一種正壓防護服動態檢測平臺的制作方法

本發明涉及防護服安全檢測技術領域，特別是涉及一種正壓防護服動態檢測平臺。

背景技術：

醫務工作者和從事烈性傳染病研究的科研工作者經常會暴露在高危生物污染環境中，工作人員需要穿著防護服保證不受侵害，其中正壓防護服是防護因子最高的個人防護裝備之一。安全性能和熱舒適性是正壓防護服的兩項重要指標，關系著操作人員的生命健康、工作效率與準確率。

目前研發的正壓生物防護服大多沿用或改進自老式正壓防護服的設計，其安全性能和舒適性能是否達到安全使用需求還有待考察。傳統的正壓防護服檢測方法都是依靠人穿著防護服，在安全的模擬環境中進行檢測，無法考察真實生物危害環境下的使用狀態，生物氣溶膠實驗的危險性較高，無法用真人進行實驗，因此不能準確評價正壓防護服的安全性能。專利cn201110282251描述了一種用于高溫防護服測試的暖體假人，可用于高溫防護性能化測試和舒適度測試等。專利cn203249774描述了一種汽車載荷實驗模擬假人，模擬了人體坐姿高度以及比重，可用于汽車載荷實驗。以上專利中所述的實驗假人均為靜止狀態，并不能模擬人的操作動作，因此不能反應防護服的動態防護性能。

綜上所述，如何建立一套正壓防護服動態檢測平臺，以運動模擬假人檢測生物防護服內部壓力波動及防護性能成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種正壓防護服動態檢測平臺，以解決上述現有技術存在的問題，使正壓防護服的檢測脫離使用真人的檢測方式，在檢測過程中使用了可以模擬人體運動的假人來進行防護服使用過程中的防護性能檢測。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供了一種正壓防護服動態檢測平臺，包括氣密型實驗艙、模擬運動檢測假人、模擬噴淋檢測假人、輔助運動平臺及控制系統，所述輔助運動平臺設置在所述氣密型實驗艙內，所述模擬運動檢測假人連接在所述輔助運動平臺上，所述模擬噴淋檢測假人連接在所述氣密型實驗艙內的轉盤上，所述氣密型實驗艙內設置噴淋系統和通風系統，所述控制系統設置在所述氣密型實驗艙外部并與所述氣密型實驗艙連接。

優選地，所述氣密型實驗艙包括氣密艙室和連接在所述氣密艙室入口處的充氣式氣密門，所述氣密型實驗艙的主體框架由不銹鋼方管焊接，所述主體框架外面艙體由不銹鋼板拼縫焊接，所述主體框架內面艙體采用不銹鋼薄板滿焊，艙體上設置有觀察窗，所述觀察窗采用鋼化玻璃與艙體連接，接縫均經過密封處理，所述艙體內部的地板框架上放置便于噴淋水流入的不銹鋼孔踏板。

優選地，所述氣密型實驗艙的艙室內部設有混勻風扇，所述氣密型實驗艙的艙室側壁上設有氣密轉接板，所述氣密型實驗艙內設置有正壓防護服送氣螺旋管。

優選地，所述模擬運動檢測假人具有可轉動的肩關節、肘關節、髖關節和膝關節，各關節處均通過不銹鋼銷釘與軀干連接，所述模擬運動檢測假人通過頸后下方的第一密封圓盤與所述輔助運動平臺連接。

優選地，所述輔助運動平臺包括機架、懸掛系統、擺臂、步進電機和減速機，所述機架固定在所述氣密型實驗艙的艙室內部的地板上，所述擺臂連接在所述機架上，每個擺臂與所述機架連接的位置連接有一個所述步進電機和一個所述減速機，所述懸掛系統連接在所述機架的上部。

優選地，所述懸掛系統包括第二密封圓盤，所述第二密封圓盤與所述第一密封圓盤密封連接，所述擺臂通過設置在所述擺臂末端的固定板和尼龍粘扣與所述模擬運動檢測假人的手、腳連接，實現所述模擬運動檢測假人與所述輔助運動平臺的連接。

優選地，所述模擬噴淋檢測假人為站立姿勢，所述模擬噴淋檢測假人腳部的轉盤能夠旋轉。

優選地，所述噴淋系統包括通過噴淋管路連通的輔助噴淋配液系統和噴淋噴嘴，所述噴淋噴嘴分別設置在艙室內部的頂部及左右兩側的內壁上。

優選地，所述通風系統包括風機和過濾器，所述通風系統設置在位于所述氣密型實驗艙的艙室頂部的過濾風口單元處，所述過濾風口單元與所述艙室的頂部采用滿焊的方式焊接在一起；所述過濾器包括送風過濾器和排風過濾器，所述送風過濾器和排風過濾器上均安裝生物密閉閥，所述風機包括送風風機和排風風機；所述送風風機與所述送風過濾器連接，所述排風風機與所述排風過濾器連接。

優選地，所述控制系統包括連接在一起的控制柜和觸控一體機，所述控制柜內設置有運動檢測假人控制模塊、防護服壓差與采樣模塊、防護服噴淋測試控制模塊和實驗艙環境控制模塊，所述運動檢測假人控制模塊采用plc邏輯控制模擬運動檢測假人的手、腳連接處的電機的啟停與轉速；所述防護服壓差與采樣模塊與所述正壓防護服連接，用于實時檢測防護服內外的壓差，并控制采樣器采集防護服內外氣溶膠；所述防護服噴淋測試控制模塊與所述噴淋系統連接，通過控制噴淋流量、噴淋壓力和模擬人旋轉來實現防護服無人化自動噴淋測試；所述實驗艙環境控制模塊與所述通風系統連接，控制送風風機和排風風機的風量；所述控制柜內各模塊的控制和監測狀態信息集成于所述觸控一體機中。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：

本發明的正壓防護服動態檢測平臺通過在氣密型實驗艙內設置能夠運動的假人在生物危害環境中或者噴淋狀態下進行正壓防護服的安全性檢測，不僅能夠摒棄實驗對真人的健康的危害，還使得模擬的準確程度更高，檢測結果更準確，數據更真實可靠。通過控制運動假人長時間重復同一個動作，能夠對防護服內部的壓力波動實時檢測，并可進行生物氣溶膠采樣以檢測其安全性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明的氣密型實驗艙的剖面俯視示意圖；

圖2為本發明的氣密型實驗艙的俯視示意圖；

圖3為本發明的氣密型實驗艙的另一種角度的示意圖；

圖4為本發明的模擬運動檢測假人連接在輔助運動平臺上的示意圖；

圖5為本發明的模擬運動檢測假人的結構示意圖；

圖6為本發明的輔助運動平臺的結構示意圖；

圖7為本發明的噴淋檢測示意圖；

圖8為本發明的送、排風過濾器安裝示意圖；

圖9為本發明的控制系統示意圖。

其中，1為外面艙體，2為主體框架，3為內面艙體，4為不銹鋼孔踏板，5為模擬噴淋檢測假人，6為模擬運動檢測假人，7為噴淋管路，8為排風過濾單元，9為排風生物密閉閥，10為生命支持管道接口，11為照明設備，12為送風生物密閉閥，13為送風過濾單元，14為充氣式氣密門，15為氣密轉接板，16為觀察窗，17為第一密封圓盤，18為肩關節，19為肘關節，20為髖關節，21為膝關節，22為不銹鋼銷釘，23為懸掛系統，24為減速機，25為步進電機，26為機架，27為固定板，28為尼龍粘扣，29為擺臂，30為混勻風扇，31為觸控一體機，32為控制柜，33為噴淋噴嘴，34為氣密型實驗艙，35為正壓防護服送氣螺旋管，36為軀干，37為轉盤，38為排風過濾器，39為送風過濾器，40為防護服噴淋測試控制模塊；41為運動檢測假人控制模塊；42為防護服壓差與采樣模塊；43為實驗艙環境控制模塊；44為輔助運動平臺。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

如圖1-9所示，本發明提供了一種正壓防護服動態檢測平臺，包括氣密型實驗艙34、模擬運動檢測假人6、模擬噴淋檢測假人5、輔助運動平臺44及控制系統，輔助運動平臺44設置在氣密型實驗艙34內，模擬運動檢測假人6連接在輔助運動平臺44上，模擬噴淋檢測假人5連接在氣密型實驗艙34內的轉盤37上，氣密型實驗艙34內設置噴淋系統和通風系統，控制系統設置在氣密型實驗艙34外部并與氣密型實驗艙34連接。氣密型實驗艙34內設置照明設備11，方便觀察艙內的實驗情況。

氣密型實驗艙34是正壓生物防護服智能化檢測平臺的一部分，用于形成各類氣溶膠的密閉空間，能夠控制艙內的環境溫度、濕度、壓差、潔凈度，能夠提供模擬噴淋的實驗條件，為放置于其內部的模擬噴淋檢測假人5提供可控的檢測微環境。氣密型實驗艙34包括氣密艙室和連接在所述氣密艙室入口處的充氣式氣密門14，氣密型實驗艙34的主體框架2由不銹鋼方管焊接，主體框架2的外面艙體1由不銹鋼板拼縫焊接，主體框架2的內面艙體采用不銹鋼薄板滿焊，艙體上設置有觀察窗16，觀察窗16采用鋼化玻璃與艙體連接，接縫均經過密封處理，艙體內部的地板框架上放置便于噴淋水流入的不銹鋼孔踏板4。氣密型實驗艙34的艙室整體焊接構造及管線連接應保證房間氣密性功能。

氣密型實驗艙34的艙室內部設有混勻風扇30，氣密型實驗艙34的艙室側壁上設有氣密轉接板15，用于與內部采樣的管路連接。氣密型實驗艙34內設置有正壓防護服送氣螺旋管35，正壓防護服送氣螺旋管35與設置在艙室頂端的生命支持管道接口10連接。

模擬運動檢測假人6具有可轉動的肩關節18、肘關節19、髖關節20和膝關節21，各關節處均通過不銹鋼銷釘22與軀干36連接，模擬運動檢測假人6通過軀干36頸后下方的第一密封圓盤17與輔助運動平臺44連接。模擬運動檢測假人6能夠模仿走動、下蹲等人體實驗，檢測防護服動態壓力、動態生物氣溶膠防護性能。輔助運動平臺44包括機架26、懸掛系統23、擺臂29、步進電機25和減速機24，機架26固定在氣密型實驗艙34的艙室內部的地板上，擺臂29連接在機架26上，每個擺臂29與機架26連接的位置連接有一個步進電機25和一個減速機24，懸掛系統23連接在機架26的上部。擺臂29的長度可以伸縮調節,通過擺臂29的長度調節實現模擬運動檢測假人6模擬實驗人員行走、彎腰、下蹲等動作。模擬運動檢測假人29由樹脂材料加工而成，中空，胸腔內嵌模擬呼吸泵。在檢測機器人頭部、胸部、后背、四肢設置7個氣溶膠檢測口，并可貼片生物物質指示劑。

懸掛系統23包括第二密封圓盤，第二密封圓盤與第一密封圓盤17密封連接，擺臂29通過設置在擺臂29末端的固定板27和尼龍粘扣28與模擬運動檢測假人6的手、腳連接，實現模擬運動檢測假人6與輔助運動平臺44的連接。

模擬噴淋檢測假人5為站立姿勢，模擬噴淋檢測假人5腳部的轉盤37能夠實現360°旋轉。模擬噴淋檢測假人5穿上防護服后，可進行防護服耐液體噴射性能、化學淋浴洗消性能測試。噴淋系統包括通過噴淋管路7連通的輔助噴淋配液系統和噴淋噴嘴33，噴淋噴嘴33設置在艙室內部的頂部及左右兩側的內壁上。噴淋配液系統能夠按設置要求自動進行噴淋清洗，配置有獨立罐體，為噴淋提供水源以及收集噴淋后的廢水。噴淋動力系統采取耐酸堿的氣動隔膜泵組。獨立罐體上安置高低液位報警裝置及輔助檢測傳感器。噴淋噴嘴33為立體噴嘴，能夠實現多角度寬范圍地對防護服進行噴淋。噴淋管路7和噴淋噴嘴33采用不銹鋼制作，耐多種化學洗消劑的腐蝕。

通風系統包括風機和過濾器，通風系統采用上送上排的氣流模式。所述通風系統設置在位于所述氣密型實驗艙的艙室頂部的過濾風口單元處，所述過濾風口單元與所述艙室的頂部采用滿焊的方式焊接在一起。所述過濾風口單元包括排風過濾單元8和送風過濾單元13。所述過濾器包括分開設置的送風過濾器39和排風過濾器38，所述送風過濾器39與送風生物密閉閥12連接，排風過濾器38與排風生物密閉閥9連接，送風生物密閉閥12與排風生物密閉閥9在控制系統的控制下能自動打開及關閉，關閉后能確保艙室氣密性。風機包括送風風機和排風風機，送風風機與送風過濾器39連接，排風風機與排風過濾器38連接。

控制系統包括連接在一起的控制柜32和觸控一體機31，控制柜32內設置有運動檢測假人控制模塊41、防護服壓差與采樣模塊42、防護服噴淋測試控制模塊40和實驗艙環境控制模塊43，運動檢測假人控制模塊41采用plc邏輯控制模擬運動檢測假人的手、腳連接處的步進電機25的啟停與轉速，從而模擬人體行走、下蹲、舉臂、彎腰等動作。防護服壓差與采樣模塊42與正壓防護服連接，用于實時檢測防護服內外的壓差，并控制采樣器采集防護服內外氣溶膠。防護服噴淋測試控制模塊40與噴淋系統連接，通過控制噴淋流量、噴淋壓力和模擬人旋轉來實現防護服無人化自動噴淋測試。實驗艙環境控制模塊43與通風系統連接，控制送風風機和排風風機的風量，實現實驗艙的正壓或負壓環境，并保持實驗艙內部的潔凈度達到實驗要求。所述控制柜內各模塊的控制和監測狀態信息集成于所述觸控一體機31中。

實施例一：

在生物氣溶膠環境下對正壓防護服的安全性能進行動態檢測時，首先要將模擬運動檢測假人6從輔助運動平臺44上卸下，將待檢測的正壓防護服套在模擬運動檢測假人6上，正壓防護服在第一密封圓盤17處開同樣大小的孔，第一密封圓盤17穿過這個孔與懸掛系統23連接并旋緊第二密封圓盤，壓緊防護服實現密封，模擬運動檢測假人6的四肢通過擺臂29上的固定板27和尼龍粘扣28連接固定。打開正壓防護服送風系統，打開控制系統并調整擺臂29回到零位。打開混勻風扇30，關閉氣密型實驗艙34的充氣式氣密門14，并打開送風風機、送風過濾器39、排風風機及排風過濾器38，對氣密型實驗艙34內部進行通風凈化。然后關閉送風風機、送風過濾器39、排風風機及排風過濾器38，在氣密型實驗艙34的艙室內發生生物氣溶膠，通過控制系統執行預設程序向步進電機25發出控制信號從而實現模擬運動檢測假人6的模擬動作，模擬運動檢測假人6可實現不同頻率的走動或跑動，并模擬一些舉臂、抬腿等簡單動作。通過氣密轉接板15連接控制系統的壓差變送器以及生物氣溶膠采樣器，在觸控一體機31上得到正壓防護服內部壓力波動數據，在生物氣溶膠采樣器中得到正壓防護服內部采樣樣本和艙室環境氣溶膠采樣樣本，經后續分析得到其動態防護性能。

實施例二：

在液體噴淋的環境下對防護服的安全性能進行動態檢測時，首先檢查吸水性指示服和防護服，確保其完全干燥。把吸水性指示服穿到模擬噴淋檢測假人5上。穿上防護服后，將模擬噴淋檢測假人5的腳部固定在轉盤37上。關閉氣密型實驗艙34上的充氣式氣密門14，開啟控制系統，轉盤37自動旋轉至基線位置，噴淋電磁閥打開，基線位置噴淋開始，自動計時15min。到時間后，噴淋停止，噴淋電磁閥關閉，轉盤37轉動45°角，噴淋系統再次啟動，持續噴淋15min。轉盤37以45°為旋轉角度，旋轉4個不同方向位置，分別為基線0°、45°、90°、135°，每個位置處噴淋持續15min。確保穿著防護服的模擬噴淋檢測假人5暴露在噴淋狀態下60min，每個方向各15min。液體噴淋結束后，實驗艙壓差控制系統自動啟動運行，除去測試服表面多余的液體。在噴淋實驗結束10min之內，檢查防護服上的液體穿透情況。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。

本發明中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。