[发明专利]消防服热防护性能检测用热流仪及其测试方法

权利要求书

1.一种消防服热防护性能检测用热流仪，其特征在于：包括人工玻璃晶体制作的皮肤模拟器（1），在皮肤模拟器表面开设凹槽（2），在凹槽（2）里装有热电偶（3），热电偶（3）的接线（4）沿皮肤模拟器（1）圆周方向穿过皮肤模拟器（1）接入转换器（5），热电偶（3）的测量端粘结于皮肤模拟器（1）表面。

2.根据权利要求1所述的消防服热防护性能检测用热流仪，其特征在于：所述皮肤模拟器（1）为圆柱形。

3.根据权利要求2所述的消防服热防护性能检测用热流仪，其特征在于：所述皮肤模拟器（1）外径为80mm、厚度为18.8mm。

4.根据权利要求1所述的消防服热防护性能检测用热流仪，其特征在于：所述的人工玻璃晶体为热传导率为1.5W/m·K，使用范围在－270℃～＋800℃；从800℃急冷至0℃不破碎，200℃急冷到0℃强度不变化的玻璃类材料。

5.一种消防服检测用热流仪测试方法，其特征在于是按照下述方式进行的：

（1）测量皮肤模拟器（1）的表面温度T₁；

（2）计算入射到热流仪表面热量q〞，

其中，是皮肤模拟器的密度；

分别是皮肤模拟器比热

（3）将入射到热流仪表面的热量q〞值代入到一维径向Pennes方程或者RSTWM皮肤传热方程式中，计算得到皮肤温度值T，

一维径向Pennes方程如下

RSTWM皮肤传热方程如下

　　

其中：——皮肤组织的密度

——皮肤组织的比热

——皮肤组织的导热系数

——人体血液的密度

——人体血液的比热

——血流灌注率

——新陈代谢产热

——激光、微波等外来能量被生物组织吸收后表现为容积发热源

吸收后表现为容积发热源

——人体动脉温度

——皮肤温度值

——皮肤模拟器的外直径

——皮肤模拟器温度与初始稳态温度值之差

（4）预测皮肤烧伤度Ω，将测试分析并计算得到的皮肤温度值T作为输入参数代入到Henriques皮肤烧伤积分模型：

                  

通过积分得式：

                 

式中：Ω——皮肤烧伤破坏程度的量化值，无量纲；

R——摩尔气体常数，8.31J/mol·K；

——皮肤的活化能，J/mol；

P——皮肤组织频率因子，1/sec；

T——皮肤表面80μm处温度，℃；

t——皮肤受热时间，s 。