤情况。在热防护装备实际穿着的情况下，人体皮肤和织物之间形成不同厚度的衣下空气层，将会直接影响到热防护装备中的热湿传递，从而影响到热防护装备防护性能。但是目前的热防护性能测评装置则没有到考虑上述因素对防护性能的影响，很有必要设计和开发更好的测评装置并准确地测试热防护装备的防护性能，确保着装者的职业健康与安全。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，能改变液体的种类、温度、流量、暴露时间、液体与织物的作用角度、织物与传感器间空气层等测试条件，评价热防护装备的高温液体防护性能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，包括温控装置，恒温水箱，传送管道系统，液体循环管道，温度传感器，热流传感器，计算机数据采集仪，测试的织物，所述的恒温水箱上面通过传送管道依次连接流量控制钮和双向控制阀输入口，双向控制阀有两个输出口，其中一个连通液体循环管道、另一个连通喷嘴，喷嘴固定在底座的一侧支架上，且喷嘴处还安装有温度传感器，底座另一侧支架上安装有传感器插板，传感器插板上内嵌有若干热流传感器，传感器插板上面还安装有空气层装置，热流传感器和温度传感器分别串联计算机数据采集仪，底座整体固定在液体回收箱的底面上，液体回收箱底部通过管子连通恒温水箱。

所述的液体循环管道下端连通恒温水箱。

所述的传感器插板通过其左右两侧的可旋转装置配合安装在底座支架上。

所述的热流传感器有3个。

所述的底座底部通过螺钉与液体回收箱固定。

所述的管子上安装有开关。

所述的恒温水箱内安装有温控装置。

所述的传感器插板由无机复合材料制成，其热扩散性能与皮肤接近，并装有三个热流传感器，其隔热材料与传感器板一致。

所述的空气层装置由聚四氟乙烯材料制成，并在纵横向装上数根支撑线。

所述的计算机数据采集仪装有数据采集卡和特定的数据处理程序，预测皮肤烧伤程度和吸收的能量。

有益效果

本实用新型可以通过温控装置控制液体温度、流量控制阀调节液体的流量、双向阀改变暴露时间、转动装置设定液体与织物的作用角度、空气层装置调节织物与传感器间空气层等，从而很好地模拟了在高温液体暴露环境下人体穿着热防护装备的真实情况，弥补了现有测评装置所忽略的这些因素对热防护性能的影响，而且通过改进的皮肤烧伤预测程度实现皮肤烧伤程度、深度和时间的评估和皮肤吸收总能量的计算。另外，还能探索液体在织物表面流动轮廓对防护性能的影响。本实用新型还具有设计简洁，成本低和操作安全方便等优点，对于保护职业工人的生命安全和研发的高新技术的热防护装备都具有非常重要的现实意义，是高等纺织院校、纺织科研机构、餐饮业、食品加工行业、消防灭火、石油化工、天然气等安全生产行业必备的重要测试仪器。

附图说明

图1为现有技术中测量高温液体防护性能的装置示意图。

图2为本实用新型示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1～图2所示，一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，包括温控装置1，恒温水箱2，传送管道系统3，流量控制钮4，双向控制阀5，液体循环管道6，喷嘴7，温度传感器8，传感器插板9，空气层装置10，热流传感器11，计算机数据采集仪12，测试的织物13，可旋转装置14，底座15，液体回收箱16，管子17和开关18，所述的温控恒温水箱2与传送管道3相连；所述的传送管道3上连接一个双向控制阀5和流量控制钮4，双向控制阀5一边连着喷嘴7，另一边连着液体循环管道6，该循环管道保证液体流通从而预热管道，减少液体在管道流动导致的温度下降，影响实验精度；转动流量控制钮可以调节阀门的大小控制液体的流速。喷嘴7还安装一个T型热电偶制成的温度传感器8，监控液体的温度和辨识测试的开始。传感器插板9上放置由聚四氟乙烯制成的不同厚度的空气层装置10。采用C型压片将测试的织物13固定在所述的空气层装置10和传感器插板9上，该传感器板长、宽、高分别为406mm、254mm、20mm。调节传感器插板9两边的可旋转装置14，获得各种液体飞溅物与织物接触的角度（0<β≤90°）；传感器插板9上装有三个热流传感器11，该热流传感器11由T型热电偶嵌入与传感器插板9，并用耐高温环氧树脂固定在传感器插板9表面，根据Duhamel法则计算热流量。热流传感器11、温度传感器8与计算机数据采集仪12相连，该计算机数据采集仪连有NI公司的PCI-6251多功能DAQ数据板卡和自行编制的皮肤烧伤预测软件。底座15连有四个螺钉，固定在液体回收箱16内；该液体回收箱16连有一根管子17通向所述的温控恒温水箱2。其中，该管子上装有开关18，当织物暴露于液体飞溅物时，关闭从回收箱流向恒温水箱的液体，暴露实验结束后，打开该开关，回收液体并加热至设定温度。

本实用新型测评方式有很多种，可以单一地研究液体种类、温度、流量、暴露时间、作用角度和衣下空气层厚度对热防护性能的影响，还可以研究多变量组合的影响，全面地评价影响热防护装备高温液体防护性能的影响。

本实用新型通过可以通过温控装置控制液体温度、流量控制阀调节液体的流量、双向阀改变暴露时间、转动装置设定液体与织物的作用角度、空气层装置调节织物与传感器间空气层等，从而很好地模拟了在高温液体暴露环境下人体穿着热防护装备的真实情况，弥补了现有测评装置所忽略的这些因素对热防护性能的影响，而且通过改进的皮肤烧伤预测程度准确地评估皮肤烧伤。本实用新型还具有设计简洁，成本低和操作安全方便等优点，对于保护职业工人的生命安全和研发的高新技术的热防护装备都具有非常重要的现实意义。

Claims

1.一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，包括温控装置（1），恒温水箱（2），传送管道系统（3），液体循环管道（6），温度传感器（8），热流传感器（11），计算机数据采集仪（12），测试的织物（13），其特征是：所述的恒温水箱（2）上面通过传送管道（3）依次连接流量控制钮（4）和双向控制阀（5）输入口，双向控制阀（5）有两个输出口，其中一个连通液体循环管道（6）、另一个连通喷嘴（7），喷嘴（7）固定在底座（15）的一侧支架上，且喷嘴（7）处还安装有温度传感器（8），底座（15）另一侧支架上安装有传感器插板（9），传感器插板（9）上内嵌有若干热流传感器（11），传感器插板（9）上面还安装有空气层装置（10），热流传感器（11）和温度传感器（8）分别串联计算机数据采集仪（12），底座（15）整体固定在液体回收箱（16）的底面上，液体回收箱（16）底部通过管子（17）连通恒温水箱（2）。

2.根据权利要求1所述的一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，其特征是：所述的液体循环管道（6）下端连通恒温水箱（2）。

3.根据权利要求1所述的一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，其特征是：所述的传感器插板（9）通过其左右两侧的可旋转装置（14）配合安装在底座（15）支架上。

4.根据权利要求1所述的一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，其特征是：所述的热流传感器（11）有3个。

5.根据权利要求1所述的一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，其特征是：所述的底座（15）底部通过螺钉与液体回收箱（16）固定。

6.根据权利要求1所述的一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，其特征是：所述的管子（17）上安装有开关（18）。

7.根据权利要求1所述的一种新型的热防护装备高温液体防护性能测评装置，其特征是：所述的恒温水箱（2）内安装有温控装置（1）。