專利名稱：一種燃燒假人系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒假人系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種能夠模擬人體 對火災(zāi)現(xiàn)場熱反應(yīng)的測試系統(tǒng)，用于測定和評價服裝或裝備的隔熱阻 燃性能，屬服裝工效和個體防護領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前我國評估阻燃防護服裝的阻燃性能一直以小試樣紡織材料垂 直燃燒試驗和主觀判定為依據(jù)，這僅僅是一種選材實驗，方法簡單， 手段局限。防護服裝的防火性能取決于多種因素，如纖維材料、織物 結(jié)構(gòu)、服裝設(shè)計、服裝配套等等。紡織材料阻燃試驗既不能模擬戰(zhàn)場燃燒環(huán)境，再現(xiàn)人體在服裝燃 燒狀態(tài)下的燒傷過程，也不能反映不同結(jié)構(gòu)的服裝對人體的防護效果， 更不能反映不同火源對人體一服裝系統(tǒng)的損傷程度，給阻燃服裝的研 究帶來了極大的盲目性，制約了阻燃防護服裝的發(fā)展。因此，提供一種能夠模擬人體對火災(zāi)現(xiàn)場熱反應(yīng)的燃燒假人系統(tǒng)， 為阻燃防護服裝及相關(guān)裝備的研發(fā)提供先進的工程技術(shù)平臺，就成為 該技術(shù)領(lǐng)域急需要解決的技術(shù)問題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種燃燒假人系統(tǒng)，該系統(tǒng)能模擬人體皮 膚對火場熱反應(yīng)，通過測量多種參數(shù)，定量評估防護服裝的阻燃性能 和人員的燒傷程度。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種燃燒假人系統(tǒng)，包括燃燒假人本體、表皮熱流密度傳感器 或溫度傳感器、信號采集器與單片微處理器、遠距離通信接口和計算 機終端；其中所述燃燒假人本體具有皮膚表層、真皮層和皮下組織三層結(jié)構(gòu)；所述各層的導(dǎo)熱系數(shù)近似于人體皮膚導(dǎo)熱系數(shù)，所述皮膚表 層經(jīng)耐高溫阻燃處理，黑度系數(shù)接近人體皮膚；所述皮膚表層上設(shè)有 熱流密度或溫度傳感器，其一端通過導(dǎo)線與表皮熱流密度傳感器或溫 度傳感器相聯(lián)接，其另一端通過導(dǎo)線與信號采集器連接，信號采集器 設(shè)在燃燒假人體內(nèi)，通過數(shù)據(jù)總線與所述單片微處理器相聯(lián)接；通過 單片微處理器中的遠距離通信接口將熱流密度或溫度信號傳輸至計算 機控制終端。所述假人系統(tǒng)在燃燒假人本體表面布設(shè)100-150個熱流密度或溫 度傳感器，通過所述信號采集器中的濾波器對熱流密度或溫度信號進 行濾波，消除干擾信號；通過所述信號采集器中的信號放大器將熱流 密度或溫度信號放大，滿足所述信號采集器中A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號 的要求；通過所述的A/D轉(zhuǎn)換器將熱流密度或溫度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述燃燒假人本體由非金屬材 料制作，其導(dǎo)熱系數(shù)近似于人體皮膚導(dǎo)熱系數(shù)。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述燃燒假人本體皮膚表層噴 涂黑色耐高溫漆，經(jīng)阻燃處理，黑度系數(shù)接近人體皮膚。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述的100-150個熱流密度或 溫度傳感器按陣列均勻布設(shè)在所述燃燒假人本體的皮膚表層上。有益效果由于本發(fā)明的系統(tǒng)中假人皮膚導(dǎo)熱系數(shù)與人體皮膚接近，因此， 本發(fā)明能模擬人體皮膚對火場的熱反應(yīng)。由于本發(fā)明的系統(tǒng)中設(shè)有熱流密度或溫度傳感器、信號采集器與 單片微處理器、遠距離通信接口和計算機系統(tǒng)，因此，本發(fā)明能通過 熱流密度或溫度監(jiān)測器，表達火源或輻射熱源通過服裝向人體皮膚傳 遞熱量過程，通過遠距離通信接口將數(shù)據(jù)上傳至上位計算機，實現(xiàn)遠 程通信與控制。本發(fā)明具有如下優(yōu)點該燃燒假人系統(tǒng)能夠模擬人體皮膚對火場的熱反應(yīng)，用于測定和 評價服裝的隔熱阻燃性能，預(yù)估人員在火場中可能造成的燒傷程度， 適用于各種服裝(包括鞋、帽、手套)的隔熱阻燃性能測試評價及人 員燒傷評估。下面通過具體實施例對本發(fā)明進行詳細的描述，有必要在此指出的 是以下實施例只用于對本發(fā)明進行作進一步的說明，不能理解為對本發(fā) 明保護范圍的限制。
具體實施方式
實施例1:燃燒假人，體表面積1. 78m2，假人本體采用導(dǎo)熱系數(shù)為0. 37W/m. K 玻璃鋼材料制作，燃燒假人表面噴涂FT61-500黑色有機硅耐高溫漆， 使假人表面能耐高溫且接近皮膚的熱常數(shù)。在燃燒假人表面布設(shè)100 個表皮熱流密度傳感器，通過濾波器、信號放大器、A/D轉(zhuǎn)換器將假 人皮膚表面熱流密度信號送入單片微處理器，經(jīng)4個微處理器將假人 表面信號匯集到總線上，經(jīng)RS485通訊接口將信號上傳到上位計算機， 進行數(shù)據(jù)分析，得出皮膚燒傷程度、皮膚II度、III度燒傷面積百分比，評估被測服裝的阻燃性能優(yōu)劣，判斷可能對人體產(chǎn)生的n度和m度燒傷。實施例2:燃燒假人，體表面積1. 78ra2，假人本體采用導(dǎo)熱系數(shù)為0. 52W/m. K 玻璃鋼材料制作，燃燒假人表面噴涂TW61-64黑色有機硅耐高溫漆， 使假人表面能耐高溫且接近皮膚的熱常數(shù)。在燃燒假人表面布設(shè)150 個表皮溫度傳感器，通過濾波器、信號放大器、A/D轉(zhuǎn)換器將假人皮 膚表面溫度信號送入單片微處理器，經(jīng)5個微處理器將假人表面信號 匯集到總線上，經(jīng)RS485通訊接口將信號上傳到上位計算機，進行數(shù)據(jù)分析，得出皮膚燒傷程度、皮膚n度、ni度燒傷面積百分比，評估被測服裝的阻燃性能優(yōu)劣，判斷可能對人體產(chǎn)生的n度和ni度燒傷。實施例3:燃燒假人，體表面積1. 78m2，假人本體采用導(dǎo)熱系數(shù)為0. 45W/m. K 玻璃鋼材料制作，燃燒假人表面噴涂FT61-500黑色有機硅耐高溫漆， 使假人表面能耐高溫且接近皮膚的熱常數(shù)。在燃燒假人表面布設(shè)熱流 密度和溫度傳感器各120個，通過濾波器、信號放大器、A/D轉(zhuǎn)換器 將假人皮膚表面溫度信號送入單片微處理器，經(jīng)8個微處理器將假人 表面信號匯集到總線上，經(jīng)RS485通訊接口將信號上傳到上位計算機， 進行數(shù)據(jù)分析，得出皮膚燒傷程度、皮膚II度、III度燒傷面積百分比，評估被測服裝的阻燃性能優(yōu)劣，判斷可能對人體產(chǎn)生的n度和in度燒 傷。
權(quán)利要求
1. 一種燃燒假人系統(tǒng)，包括燃燒假人本體、表皮熱流密度傳感器或溫度傳感器、信號采集器與單片微處理器、遠距離通信接口和計算機終端；其中所述燃燒假人本體具有皮膚表層、真皮層和皮下組織三層結(jié)構(gòu)；所述各層的導(dǎo)熱系數(shù)近似于人體皮膚導(dǎo)熱系數(shù)，所述皮膚表層經(jīng)耐高溫阻燃處理，黑度系數(shù)接近人體皮膚；所述皮膚表層上設(shè)有熱流密度或溫度傳感器，其一端通過導(dǎo)線與表皮熱流密度傳感器或溫度傳感器相聯(lián)接，其另一端通過導(dǎo)線與信號采集器連接，信號采集器設(shè)在燃燒假人體內(nèi)，通過數(shù)據(jù)總線與所述單片微處理器相聯(lián)接；通過單片微處理器中的遠距離通信接口將熱流密度或溫度信號傳輸至計算機控制終端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃燒假人系統(tǒng)，其特征在于所述燃燒 假人本體由非金屬材料制作，其導(dǎo)熱系數(shù)近似于人體皮膚導(dǎo)熱系數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒假人系統(tǒng)，其特征在于所述燃燒假人本體皮膚表層噴涂黑色耐高溫漆，經(jīng)阻燃處理，黑度系數(shù)接近人 體皮膚。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒假人系統(tǒng)，其特征在于所述的熱 流密度或溫度傳感器為100-150個，并且按陣列均勻布設(shè)在所述燃燒假人本體的皮膚表層上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃燒假人系統(tǒng)，包括燃燒假人本體、表皮熱流密度和溫度檢測器、信號采集器與單片微處理器、遠距離通信接口和計算機，其特征在于所述燃燒假人本體由非金屬材料制作，其導(dǎo)熱系數(shù)近似于人體皮膚導(dǎo)熱系數(shù)；所述燃燒假人表層經(jīng)耐高溫阻燃處理，并布設(shè)有多個熱流密度或溫度傳感器；所述信號采集器與單片微處理器由多個數(shù)據(jù)采集與處理單元構(gòu)成，并能通過數(shù)據(jù)總線將熱流密度與溫度信號傳輸至計算機控制終端。該燃燒假人系統(tǒng)能夠模擬人體皮膚對火場的熱反應(yīng)，用于測定和評價服裝的隔熱阻燃性能。
文檔編號A61B5/00GK101281151SQ200710100260
公開日2008年10月8日 申請日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月6日
發(fā)明者毅 蔣, 諶玉紅, 郝俊勤, 強 陳 申請人:中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所