一种热防护性能测试传感器校准设备
阅读说明：本技术 一种热防护性能测试传感器校准设备 (Calibration equipment for thermal protection performance test sensor ) 是由 张婷婷 徐建华 徐兰军 李爱玲 朱茜 于 2019-10-25 设计创作，主要内容包括：本发明属于热防护测试技术领域,公开了一种热防护性能测试传感器校准设备。其包括基座、相对设置于基座上的加热装置及测试支架,测试支架包括安装架及连接于安装架上的样品架,样品架上设置有用于竖向插入待测样品的插槽,通过安装架来支撑样品架,将样品架架设于测试环境中,使得样品架上的待测样品正对热源,插槽能够在测试时便于待测样品的安放,以便于测试；热防护性能测试传感器校准设备还包括冷却装置,冷却装置设置于基座或安装架上,测试后的样品放置于冷却装置上,由冷却装置将其冷却至合适温度。该热防护性能测试传感器校准设备能够有效地对样品进行测试,测试过程简单方便。(The invention belongs to the technical field of thermal protection tests and discloses a calibration device for a thermal protection performance test sensor. The test rack comprises a mounting rack and a sample rack connected to the mounting rack, wherein a slot for vertically inserting a sample to be tested is formed in the sample rack, the sample rack is supported by the mounting rack, and the sample rack is arranged in a test environment, so that the sample to be tested on the sample rack is opposite to a heat source, and the slot can be used for conveniently placing the sample to be tested during testing so as to facilitate testing; the calibration equipment for the thermal protection performance test sensor further comprises a cooling device, wherein the cooling device is arranged on the base or the mounting rack, and a tested sample is placed on the cooling device and is cooled to a proper temperature by the cooling device. The calibration equipment for the thermal protection performance test sensor can effectively test samples, and the test process is simple and convenient.)
技术领域
本发明涉及热防护测试技术领域，尤其涉及一种热防护性能测试传感器校准设备。
背景技术
防护服是工作场所内作业人员用于防御物理、化学和燃烧等外界因素伤害的、具特殊防护功能的服装。根据其防护对象及功能不同，可分为阻燃服、焊接防护服、隔热服、化学防护服、防寒服、防辐射服、电弧防护服、防静电服、防弹等多个种类，广泛应用于多个领域。为保证穿着者的安全与健康，防护服的特殊防护性能指标必须满足特定作业条件下的防护需求。
在阻燃防护服整体热防护性能测试传感器计量过程中，传感器安装模块为128mm×128mm×13mm非石棉材料制成的不散热绝缘板，中间镶嵌直径40mm厚度1.6mm铜块，采用J型或K型热电偶。目前该传感器没有合适的计量方法，影响了仪器的准确性，从而在一定程度上影响了评估阻燃服在实际运用中对人体的真正防护效果。因此，亟需一种热防护性能测试传感器校准设备，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热防护性能测试传感器校准设备，能够有效地对样品进行测试，测试过程简单方便。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种热防护性能测试传感器校准设备，包括基座、相对设置于基座上的加热装置及测试支架，所述测试支架包括安装架及连接于所述安装架上的样品架，所述样品架上设置有用于竖向***待测样品的插槽；所述热防护性能测试传感器校准设备还包括冷却装置，所述冷却装置设置于所述基座或所述安装架上，所述冷却装置被配置为承接测试后的样品并冷却样品。
作为优选，所述热防护性能测试传感器校准设备还包括控制器，所述控制器分别与所述加热装置及所述冷却装置电连接，所述控制器设置有用于电连接待测样品的接口。
作为优选，所述加热装置包括设置于所述基座上的高温炉，所述高温炉朝向所述测试支架的一侧开设有炉口，所述高温炉的温度范围为300℃~1500℃。
作为优选，所述冷却装置包括冷却板和至少一个半导体制冷单元，所述冷却板具有相对设置的导冷面和用于承接测试后的样品的传冷面，所述半导体制冷单元的冷端与所述冷却板的导冷面接合，所述半导体制冷单元与所述控制器电连接。
作为优选，所述热防护性能测试传感器校准设备还包括辐射热流计，所述辐射热流计与所述控制器电连接，所述辐射热流计被配置为检测所述加热装置的热流值。
作为优选，所述测试支架沿朝向或远离所述加热装置的方向滑动地连接于所述基座上。
作为优选，所述基座上设置有沿所述加热装置和所述测试支架的排列方向延伸的导轨，所述测试支架的底部设置有滑块，所述滑块滑动连接于所述导轨。
作为优选，所述测试支架还包括防护板，所述样品架的朝向所述加热装置的一侧设置有测试窗口，所述测试窗口与待测样品的测试部位相对应，所述防护板可升降地连接于所述安装架以遮挡或打开所述测试窗口。
作为优选，所述样品架包括底部支撑条及两个侧部支撑条，两个所述侧部支撑条分别对应所述底部支撑条的两端设置，所述底部支撑条的两端连接于所述安装架或两个所述侧部支撑条连接于所述安装架，所述底部支撑条的顶面设置有所述插槽，所述测试窗口位于两个所述侧部支撑条之间。
作为优选，所述样品架还包括插接于所述插槽内的遮挡板，所述遮挡板的侧面开设有所述测试窗口。
本发明的有益效果：本发明提供了一种热防护性能测试传感器校准设备，包括基座、相对设置于基座上的加热装置及测试支架，测试支架包括安装架及连接于安装架上的样品架，样品架上设置有用于竖向***待测样品的插槽，通过安装架来支撑样品架，将样品架架设于测试环境中，使得样品架上的待测样品正对热源，插槽能够在测试时便于待测样品的安放，以便于测试；热防护性能测试传感器校准设备还包括冷却装置，冷却装置设置于基座或安装架上，测试后的样品放置于冷却装置上，由冷却装置将其冷却至合适温度。该热防护性能测试传感器校准设备能够有效地对样品进行测试，测试过程简单方便。
附图说明
图1是本发明提供的热防护性能测试传感器校准设备的主视图；
图2是本发明提供的测试支架及冷却装置的结构示意图；
图3是本发明提供的样品架的结构示意图。
图中：1-基座；2-加热装置；3-测试支架；31-安装架；32-样品架；321-底部支撑条；322-侧部支撑条；323-遮挡板；3231-测试窗口；33-防护板；34-驱动件；4、冷却板。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供了一种热防护性能测试传感器校准设备，如图1所示，该热防护性能测试传感器校准设备包括基座1、相对设置于基座1上的加热装置2及测试支架3，测试支架3包括安装架31及连接于安装架31上的样品架32，样品架32上设置有用于竖向***待测样品的插槽，通过安装架31来支撑样品架32，将样品架32架设于测试环境中，使得样品架32上的待测样品正对热源，插槽能够在测试时便于待测样品的安放，以便于测试；热防护性能测试传感器校准设备还包括冷却装置，冷却装置设置于基座1或安装架31上，测试后的样品放置于冷却装置上，由冷却装置将其冷却至合适温度。该热防护性能测试传感器校准设备能够有效地对样品进行测试，测试过程简单方便。
热防护性能测试传感器校准设备还包括控制器，控制器分别与加热装置2及冷却装置电连接，控制器设置有用于电连接待测样品的接口。测试时，控制器控制加热装置2及冷却装置有序工作，待测样品与控制器电连接，控制器包括控制面板，控制面板实时显示样品的测试数据，根据测试数据来确定样品是否合格。
加热装置2包括设置于基座1上的高温炉，高温炉朝向测试支架3的一侧开设有炉口，高温炉的温度范围为300℃~1500℃。电热丝与控制器电连接，控制器能够用于控制电热丝提供的热量大小。加热装置2还包括设置于高温炉内的温度传感器，温度传感器与控制器电连接，用于反馈高温炉内的温度。
冷却装置包括冷却板4和至少一个半导体制冷单元，冷却板4具有相对设置的导冷面和用于承接测试后的样品的传冷面，半导体制冷单元的冷端与冷却板4的导冷面接合，半导体制冷单元与控制器电连接。当将测试后的样品放置于冷却板4上时，冷却板4将冷量传递给样品，实现与样品之间的热交换，从而快速冷却样品。
为了便于控制冷却板4的温度，冷却装置还包括温度传感器，温度传感器与控制器电连接，温度传感器设置于冷却板4的传冷面。通过温度传感器将检测的冷却板4的温度反馈至控制器，控制器以此来调整对半导体制冷单元的输入电压大小，实时调节半导体制冷单元的制冷量，确保低温恒温。
当设置有多个半导体制冷单元时，相应地，温度传感器可以设置为与半导体制冷单元的数量相同，且温度传感器的设置位置与其对应的半导体制冷单元的位置对应，每个温度传感器各自检测对应的半导体制冷单元处冷却板4的温度，并反馈至控制器，由控制器调整各个半导体制冷单元的输入电压大小，使得各处的温度传感器检测到的温度大致相同，由此，冷却板4各处的温度较均匀。
本实施例中，半导体制冷单元可以是半导体制冷器(TEC，ThermoelectricCooler)。半导体制冷器包括冷基板、热基板以及通过导流体连接于冷基板与热基板之间的P型电偶臂、N型电偶臂。
热防护性能测试传感器校准设备还包括辐射热流计，辐射热流计与控制器电连接，辐射热流计被配置为检测加热装置2的热流值。在对待测样品测试前，现将辐射热流计放置于样品架32上，根据辐射热流计测得的热流值调整加热装置2提供的热量大小，使得加热装置2处于合适的加热范围，保证后续对待测样品的测试的准确性。
为了使待测样品与加热装置2之间保持合适的距离，测试支架3距加热装置2之间的距离可调。具体地，测试支架3沿朝向或远离加热装置2的方向滑动地连接于基座1上。基座1上设置有沿加热装置2和测试支架3的排列方向延伸的导轨，测试支架3的底部设置有滑块，滑块滑动连接于导轨。通过设置导轨和滑块，测试支架3的移动过程较平稳，同时能够对测试支架3的移动进行导向。为了能够更好地对测试支架3的移动进行控制，基座1上可以设置有一驱动机构，驱动机构的输出端连接测试支架3，以驱动测试支架3移动至合适的位置。优选地，驱动机构可以为直线模组，直线模组能够对测试支架3的移动进行精确控制，保证测试支架3移动至合适的位置，使得待测样品距离热源的位置合适。
如图2所示，测试支架3包括安装架31、样品架32及防护板33，安装架31竖向设置，样品架32连接于安装架31，样品架32上设置有用于竖向***待测样品的插槽，样品架32的一侧对应待测样品的测试部位设置有测试窗口3231，防护板33可升降地连接于安装架31以遮挡或打开测试窗口3231。
通过安装架31来支撑样品架32，将样品架32架设于测试环境中，使得样品架32上的待测样品正对热源，在测试时便于待测样品的安放，以便于测试；样品架32的一侧对应待测样品的测试部位设置有测试窗口3231，测试窗口3231能够暴露待测样品的测试部位，同时测试窗口3231的边缘对待测样品的非测试部位进行遮挡；防护板33用于对待测样品进行防护，在安装或卸下待测样品时，防护板33移动至测试窗口3231处并遮挡测试窗口3231，以保护待测样品，在测试样品时，防护板33离开测试窗口3231处以打开测试窗口3231，使得待测样品的测试部位朝向热源暴露，从而进行测试。
如图2和图3所示，样品架32包括底部支撑条321及两个侧部支撑条322，两个侧部支撑条322分别对应底部支撑条321的两端设置，底部支撑条321的两端连接于安装架31或两个侧部支撑条322连接于安装架31，底部支撑条321的顶面设置有插槽，插槽用于待测样品***。测试窗口3231位于两个侧部支撑条322之间。为便于待测样品放置在样品架32上的稳定性，两个侧部支撑条322相对的一侧各竖向设置有一凹槽，凹槽与插槽对齐。凹槽与插槽共同组成一个U型的插接区间，待测样品可以放入该插接区内，不易掉落。
样品架32还包括插接于插槽内的遮挡板323，遮挡板323的侧面开设有测试窗口3231。遮挡板323用于遮挡待测样品的非测试部位，避免测试时热源对非测试部位受热损伤，待测样品的测试部位暴露于测试窗口3231处，接受热源的刺激。
在测试时，为了便于将待测样品的测试部位与热源对准，样品架32在安装架31上的高度可调。具体地，侧部支撑条322滑动连接于安装架31，安装架31上设置有安装孔，侧部支撑条322竖向设置有长条形通孔，侧部支撑条322通过穿过长条形通孔并连接于安装孔的锁紧件连接于安装架31上。通过调整锁紧件在长条形通孔内的相对位置，来调整侧部支撑条322的高度，即调整样品架32的高度，调整过程简单快捷。锁紧件可以为螺钉。
防护板33位于两个侧部支撑条322之间，且防护板33的宽度略小于两个侧部支撑条322之间的距离。由此，防护板33可以被限制在两个侧部支撑条322之间，便于对防护板33的升降运动进行导向。
防护板33在水平面上的投影位于底部支撑条321在水平面上的投影范围内。由此，防护板33在做升降运动时，当防护板33逐渐靠近底部支撑条321，防护板33会最终抵压于底部支撑条321，可用于对防护板33的移动行程的限位作用。
测试支架3还包括驱动件34，驱动件34设置于安装架31上，防护板33连接于驱动件34的输出端。驱动件34用于驱动防护板33做升降运动，实现防护板33遮挡测试窗口3231及打开测试窗口3231。驱动件34可以为气缸、油缸、电缸、直线模组等能够实现直线驱动的元件，优选地，驱动件34为电动伸缩杆。电动伸缩杆具有体积小、精度高、动作灵敏等特点，便于对防护板33的驱动。
该热防护性能测试传感器校准设备的操作步骤如下：
1.高温炉升温到1670℃，使高温炉内温度稳定30分钟以上。
2.调整测试支架3距离加热装置2的距离，使样品架32对正高温炉的炉口并保持合适距离。
3.把辐射热流计放在样品架32上，测出实际的热流值，并根据需要的热流值范围调整高温炉内的温度。例如需要的热流值为83±2 kw/m2 范围内，适当地调整管式炉的温度，使得辐射热流计测出的热流值在83±2 kw/m2范围内。
4.防护板33下降，将待测样品安装于样品架32上，随后防护板33升起，样品的测试部位朝向高温炉的炉口暴露，进行测试。
5.测试结束后，防护板33下降，对样品进行防护，同时查看测得的热流值是不是在83±2 kw/m2范围内。
6.一组实验结束后，把样品迅速拿下放在冷却板4上降温，样品的温度降到27-30℃范围内才能进行下一组实验。
7.实验结束后，关闭加热装置2，关闭软件，设备断电。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。