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fanghufu裝熱防護(hù)性能怎樣測試

瀏覽次數(shù):1832發(fā)布日期:2020-10-10

    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱防護(hù)材料的熱防護(hù)性能值(以下簡稱為“TPP”)和熱防護(hù)性能評估(以下簡稱為“TPE”)的測試方法,內(nèi)容包含了原理、實(shí)驗(yàn)室人員健康與安全、設(shè)備和材料、試樣的制備和調(diào)濕、校準(zhǔn)和維護(hù)保養(yǎng)、測試步驟、結(jié)果計(jì)算等方面。

    本標(biāo)準(zhǔn)適用于單層或多層材料的熱防護(hù)性能測試,應(yīng)用于暴露在對流及輻射熱危害的從業(yè)人員的熱防護(hù)材料的評估。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于非阻燃及遇高溫易熔融、滴落等材料的測試.

    原理

    將試樣水平放置并暴露于對流輻射組合熱源,暴露的總熱通量為(84±2)kW/m2[(2.00±0.05)cal/cm2?s]。使用銅量熱傳感器測量并記錄試樣的溫度隨時間變化情況,結(jié)合銅的熱學(xué)性能參數(shù)將溫度變化情況換算為透過試樣傳遞的熱能,得到熱能隨時間變化的傳熱反應(yīng)曲線。可采取以下兩種測試方法表征材料的熱防護(hù)性能:

    ——第1個測試方法:銅量熱傳感器測的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線相交點(diǎn)所對應(yīng)的時間與材料暴露的總熱通量的乘積(即:累積能量),得到試樣的熱防護(hù)性能值(TPP)。

    ——第2個測試方法:銅量熱傳感器在移出規(guī)定的對流輻射熱后記錄的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線相切(或近似相切)時的暴露時間與總熱通量的乘積即為試樣的熱防護(hù)性能評估(TPE)。

    測試步驟

    一、熱防護(hù)性能值測試(TPP)

    1、熱防護(hù)性能值為3個試樣測試結(jié)果的平均值。

    2、校準(zhǔn)熱源—按步驟8.1.2.2~8.1.2.5中校準(zhǔn)熱源,使總熱通量達(dá)到(84±2)kW/m2[(2.00±0.05)cal/cm2?s],記錄總熱通量數(shù)據(jù)。隨后取下試樣夾持架,裝上試樣和傳感器準(zhǔn)備測試。建議在測試完成3組樣品共9個試樣后重新校準(zhǔn)總熱通量(可增加校準(zhǔn)頻次)。

    3、試樣正面朝向熱源,背面放置銅量熱傳感器。多層試樣的內(nèi)層正對傳感器。傳感器和試樣之間加隔距框即為非接觸式,不加則為接觸式測試,應(yīng)在報(bào)告中注明。6.4mm厚的隔距框僅在非接觸式測試時使用。

    多層試樣隔距框的使用—非接觸式(加隔距框)測試通常用于模擬衣服內(nèi)層和穿著者之間的空氣層。在本項(xiàng)測試方法中,對于測試時間超過60s的多層試樣,不建議使用非接觸式(加隔距框)測試。

    4、測試前使用隔熱遮板隔離熱源。隔熱遮板移出后,試樣暴露于熱源上方中心點(diǎn)處并開始記錄數(shù)據(jù)。

    5、當(dāng)銅量熱傳感器測得的累積能量(計(jì)算方法見10.2)與Stoll曲線相交后,中止測試,記錄暴露時間,試樣移出熱源。Stoll曲線計(jì)算公式見10.1。

    6、熱防護(hù)性能值是暴露時間與校準(zhǔn)總熱通量的乘積(公式見10.3)計(jì)算得出。

    7、記錄測試中觀察到的現(xiàn)象。

    8、將試樣夾持架和傳感器組件冷卻至(28~33)°C(模擬人體表皮的溫度),再按步驟9.1.3-9.1.7進(jìn)行剩余樣品的測試。完成三個試樣測試后取平均值記錄為試樣的熱防護(hù)性能值。

    9、剔除與平均值相差超過±10%的測試結(jié)果,重新裁樣補(bǔ)足三個試樣進(jìn)行測試。

    二、熱防護(hù)性能評估測試(TPE)

    1、一般需要三組試樣完成熱防護(hù)性能評估,一組試樣確定評估時間,后兩組試樣作為評估時間驗(yàn)證。

    2、按步驟9.1.2校準(zhǔn)熱源,記錄下總熱通量數(shù)值。

    3、按步驟9.1.3-9.1.5熱防護(hù)性能值方法測試試樣,得到試樣的大暴露時間(tmax).

    4、將大暴露時間除以2即為暴露時間(ttrail)。

    5、在設(shè)備軟件中輸入暴露時間(ttrail),裝備樣品準(zhǔn)備測試。

    6、當(dāng)達(dá)到暴露時間(ttrail)后,隔熱遮板復(fù)位,試樣離開熱源,儀器依然記錄數(shù)據(jù)。在此過程中,環(huán)境溫度不可超過35°C。

    如果無法滿足此要求,也可以將樣品架整體設(shè)計(jì)為可取下的結(jié)構(gòu),當(dāng)隔熱遮板復(fù)位后,可快速手動將“樣品架/試樣/傳感器”整體取下遠(yuǎn)離熱源,但要持續(xù)記錄數(shù)據(jù)。

    7、試樣在熱源暴露結(jié)束后儀器持續(xù)采集數(shù)據(jù)的時間應(yīng)不少于30s,以*釋放試樣上的蓄積熱能。當(dāng)傳感器上測量的傳熱反應(yīng)曲線下降時便可手動停止采集數(shù)據(jù)。30s后傳熱反應(yīng)曲線未下降時須延長采集時間(采集時間不超過120s)。

    8、從傳感器測得的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線的下列關(guān)系來測定熱防護(hù)性能評估。

    a)如果60s(或120s)內(nèi)傳感器測量到的傳熱反應(yīng)曲線超過Stoll曲線(即超出二度燒傷),需要減少暴露時間ttrail。取從前序較低暴露時間(低暴露時間為0s)到當(dāng)前暴露時間ttrail的中間值。設(shè)定此時間,重復(fù)步驟9.2.5~9.2.7,直到試樣的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線相切,或當(dāng)前的暴露時間ttrail和前序暴露時間差值不大于0.5s,此試樣組的熱防護(hù)性能評估為當(dāng)前的暴露時間ttrail與校準(zhǔn)總熱通量數(shù)值的乘積。

    g)如果60s(或120s)內(nèi)傳感器測量到的傳熱反應(yīng)曲線遠(yuǎn)低于Stoll曲線(即未能預(yù)計(jì)到二度燒傷),需要增加暴露時間ttrail,取當(dāng)前暴露時間與前序較高暴露時間(gao暴露時間為9.2.3中的暴露時間tmax)的中間值,設(shè)定此時間,重復(fù)步驟9.2.5~9.2.7。直到試樣的傳熱反應(yīng)曲線與Stoll曲線相切,或當(dāng)前的暴露時間ttrail和前序暴露時間差值不大于0.5s,此試樣組的熱防護(hù)性能評估為當(dāng)前的暴露時間ttrail與校準(zhǔn)總熱通量數(shù)值的乘積。。

    9、記錄測試中觀察到的現(xiàn)象。

    10、重復(fù)驗(yàn)證暴露時間ttrail,熱防護(hù)性能評估是已驗(yàn)證的暴露時間ttrail與校準(zhǔn)總熱通量的乘積(公式見10.4),取三個數(shù)值的平均值即為平均熱防護(hù)性能評估。

    11、剔除與平均值相差超過±10%的測試結(jié)果,重新裁樣補(bǔ)足試樣進(jìn)行測試。

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