[00140224]热防护性能测试仪

1.课题来源与背景 本课题是2015年陕西省科技研究发展业攻关计划项目（2015GY132）,该项目主要研究开发用于测试热防护纺织面料和热防护服装的热防护性能测试仪器,即测试透过织物引起人体二度烧伤的热能值（TPP值）,以评判织物和服装的综合热防护性能。通过实施本项目,可以打破我国热防护性能测试仪依赖国外检测设备的局面,为防护服生产行业的发展提供检测技术的支持和保障,促进防护服生产企业的发展,提高国民经济各行业的安全防护水平。 2.研究目的与意义 新标准增添了新的测试内容和方法,需要有相应的测试手段与之配套。经过调研、检索和分析,目前我国适应标准的热防护性能测试检测仪器还是个空白,这方面的测试主要依赖国外机构（像美国杜邦公司）。因此实施《热防护性能测试仪》的研究与开发项目具有现实意义。其成果不仅会填补国内空白,而且还将配套标准宣贯实施,同时解决市场急需;不仅促进我国安全防护行业技术进步,而且有利于我国个体防护装备标准与国际标准接轨。 概括来讲项目研究的目的是： （1）配套新标准的实施,填补国内空白; （2）替代进口,为广大企业和国内检测机构、科研及教学机构提供性价比高的检测仪器。 （3）促进本企业热防护面料的研发和生产,为打造功能性纺织品研发、生产和测试一体化高新技术企业提供技术手段。 3.项目研究主要内容 （1）深入市场调研,对现有单幅射热源测试仪器进行调研分析,并了解国际著名仪器公司美国的CSI公司TPP测试仪器的功能、性能以及操作方式,在此基础上按照GB 8965.1-2009 《护服装 阻燃服装 第1部分：阻燃服》中附录A《热防护性能测验方法》的要求,结合ISO17492、NFPA2112等国际标准来确定仪器开发方案并进行设计。使仪器在满足GB 8965.1-2009标准的同时,可适用于ISO17492、NFPA2112 和NFPA 1971等标准,扩大所开发仪器的应用范围; （2）开发仪器专用程序软件,一方面与数显仪通讯,提取热电偶的温度变化,另一方面与PLC交互,判断和控制操作的过程。仪器采用标准的RS485串口与计算机进行实时通讯,通过与通用计算机连接实现对测试仪器的自动操作控制和对测试数据的自动分析处理; （3）设计安全机构并作试验。仪器安全防护机构要达到可靠操作而且不得影响测试过程; （4）根据标准GB8965.1-2009《防护服装 阻燃服装》的方法试验选择适用的辐射热源,研制对流热源燃烧器; （5）研制精密铜热量传感器; （6）探求人体二度烧伤曲线拟合算法,开发曲线图像处理程序,编制计算机信息处理软件和PLC自动控制程序; （7）研究设计热量传感器冷却装置。冷却装置要有效且紧凑,并与仪器主体完美融合。 4.技术创新点 （1）采用拉格朗日曲线拟合方法,对数据进行过点拟合,大大提高人体二度烧伤曲线的精确,测试过程图像化显示,更加直观; （2）采用高速气流冷却与循环水冷却相结合的冷却方法,提升冷却效果,又避免单水冷渗漏对传感器造成损坏; （3）采用delphi语言编制专用软件,485通信接口技术实现仪器与电脑互通, PLC技术控制整个仪器的测试过程,方便了测试数据的分析存取、共享和对生产质量问题的远程诊断。 5.授权发明专利一项：一种纺织品热防护性能测试装置,证书号第5379976号,专利号：ZL 2016 2 0180847.7 6. 主要技术指标：总热通量：83kW/㎡±2 kW/㎡;二度烧伤时间精度：0.1s;辐射热源中心与试样平面距离：127mm;对流热源与试样中心垂线夹角45°;总功率：4.5KW。 7. 社会效益 （1）通过实施本项目,可以打破我国热防护性能测试仪依赖国外检测设备的局面,为防护服生产行业的发展提供检测技术的支持和保障,促进防护服生产企业的发展,提高国民经济各行业的安全防护水平,保护从事高温有害行业从业人员的身体健康,推动纺织行业和其他行业的技术进步、产业升级。 （2）新标准是个体防护装备的质量保障,是热防护服生产企业的技术规范,是保护高温、消防作业人员技术屏障。相应地,该项目产品是实现这种保障的关键手段。项目产品配套新标准实施,将对缩短个体防护装备技术水平与国际先进水平之间的差距,促进安全防护行业技术跨越起到重大的作用。 （3）实施本项目,为服装生产企业装备符合标准要求的测试仪器,为其产品的质量控制提供测试技术支持,可以促进我省纺织服装行业的技术升级和产品调整,对把我省建成功能性纺织服装研发基地具有一定的推动作用,对陕西的经济发展有着积极的促进作用。 8. 经济效益 项目产品由于技术的独占性,形成产业化后,预计每套成本5.55万元,市场售价保守估计为15万元,项目期内完成推广21台,实现销售收入390万元,其中利润169万元,税金66万元。项目完成后,加大产品宣传推广,年产销热防护性能测试仪50台套,预计实现销售收入750万元。 本项目有着较高的科技含量和附加值,具有较强的盈利能力,投资回报较高,抵御风险能力较强,本项目在经济上是可行的。