引言
2023年实施的《摩托车、电动自行车乘员头盔》(GB 811—2022)国家标准[1],对摩托车及电动车头盔产品的防护项目提出了更多、更高的要求,也使得相关的检测任务量大幅增加。视野项目作为评价头盔是否妨碍佩戴者观察能力的首要强制性检验项目,其检测结果的可靠性是后续所有碰撞冲击、佩戴装置强度等安全测试项目的基础前提。标准明确规定了头盔在佩戴状态下,其垂直及水平方向的最小视野范围。
当前,国内检测机构普遍使用的视野测试设备,多数采用固定角度的机械量规或外部红外光投射装置。前者需要手动调节、效率低、适配性差,且无法对佩戴护目镜的头盔进行有效检测;后者虽为外部光源的非接触性测量,但因红外光从头模外部射向头盔内部时,其红外光路容易被头模本身的曲面阻挡或改变,难以确保光束精确通过标准定义的视野顶点(如L、K点),导致测量基准存在原理性偏差,在测量105°水平视野时误差尤其显著。一个更精确但较为复杂的视野测量方案是构建大型的主动式视野测量系统,例如“大口径视野测量系统,主体结构球形穹窿。球窿放置发光二极管。通过计算机控制发光二极管随机发光”[2],该方法虽能精确获取真实视野,但系统庞大、成本高昂且测试流程复杂,难以适用于头盔产品的快速批量检测环境与需求。
目前行业内对于头盔的视野检测项目,存在着检测效率低下与头盔视野区域难界定的两大难题。我们观察到,行业内现有的视野检测设备,是将做成固定角度的金属件安装在可调节距离的杆上,根据不同头模来调节金属块距离,以此实现对视野项目的检测。此方法在配置护目镜的头盔上,需要将护目镜摘下进行试验,因此由护目镜结构或形状导致的视野不合格的情况无法被准确判定。在遇到此类问题时,实验室需要配合头盔定点保护区测试设备上的红外线激光功能进行辅助判定,红外线激光由外部向头盔发射,因被头模外形弧线挡住,由红外线激光和头盔上的特定连线形成的角度无法测量,因此左、右105°视野无法准确测量,视野项目检测结果误差较大。
为此,我们提供了一种不同的测量方式:在测试头模中内嵌发射式光源,将红外光源精密集成于测试头模的内部,使其从测试头模的“人眼”点位模拟人眼的入射光路来逆向发射光线,该设计方案能减少因头盔样品及其护目镜等外部结构对测量本身带来的误差。
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作者信息:
吕华,章璐,周鹏
(浙江方圆检测集团股份有限公司,浙江杭州310018)