长期以来，如何客观科学评价军服、防火服、消防服、阻燃耐高温作业服等特种服装的防护性能，是个困扰业界的难题。当前，这一评价普遍只能根据服装面料的燃烧或阻燃实验作出，无法反映服装构成以及人体动作作用的实际效果，甚至会造成整体服装在实际工作环境中的防护不足或防护过度的后果。标准集团联合国外知名公司研发燃烧假人系统，该燃烧假人可在不同活动姿势下精准感知高温热流、准确预报身体皮肤烧伤程度的燃烧假人，以及高仿真模拟火场高危环境的燃烧模拟环境实验室。

测试标准：
EN ISO 11612，EN ISO 11611，ISO 13506，EN469:2005等均适用于该测试系统。

产品介绍：
燃烧假人测试系统用于测试防护服装的整体热防护性能。完整的燃烧假人系统，由燃烧室，燃烧假人以及供气控制系统等构成。

燃烧假人及设计原理：
该系统主要由燃烧假人、数据采集装置、火焰产生与控制装置、皮肤热传递模型与烧伤评估模型以及系统集中控制与应用软件平台等构成。设计原理是通过模拟着装人体在燃烧火焰中的热暴露过程，测试假人表面温度的变化，预估可能造成皮肤的二度、三度烧伤及总烧伤面积百分比，烧伤面积百分比越大，服装的阻燃防护性能越差。

燃烧假人：
燃烧假人本体在用于服装测试时火焰的持续时间一般为 4 s，假人表面可能需要承受高达 300 ℃的燃烧火焰，因此，假人本体材料必须在 300 ℃以上的短时燃烧火焰下具有良好的热稳定性，能耐受恶劣火场环境；假人表面布设的传感器对燃烧火焰的反应，应与人体皮肤对燃烧火焰的反应接近；数据采集处理装置能快速采集假人表面传感器数据。

燃烧假人本体：
根据以上设计要求，通过对比分析耐高温材料的物理性能，选用目前耐温等级高，力学性能、介电性能、耐腐性能好的聚酰亚胺作为燃烧假人本体主体材料，根据假人模型的外观特征，按以下工艺制造假人本体模型：合成聚酰亚胺 → 固化树脂材料 → 制作人体各解剖段模具及高温模压 → 真空固化 → 表面处理。

假人表面热传感器：
假人皮肤表面热传感器的作用是感知暴露在火场环境下人体皮肤的受热程度，依此预测皮肤可能产生的烧伤程度。国外采用的热传感器主要有TPP铜片热流计传感器、绝热铜片传感器和嵌入式热电偶传感器。这 3 种传感器中，绝热铜片传感器是可靠的热传感器。
实验表明：
绝热铜片传感器与TPP铜片热流计传感器相似，读数稳定、反应迅速、量程宽、重复性好，同时传感器体积较TPP传感器小，所占空间和质量都比TPP铜片热流计小得多。在高热环境下，嵌入式热电偶传感器的平均反应速度比绝热铜片传感器要慢。为此，课题组研制了绝热铜片传感器，该铜片的直径为 1 cm，厚为 0.16 cm。采用钎焊工艺，将铜片与丝径为0.2 mm 的K型热电偶连接，测量精度达到了 0.2 ℃。

传感器布设：
综合考虑假人面积、数据采集、烧伤评估计算等因素，在假人表面均匀布设了 120 个绝热铜片传感器。安装传感器时，用铣刀按铜片直径与深度钻孔，保证传感器表面及周围与假人本体紧密配合，传感器的分布均匀。

燃烧假人实验过程：
燃烧假人的周围共安装了６组１２只喷火器，每个喷火器可在２秒至３秒内提供８４千瓦／平方米（ＫＷ／ｍ２）热流量，逼真模拟真实火场危急状态的爆燃闪火。实验中，所有喷火器一齐点火，１２条火龙腾空而起，身着防火服装的燃烧假人瞬间即被高达３米的烈焰吞噬淹没。为了研究现实火场中人体应急应变特点，研究专家们还通过悬吊的方式，让燃烧假人在火场中“动起来”，以不同速度自动调节假人的朝向与方位。实验结束时，通过分析假人身上每个传感器所输出的数据，计算热流量，便可精准地报出每个传感器所在皮肤表面的烧伤级别、烧伤总面积、构成二级和三级烧伤的时间。

该系统完全满足ISO13506、ASTMF1930等燃烧假人系统测评的相关技术指标.假人本体尺寸采用中国成年男性标准体型,全身设置135个热流传感器,覆盖了躯干、头、手、足等各个部位,不仅可用于热防护服装的测评,还可满足头盔、手套、防火靴等整套热防护装备测评的需要;另外,该燃烧假人还设置了肩、肘、髋、膝和踝等关节,以及旋转、滑移系统,可以模拟人体各种姿势和活动状态[12].

 

 

 

 

 

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