应用于电动汽车的灭火毯的测试系统及方法

1.本发明涉及电动汽车周边产品技术领域，尤其涉及应用于电动汽车的灭火毯的测试系统及方法。


背景技术：

2.灭火毯是用于扑灭初起小面积火灾的柔韧的片状材料。按基布不同,灭火毯分为纯棉灭火毯、陶瓷灭火毯、玻璃纤维灭火毯等；按用途,可分为家庭用灭火毯和工业用灭火毯。
3.新能源电动汽车灭火毯是一种专门用来扑灭电动汽车火灾的，由于电动汽车火灾的特点：(1)油火温度约800℃，而电池燃烧温度超过1000℃；(2)电池火势蔓延快；(3)电池燃烧时间长，并有可能发生爆炸而对周围造成破坏，因此，新能源电动汽车灭火毯需要起到防火、隔热、防烟和抗爆的作用，将起火车辆与周围隔离开防止连锁火灾发生。而现有针对传统燃油车灭火毯进行评测的指标仅包括阻燃性能、机械性能、耐高温性能、柔软性能、绝缘性能等，其阻燃性能测试是用规定点火器产生的火焰,对垂直方向的试样底边中心点火,在规定的点火时间(只有数秒钟)后,测量试样的续燃时间、阴燃时间及损毁长度，在现有测试灭火毯性能点火时间是12秒，测灭火性能时用的是食用油，针对点火时间和油火温度远远不符合电动汽车的着火环境这种情况，且不具有隔热、防烟和抗爆效果的测试。所以，亟需一款适用于电动汽车的同时具有防火、隔热、防烟和抗爆效果检测功能灭火毯的测试系统及方法。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提出应用于电动汽车的灭火毯的测试系统及方法，能够实现对应用于电动汽车的灭火毯的防火、隔热、防爆和控烟效果进行有效测试，提高灭火毯的使用时的安全性。
5.为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
6.应用于电动汽车的灭火毯的测试系统，包括：夹持装置、防火测试装置、隔热测试装置、抗爆测试装置、控烟测试装置、数据采集装置和控制装置，其中，
7.所述夹持装置，用于夹持待检测灭火毯；
8.所述防火测试装置，包括燃烧器、液化石油气罐和空气压缩机，所述待检测灭火毯通过夹持装置水平的设置于燃烧器的上方，所述燃烧器通过主管路分别与第一支管和第二支管连接，所述第一支管上依次连接有第一流量计、第一压力表、第一阀门和空气压缩机，所述第二支管上依次连接有第二流量计、第二压力表、第二阀门和液化石油气罐；
9.所述隔热测试装置，包括加热器、3个温度传感器以及分别与所述3个温度传感器连接的多路温度记录仪，所述待检测灭火毯通过夹持装置水平的设置于加热器的下方20cm处，所述3个温度传感器分别用于检测待检测灭火毯的上表面、下表面以及下方20cm处的温度；
10.所述抗爆测试装置，包括钢珠发射装置和防护墙，所述待检测灭火毯通过夹持装置竖直的设置于钢珠发射装置和防护墙之间；
11.所述控烟测试装置，包括通过管路依次连接的气瓶、第三阀门、第三压力表、第三流量计、实验舱、气泵和气体分析仪，所述待检测灭火毯可拆卸的固定于实验舱内且将实验舱分隔为两个独立的空间；
12.所述数据采集装置，用于拍摄待检测灭火毯在不同时间节点下的燃烧现象，所述燃烧现象为起火、烧穿和熔融；用于拍摄钢珠发射装置发射的钢珠作用于待检测灭火毯后的图像；
13.所述控制装置，与第一流量计、第一压力表、第一阀门、空气压缩机、第二流量计、第二压力表、第二阀门、多路温度记录仪、第三阀门、第三压力表、第三流量计、数据采集装置和气体分析仪通信连接。
14.优选地，所述夹持装置包括支撑架以及与支撑架连接的相框夹具，所述相框夹具与支撑架之间通过螺栓连接。
15.优选地，还包括燃烧台和升降台，所述燃烧器固定设置于燃烧台上，所述燃烧台的下方设置有自动升降台。
16.优选地，所述加热器采用锥形量热仪辐射加热器。
17.优选地，所述钢珠发射装置与夹持装置之间的距离为1米，所述钢珠发射装置的发射速度为65m/s～80m/s，所述钢珠发射装置中钢珠的质量为40g～50g。
18.优选地，所述数据采集装置为高速摄像机。
19.应用于电动汽车的灭火毯的测试方法，包括如下步骤：
20.防火性能检测：打开空气压缩机、第一阀门和第二阀门，使空气与液化石油气罐中的液化石油气按预定比例在主管路中混合；打开燃烧器，当燃烧器的火焰温度达到1200度时，将待检测灭火毯水平置于燃烧器的上方，采集10min、30min和60min时待检测灭火毯的燃烧现象图像并将燃烧现象图像发送至控制装置，所述燃烧现象为起火、烧穿和熔融，根据不同时间节点的燃烧现象图像确定待检测灭火毯的防火性能；
21.隔热性能检测：打开位于水平设置的待检测灭火毯的上方的加热器，对待检测灭火毯进行持续60min的炙烤后，获取待检测灭火毯的上表面、下表面以及下方20cm处的温度并将温度信息发送至控制装置，若下表面的温度不大于200度且下方20cm处的温度不大于70摄氏度，则输出隔热性能合格，否则输出不合格并发出告警；
22.抗爆性能检测：启动钢珠发射装置向竖直设置的待检测灭火毯持续发射钢珠，采集钢珠每次击打待检测灭火毯后的图像并将图像发送至控制装置，判断图像中灭火毯是否完好，若连续检测30次均为完好则输出抗爆性能合格，否则输出不合格并发出告警；
23.控烟性能检测：将待检测灭火毯可拆卸的固定于实验舱内并将实验舱分隔为两个独立的空间，打开第三阀门，将气瓶内的一氧化碳气体注入实验舱中的一个空间内，打开气泵，将实验舱中另一个空间内的气体抽入气体分析仪中，3min后关闭第三阀门，气体分析仪将检测的第二一氧化碳气体浓度发送至控制装置，若第二一氧化碳气体浓度值不大于0.1％则输出控烟性能合格；否则输出不合格并发出告警。
24.优选地，所述将待检测灭火毯可拆卸的固定于实验舱内并将实验舱分隔为两个独立的空间前，还包括如下步骤：
25.打开第三阀门，使气瓶内的一氧化碳气体注入密闭的实验舱内，打开气泵，将实验舱中的气体抽入气体分析仪中，3min后关闭第三阀门，气体分析仪将检测的第一一氧化碳气体浓度发送至控制装置；使气体分析仪吸入新鲜空气，直至示数稳定到初始状态。
26.优选地，还包括如下步骤：
27.将燃烧器置于燃烧台上，基于待检测灭火毯的水平高度通过自动升降台调节燃烧器的高度。
28.优选地，所述钢珠发射装置的发射速度为65m/s～80m/s，所述钢珠的质量为40g～50g。
29.基于上述技术方案，本发明的有益效果是：能够实现对应用于电动汽车的灭火毯的防火、隔热、防爆和控烟效果进行有效测试，该测试方法要求更高、方式更新颖、模拟的场景更贴合电动汽车火灾的真实环境，弥补了电动汽车灭火毯测试方法的空白，采用这种方式可以直接检测出电动汽车灭火毯的适用与否，提高灭火毯的使用时的安全性。
附图说明
30.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
31.图1是一个实施例中应用于电动汽车的灭火毯的测试系统中防火测试装置的结构示意图；
32.图2是一个实施例中应用于电动汽车的灭火毯的测试系统中隔热测试装置的结构示意图；
33.图3是一个实施例中应用于电动汽车的灭火毯的测试系统中抗爆测试装置的结构示意图；
34.图4是一个实施例中应用于电动汽车的灭火毯的测试系统中控烟测试装置的结构示意图。
35.图中，各附图标记为：
36.1、待检测灭火毯；2、夹持装置；201、支撑架；202、相框夹具；203、螺栓；3、防火测试装置；301、燃烧器；302、主管路；303、第一支管；331、第一流量计；332、第一压力表；333、第一阀门；304、第二支管；341、第二流量计；342、第二压力表；343、第二阀门；305、液化石油气罐；306、空气压缩机；307、燃烧台；308、升降台；4、隔热测试装置；401、加热器；402、温度传感器a、403、温度传感器b、404、温度传感器c；405、多路温度记录仪；5、抗爆测试装置；501、钢珠发射装置；502、防护墙；6、控烟测试装置；601、气瓶；602、第三阀门；603、第三压力表；604、第三流量计；605、实验舱；606、气泵；607、气体分析仪；7、数据采集装置；8、控制装置。
具体实施方式
37.为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或
元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.如图1至4所示，本实施例提供一种应用于电动汽车的灭火毯的测试系统，包括：夹持装置2、防火测试装置3、隔热测试装置4、抗爆测试装置5、控烟测试装置6和控制装置8，其中，
41.所述夹持装置2，用于夹持待检测灭火毯1；
42.所述防火测试装置3，包括燃烧器301、液化石油气罐305和空气压缩机306，所述待检测灭火毯1通过夹持装置2水平的设置于燃烧器301的上方，所述燃烧器301通过主管路302分别与第一支管303和第二支管304连接，所述第一支管303上依次连接有第一流量计331、第一压力表332、第一阀门333和空气压缩机306，所述第二支管304上依次连接有第二流量计341、第二压力表342、第二阀门343和液化石油气罐305；
43.所述隔热测试装置4，包括加热器401、3个温度传感器(温度传感器a402、温度传感器b403、温度传感器c404)以及与所述3个温度传感器连接的多路温度记录仪405，所述加热器401采用锥形量热仪辐射加热器401，所述待检测灭火毯1通过夹持装置2水平的设置于加热器401的下方20cm处，温度传感器a402固定于待检测灭火毯1的上表面，用于检测待检测灭火毯1的上表面的温度；温度传感器b403固定于待检测灭火毯1的下表面，用于检测待检测灭火毯1的下表面的温度；温度传感器c404固定于待检测灭火毯1的下方20cm处，用于检测待检测灭火毯1下方20cm处的温度；
44.所述抗爆测试装置5，包括钢珠发射装置501和防护墙502，所述待检测灭火毯1通过夹持装置2竖直的设置于钢珠发射装置501和防护墙502之间，钢珠发射装置501与夹持装置2之间的距离为1米；
45.所述控烟测试装置6，包括通过管路依次连接的气瓶601、第三阀门602、第三压力表603、第三流量计604、实验舱605、气泵606和气体分析仪607，所述待检测灭火毯1可拆卸的固定于实验舱605内且将实验舱605分隔为两个独立的空间；
46.所述数据采集装置7，采用高速摄像机，用于拍摄待检测灭火毯1在不同时间节点下的燃烧现象，所述燃烧现象为起火、烧穿和熔融；用于拍摄钢珠发射装置501发射的钢珠作用于待检测灭火毯1后的图像；
47.所述控制装置8，与第一流量计331、第一压力表332、第一阀门333、空气压缩机306、第二流量计341、第二压力表342、第二阀门343、多路温度记录仪405、第三阀门602、第三压力表603、第三流量计604、数据采集装置7和气体分析仪607通信连接。
48.本实施例中，钢珠发射装置501为弹弓，采用弹弓时通过人工发射钢珠，可以随时间推移逐渐提高钢珠质量或发射速度，发射速度在65m/s～80m/s间递增，钢珠的质量在40g～50g间递增。但不仅限于此，还可以根据实际需求选择钢珠发射枪自动发射钢珠，此时，钢珠质量和发射速度一致，钢珠质量为45g，发射速度为70m/s。
49.本实施例中，实验舱605包括采用钢化玻璃合围而成长宽高都为50cm的外壳，以及镂空的卡箍，待检测灭火毯1能够卡合于正方形的卡箍与外壳之间，将分隔为两个独立的空
间，但实验舱605的结构不仅限于此，还能够根据实际需求选择其他结构。
50.在一个实施例的应用于电动汽车的灭火毯的测试系统中，所述夹持装置2包括支撑架201以及与支撑架201连接的相框夹具202，相框夹具202与支撑架201之间通过螺栓203连接，当需要进行防火测试和隔热测试时，拧松螺栓203，使相框夹具202处于水平状态后拧紧螺栓203，是相框夹具202与支撑架201之间保持固定；当需要进行抗爆测试时，拧松螺栓203，是相框夹具202处于垂直状态后拧紧螺栓203。还可根据需求在支撑架201的底部设置配重块，增加稳定性。
51.在一个实施例的应用于电动汽车的灭火毯的测试系统中，还包括燃烧台307和升降台308，所述燃烧器301固定设置于燃烧台307上，所述燃烧台307的下方设置有自动升降台308。
52.应用于电动汽车的灭火毯的测试方法，包括如下步骤：
53.防火性能检测：打开空气压缩机306、第一阀门333和第二阀门343，使空气与液化石油气罐305中的液化石油气按预定比例在主管路302中混合后打开燃烧器301，当燃烧器301的火焰温度达到1200度时，将待检测灭火毯1水平置于燃烧器301的上方，采集10min、30min和60min时待检测灭火毯1的燃烧现象图像并将燃烧现象图像发送至控制装置8，所述燃烧现象为起火、烧穿和熔融，根据不同时间节点的燃烧现象图像确定待检测灭火毯1的防火性能，具体地，当10min时采集的燃烧现象图像中出现熔融、起火则输出不合格并停止检测、发出告警；当30min采集的燃烧现象图像中出现熔融、起火、烧穿则输出不合格并停止检测、发出告警；当60min采集的燃烧现象图像中没有出现熔融、起火、烧穿则输出防火性能合格，其中，观测燃烧现象图像可通过人工识别或ai识别实现；
54.隔热性能检测：打开位于水平设置的待检测灭火毯1的上方的加热器401，对待检测灭火毯1进行持续60min的炙烤，获取60min内检测待检测灭火毯1的上表面、下表面以及下方20cm处的温度信息并发送至控制装置8，所述控制装置8根据获取的温度信息计算上表面分别与下表面以及下方20cm处的温度差，若下表面的温度不大于200度且下方20cm处的温度不大于70摄氏度，则输出隔热性能合格，否则输出不合格并发出告警；
55.抗爆性能检测：启动钢珠发射装置501向竖直设置的待检测灭火毯1持续发射钢珠，所述钢珠发射装置501的发射速度为65m/s～80m/s，所述钢珠的质量为40g～50g，采集钢珠每次击打待检测灭火毯1后的图像并将图像发送至控制装置8，判断图像中灭火毯是否完好，若连续检测30次均为完好则待检测灭火毯1的抗爆性能符合标准输出抗爆合格，否则输出不合格并发出告警；
56.控烟性能检测：将待检测灭火毯1可拆卸的固定于实验舱605内且将实验舱605分隔为两个独立的空间，打开第三阀门602，将气瓶601内的一氧化碳气体注入实验舱605中的一个空间内，打开气泵606，将实验舱605中另一个空间内的气体抽入气体分析仪607中，3min后关闭第三阀门602，气体分析仪607将检测的第二一氧化碳气体浓度发送至控制装置8，若第二一氧化碳气体浓度值不大于0.1％则输出控烟性能合格；否则输出不合格并发出告警。
57.在一个实施例中，将待检测灭火毯1放入实验舱605内前，还包括如下步骤：打开第三阀门602，使气瓶601内的一氧化碳气体注入密闭的实验舱605内，打开气泵606，将实验舱605中的气体抽入气体分析仪607中，3min后关闭第三阀门602，气体分析仪607将检测的第
一一氧化碳气体浓度发送至控制装置8；气体分析仪607吸入新鲜空气，直至示数稳定到初始状态。能够获得前后两次一氧化碳气体浓度，根据前后两次的一氧化碳气体浓度差值，判定控烟性能，其差值越大说明控烟性能越好。
58.在一个实施例的应用于电动汽车的灭火毯的测试方法中，还包括如下步骤，
59.将燃烧器301置于燃烧台307上，基于待检测灭火毯1的水平高度通过自动升降台308调节燃烧器301的高度。
60.以上所述仅为本发明所公开的应用于电动汽车的灭火毯的测试系统及方法的优选实施方式，并非用于限定本说明书实施例的保护范围。凡在本说明书实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的保护范围之内。
61.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
62.本说明书实施例中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。