一种燃烧测试假人的制作方法

1.本实用新型涉及防护服检测技术领域，特别涉及一种燃烧测试假人。


背景技术：

2.强制性国家标准gb 8965.1-2020《防护服装阻燃服》于2021年8月1日起正式实施，新增假人轰燃法热防护性能技术指标要求。燃烧假人测试系统主要用于开展消防服热防护性能评估,把防护服穿在仪器化的燃烧假人身上，用稳定的火场对防护服进行燃烧测试，利用假人身上的热流量传感器测得的数据，通过计算后得出人体二级或三级烧伤面积，用于评价防护服装的热防护效果。同时，燃烧假人测试系统还可应用于国防军工和航空航天领域，如评价单兵应对恶劣战场环境下战火与热辐射攻击的效果、宇航服性能评价等。
3.燃烧假人系统研究现状
4.热防护服是指对在高温条件下工作的人体进行安全保护，从而避免人体受到高温伤害的各种保护性服装，它主要用来减少热量在人体皮肤上的积聚，从而保护皮肤不被烧伤或灼伤。
5.如何评价特种服装中军服、消防服、防火服的热防护性能，一直是国内外特种服装研制领域的难题。
6.现有国际通用热防护性能评价方法包括织物热防护性能测评和燃烧假人系统测评。其中，织物热防护性能(tpp数值)测试通过将织物暴露在热流量可控的模拟火场，使用放置在织物后方的热流传感器测量皮肤达到二级烧伤所需时间，推算织物tpp数值[kw sm-2]。该方法被国际标准iso 17492以及我国国家标准gb/t38302-2019采用。
[0007]
然而，从服装面料到成品服装的加工过程中，服装的设计、款式、结构、裁剪、缝纫、附件、缝线等因素，都会影响到服装对人体的热防护效果。评估特种服装对人体真实热防护效果，最好的方法是把服装穿在人体上在火场中进行测试。燃烧假人测试技术应运而生，是国内外公认的、最适宜评价服装整体热防护性能的测试技术，燃烧假人也在近年被誉为燃烧仪器“皇冠上的明珠”，集成了众多技术难点。
[0008]
1960年左右，美国海军率先开展了燃料武器火攻试验，并利用试验成果研制了世界首台燃烧假人模型。后来，美国杜邦公司改进了测试设备和记录系统，使燃烧假人拥有122个热流传感器，配套试验系统拥有多个丁烷气体燃烧器，模拟各种突发燃烧火焰，利用计算机记录热流传感器数据并自动换算出受到二级烧伤和三级烧伤的人体表面积占人体总表面积的百分比。
[0009]
1985年，加拿大阿尔伯塔大学成功研制了一套类似的燃烧假人系统。他们的系统拥有110个热流量传感器和6个丙烷燃烧器。数据后期处理方法类似，通过计算机控制实验过程、获取数据，计算皮肤二级、三级烧伤面积占人体总面积的百分比。
[0010]
鉴于燃烧假人系统在服装阻燃性能测试与评价、人体烧伤程度评估等方面的重要作用，公安部上海消防科学研究所曾于1993年开展了燃烧假人研究，总后军需装备研究所从1990年开始跟踪国内外燃烧假人测试技术的研究发展动态,并对涉及的关键技术进行了
先期论证研究和技术储备。
[0011]
2011年7月东华大学通过进口设备，组建成了国内首个燃烧假人实验室，对研发热防护新型服装材料，科学合理设计热防护装备，有效遏制火灾、战场和热辐射等危险环境对人体造成的热伤害具有重大的科学价值。上海消防科学研究所曾经试制类似的燃烧假人，但是由于试验装置油盘火受环境影响较大、热通量不稳定、热接触面积不确定、热辐射屏功率不足、数据采集控制系统软硬件升级等问题，直接导致实验设备精确度底和结果可重复性差等缺点。
[0012]
现有的燃烧假人系统，存在以下不足之处：1.现有的燃烧假人的姿态是固定的，不可调节的，因而无法模拟人在火场中的各种姿态，测试的局限性较大；2.现有的燃烧假人在进行燃烧测试时，无法准确获知燃烧假人表面各个部位的热流分布情况，测试数据不够全面。


技术实现要素：

[0013]
本实用新型的目的是解决现有的燃烧假人无法模拟人在穿着防护服后的呼吸状况，因而无法对人体吸入有毒气体的情况进行测试分析的问题，提供一种燃烧测试假人，能够有效解决上述问题。
[0014]
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：一种燃烧测试假人，用于防护服的燃烧测试，包括假人本体，假人本体可进行姿态调整，假人本体的外表面设有若干个测试区域，每个测试区域中均设有热流传感器。
[0015]
本实用新型在测试时，将待测试的防护服穿在假人本体上，假人本体可以进行姿态调整，这样可以使假人本体形成不同的姿态，从而模拟人在火场中的各种姿态，具体可以模拟弯腰、奔跑、下蹲、摆手等姿势，这样可以对防护服在不同人体姿态下进行较为全面的测试。本实用新型通过对假人本体的外表面进行区域划分，将假人本体的外表面划分呈若干个测试区域，其中，测试区域均匀遍布假人本体外表面的各个位置，在每个测试区域中均设有热流传感器，热流传感器与计算机相连，在测试过程中，将燃烧测试假人置于燃烧测试环境中，热流传感器能够直接将热流信号传递给计算机，从而使计算机获取热流传感器检测到的热流数据，各个热流传感器可以检测假人本体各个部位的热流情况，从而获得假人本体外表面的热流分布数据，使得测试数据更加全面。
[0016]
作为优选，所述假人本体包括头部、躯干部分、上肢部分、下肢部分，上肢部分包括第一上肢体和第二上肢体，第一上肢体和第二上肢体之间通过上肢关节相连，第一上肢体远离第二上肢体的一端与躯干部分活动连接；下肢部分包括第一下肢体和第二下肢体，第一下肢体和第二下肢体之间通过下肢关节相连，第一下肢体远离第二下肢体的一端与躯干部分活动连接。本实用新型中，上肢部分、下肢部分均可以弯曲活动，这样可以使假人本体形成不同的姿态，从而模拟人在火场中的各种姿态，具体可以模拟弯腰、奔跑、下蹲、摆手等姿势，这样可以对防护服在不同人体姿态下进行较为全面的测试。
[0017]
作为优选，第一上肢体和第一下肢体均通过球关节与躯干部分相连。
[0018]
作为优选，所述假人本体由阻燃材料制成。
[0019]
作为优选，所述测试区域的数量为130～140个。本实用新型中，测试区域的数量为130～140个，相比现有的燃烧测试假人，测试点分布的更细密，测试的数据更精细，对于防
护服的设计和加工，有更精准的指导性。
[0020]
作为优选，所述假人本体安装在电动导轨上，假人本体通过连接件与电动导轨相连；在测试时，通过电动导轨带动假人本体在测试火焰中移动。通过电动导轨带动假人本体在测试火焰中移动，这样可以测试人在火场中奔跑移动时防护服的防护效果。
[0021]
作为优选，所述连接件包括连接杆，连接杆的一端与电动导轨相连，连接杆的另一端设有固定支架，固定支架与假人本体的头部相连。
[0022]
本实用新型的有益效果是：本实用新型中，假人本体可以进行姿态调整，这样可以使假人本体形成不同的姿态，从而模拟人在火场中的各种姿态，这样可以对防护服在不同人体姿态下进行较为全面的测试；本实用新型将假人本体的外表面划分呈若干个测试区域，在每个测试区域中均设有热流传感器，各个热流传感器可以检测假人本体各个部位的热流情况，从而获得假人本体外表面的热流分布数据，使得测试数据更加全面。
附图说明
[0023]
图1为燃烧测试假人处于站姿时的示意图。
[0024]
图2为燃烧测试假人处于坐姿时的示意图。
[0025]
图3为假人本体正面的测试区域分布示意图。
[0026]
图4为假人本体背面的测试区域分布示意图。
[0027]
图5为燃烧测试假人安装在电动导轨上时的示意图。
[0028]
图中：1、躯干部分，2、头部，3、第一上肢体，4、第二上肢体，5、上肢关节，6、第一下肢体，7、第二下肢体，8、下肢关节，9、测试区域，10、电动导轨，11、连接杆，12、固定支架。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]
本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
[0031]
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
[0032]
如图1-5所示，一种燃烧测试假人，用于防护服的燃烧测试，包括假人本体，假人本体包括头部2、躯干部分1、上肢部分、下肢部分。其中，上肢部分包括第一上肢体3和第二上肢体4，第一上肢体3和第二上肢体4之间通过上肢关节5相连，通过上肢关节5，可以使第一上肢体3和第二上肢体4之间进行弯曲活动；第一上肢体3远离第二上肢体4的一端通过球关节与躯干部分1相连，第一上肢体3可以与躯干部分1相对活动。下肢部分包括第一下肢体6
和第二下肢体7，第一下肢体6和第二下肢体7之间通过下肢关节8相连，通过下肢关节8，可使第一下肢体6和第二下肢体7之间进行弯曲活动；第一下肢体6远离第二下肢体7的一端通过球关节与躯干部分1相连，第一下肢体6可与躯干部分1相对活动。本实用新型中，上肢部分、下肢部分均可以弯曲活动，这样可以使假人本体形成不同的姿态，从而模拟人在火场中的各种姿态，具体可以模拟弯腰、奔跑、下蹲、摆手等姿势，这样可以对防护服在不同人体姿态下进行较为全面的测试。
[0033]
假人本体由阻燃材料制成。本实施例中，假人本体由聚酰亚胺及玻璃纤维两种材料制成，上述材料具有良好的阻燃效果，且热稳定性好。
[0034]
假人本体的外表面设有若干个测试区域9，每个测试区域9上均设有一个热流传感器，测试区域9均匀遍布假人本体的头部、躯干部分、上肢部分和下肢部分。其中，热流传感器采用现有技术，热流传感器可以检测假人本体表面的热流数据。热流传感器与计算机相连，热流传感器能够直接将热流信号传递给计算机，从而使计算机获取热流传感器检测到的热流数据。在对热流传感器进行固定安装时，先在假人本体表面的安装位置打孔，然后将热流传感器埋入孔中，最后通过胶水固定。热流传感器也可直接贴附在假人本体的外表面。本实用新型中，测试区域的数量为130～140个，相比现有的燃烧测试假人，测试点分布的更细密，测试的数据更精细，对于防护服的设计和加工，有更精准的指导性。
[0035]
假人本体安装在电动导轨10上，假人本体通过连接件与电动导轨10相连。在测试时，通过电动导轨10带动假人本体在测试火焰中移动。其中，连接件包括连接杆11，连接杆11的一端与电动导轨10相连，连接杆11的另一端设有固定支架12，固定支架12与假人本体的头部相连。通过电动导轨带动假人本体在测试火焰中移动，这样可以测试人在火场中奔跑移动时防护服的防护效果。
[0036]
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本技术相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种燃烧测试假人，用于防护服的燃烧测试，包括假人本体，其特征在于，假人本体可进行姿态调整，假人本体的外表面设有若干个测试区域(9)，每个测试区域(9)中均设有热流传感器；所述假人本体包括头部(2)、躯干部分(1)、上肢部分、下肢部分，上肢部分包括第一上肢体(3)和第二上肢体(4)，第一上肢体(3)和第二上肢体(4)之间通过上肢关节(5)相连，第一上肢体(3)远离第二上肢体(4)的一端与躯干部分(1)活动连接；下肢部分包括第一下肢体(6)和第二下肢体(7)，第一下肢体(6)和第二下肢体(7)之间通过下肢关节(8)相连，第一下肢体(6)远离第二下肢体(7)的一端与躯干部分(1)活动连接。2.根据权利要求1所述的一种燃烧测试假人，其特征在于，第一上肢体(3)和第一下肢体(6)均通过球关节与躯干部分(1)相连。3.根据权利要求1所述的一种燃烧测试假人，其特征在于，所述假人本体由阻燃材料制成。4.根据权利要求1所述一种燃烧测试假人，其特征在于，所述测试区域(9)的数量为130～140个。5.根据权利要求1所述一种燃烧测试假人，其特征在于，所述假人本体安装在电动导轨上，假人本体通过连接件与电动导轨(10)相连；在测试时，通过电动导轨(10)带动假人本体在测试火焰中移动。6.根据权利要求5所述一种燃烧测试假人，其特征在于，所述连接件包括连接杆，连接杆的一端与电动导轨相连，连接杆(11)的另一端设有固定支架(12)，固定支架(12)与假人本体的头部相连。

技术总结
本实用新型提供一种燃烧测试假人，用于防护服的燃烧测试，包括假人本体，假人本体可进行姿态调整，假人本体的外表面设有若干个测试区域，每个测试区域中均设有热流传感器。本实用新型中，假人本体可以进行姿态调整，这样可以使假人本体形成不同的姿态，从而模拟人在火场中的各种姿态，这样可以对防护服在不同人体姿态下进行较为全面的测试；本实用新型将假人本体的外表面划分呈若干个测试区域，在每个测试区域中均设有热流传感器，各个热流传感器可以检测假人本体各个部位的热流情况，从而获得假人本体外表面的热流分布数据，使得测试数据更加全面。更加全面。更加全面。


技术研发人员：陈绍达 麻可爱 葛哲忠 徐民明 张金忠 叶翔宇
受保护的技术使用者：温州市大荣纺织仪器有限公司
技术研发日：2022.12.26
技术公布日：2023/7/27