[发明专利]高低温低压环境下手部散热能力模拟装置

说明书

(一)技术领域

本发明是一种测试特种手套在高低温低压环境下散热能力的装置。装置示意图见说明书附图。 

(二)背景技术

为保证特殊环境(如航空、航天、消防等)下手部的作业能力，手套不能过于臃肿，如消防员在高温环境进行救护，宇航员在太阳辐射的阴面工作。如果手套的热防护不合理，就会导致手部烫伤或冻伤。目前国内和国际上有很多关于手套在高低温环境下的热防护性能的研究和测试设备，但用于高低温低压环境下，测试特种手套的热防护性能的设备还未见报道。为准确获得在高低温低压情况下特种手套对手部散热的防护，本发明采用电加热片加热假手来模拟手部散热量的方式来对其进行研究。 

(三)发明内容

本发明采用电加热片加热手套的方式对假手进行加热，从而模拟手部散热。 

本发明是一种测试特种手套在高低温低压环境下散热能力的装置，如图1所示，本装置主要包括3部分：低压系统A、加热系统B、测温系统C。 

低压系统A由真空泵2、压力表3和调节阀门(泄压阀门4、抽压阀门5)组成。如图1所示，通过三通和直管将4个零件连接到回路中。低压系统A的主要功能是由真空泵2抽取管路中的空气，通过泄压阀门4和抽压阀门5的调节与低压舱8配合实现手套的内外压差(压力表的测量精度是0.1kPa)。 

加热系统B由假手固定装置1、假手9和加热器开关11组成，通过调节假手固定装置中的电加热片给假手进行加热。 

测温系统C由温度传感器10、巡检仪7和计算机6组成。本发明中有多个温度采集点，用于监测假手、手套的温度变化。该系统主要功能是在试验过程中实时监测、采集并记录测温点的温度值(测量精度为0.1℃以上)。温度传感器10感受温度变化，巡检仪7采集传感器的信号，计算机6显示实时数据并将数据存储起来。 

本发明是一种测试特种手套在高低温低压环境下散热能力的装置，且能保护手套不受损坏。 

附图说明：

图1为测试装置示意图，其中： 

1.假手固定装置         2.真空泵 

3.压力表        4.泄压阀门 

5.抽压阀门      6.巡检仪 

7.计算机        8.低压舱 

9.假手          10.温度传感器 

11.加热器开关 

A.低压系统     B.加热系统    C.测温系统 

图2为电加热装置的示意图。

具体实施方式：

如图1所示，首先将假手固定装置1置于可控压控温的低压舱8内，通过法兰进行连接。将假手固定在假手固定装置1上，在假手9上的各测温点布置传感器；给假手9穿戴好待测试的手套，再在手套上布置相关的传感器，固定好之后开始进行试验。 

低压系统A的主要功能是为管路内提供低压环境，低压舱8与之配合，使特种手套内外形成压差以模拟太空的压力环境。在此过程中，应该使特种手套 内外压差循序渐进的形成，以10kPa为一个进程逐渐达到目标压强，低压舱降到目标压力。此过程是为了保护试验手套不会因为内外压差突然变得过大而损坏，也是保护低压舱的需要。 

加热系统B的主要功能是加热假手9，在试验进行之前需要先打加热器开关11，在加热器运行一段时间后，关闭加热器，此过程是为了保护加热器。 

测温系统C的主要作用是监测和记录温度，试验前检查系统所在端口(COM)是否与组态王软件中所设置的一致。温度传感器10在使用前需要用标准温度传感器进行标定。 

本发明的实施步骤如下： 

步骤一：打开真空泵、抽压阀门5，将泄压阀门4关闭。首先使低压舱的压强减小10kPa，相应控制管路减压10kPa；循序渐进，当管道压力达到设定压力时不再降压，低压舱继续降压强至目标压强，从而达到特种手套要求的内外压差。在试验过程中通过调节泄压阀门4和抽压阀门5来控制管路中的气压保持在设定压力。 

步骤二：打开电加热片，调节功率，使假手9的温度达到模拟人手温度。在没有高低温工况时，保持一定的加热量使假手的温度达到稳态。 

步骤三：给低压舱降温或加温到目标温度以达到目标工况。 

步骤四：记录实验中的数据：①时间②假手的温度变化③手套温度⑤加热功率。 

步骤五：试验完毕，泄压，关闭电源。