我國第一臺冰雪運動護具檢測儀器研發(fā)成功

　　專家:檢測技術(shù)將推動我國冰雪運動的普及

　　日前，參與籌建的冬奧會指定實驗室-河北質(zhì)檢指定實驗室-（HQI)通過驗收，冰雪設(shè)備檢測實驗室已成為2022年冬奧會科普形象展示窗口之一。據(jù)報道，該實驗室是中國第一個為冬奧會冰雪行業(yè)服務(wù)的綜合性質(zhì)量檢測服務(wù)平臺。

　　眾所周知，冰雪運動具有一定的專業(yè)性，冬季人類活動的敏感性降低。如果在運動過程中沒有得到很好的保護，就更容易發(fā)生運動損傷。選擇合適的防護裝備可以有效避免運動損傷，從而降低運動風(fēng)險因素。北京冬奧會帶來的冰雪運動熱持續(xù)升溫，增加了對運動裝備的需求。根據(jù)京東發(fā)布的《經(jīng)濟日報》和京東發(fā)布的數(shù)據(jù)，自2022年以來，冰雪運動器材交易量同比增長135%，其中冰雪運動器材交易量增長41%。業(yè)內(nèi)人士指出，冰雪運動已成為全民健身的新時尚。冬奧會的祝福使冰雪運動器材更受歡迎。其中，冰雪運動防護裝備銷量的增長也反映出消費者在體育運動中的安全防護意識不斷增強。如何檢測防護裝備的防護效果已成為當(dāng)前行業(yè)關(guān)注的焦點。

　　價格或與安全性成正比

　　瀏覽電商平臺發(fā)現(xiàn)，目前市場上的冰雪運動防護裝備種類繁多，價格從幾十元到幾千元不等。對于雪地的人來說“小白”選購護具是一大道坎。“當(dāng)我在電子商務(wù)平臺上購買滑雪運動防護裝備時，我發(fā)現(xiàn)價格差別很大。我很好奇這些產(chǎn)品的區(qū)別。一起滑雪的朋友在選擇防護裝備時也有這種疑問。”消費者王女士對記者說。

　　對此，李建華說：“以頭盔為例，目前有3個C認證頭盔的最低價格在200元左右，低于這個價格的頭盔安全沒有保障。C在認證的基礎(chǔ)上，如果頭盔使用特殊材料，如碳纖維，價格可能會上漲到500元以上，然后上漲可能是品牌因素。然而，護膝、護肘和其他冰雪運動防護裝備不同于頭盔。目前，這一領(lǐng)域存在一些差距，暫時不是3C認證和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。知名品牌的護膝、護肘等冰雪運動防護裝備通過運動員的認可來證明其可靠性，這將增加賽事贊助成本。”專家指出，檢測技術(shù)與統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的差距給消費者購買相關(guān)產(chǎn)品增加了一些難度。

　　檢測方法不完全通用

　　那么之前是如何檢測冰雪運動護具的呢？

　　在去年五項冰球運動護具國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之前，國內(nèi)冰雪運動護具的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)仍然是空白。因此，許多企業(yè)引用其他運動（如輪滑）檢測方法和檢測儀器來檢測冰雪運動護具，但事實上，不同的運動方法有很大差異，檢測方法并不完全通用。

　　中國文化教育體育用品協(xié)會副會長張培生告訴記者，體育形式?jīng)Q定了防護裝備的技術(shù)指標(biāo)。專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工作人員根據(jù)防護裝備的使用范圍、使用環(huán)境、運動類型等因素，將使用情況和性能要求轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的實驗方法和技術(shù)指標(biāo)，并通過專用檢測設(shè)備對技術(shù)指標(biāo)進行檢測。例如，在輪滑運動中，對護膝、護肘等防護裝備的耐磨性、沖擊強度和韌性要求較高，而冰球是一項對抗性較強的集體競技項目。防護裝備的要求還需要更多的技術(shù)指標(biāo)，如沖擊吸收、耐穿透性、抗切割性、磨損系統(tǒng)穩(wěn)定性等。

　　記者了解到，目前，宏圖儀器已經(jīng)開發(fā)出了一種特殊的冰雪運動防護裝備檢測儀器。在冬奧會開始前，宏圖儀器已將護膝摩擦試驗機、沖擊強度試驗機、護膝沖擊能量吸收試驗機和模擬手腕試驗機四種運動防護試驗設(shè)備交付給國家冰雪實驗室。在這四個測試儀器成功交付的背后是專家們突破的無數(shù)困難。

　　“冰雪運動中使用的護膝護腕等護具，國內(nèi)沒有相關(guān)的檢測要求和檢測設(shè)備?！薄拔覀儾殚喠讼鄬栏竦臍W洲相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，解釋了產(chǎn)品的關(guān)鍵性能參數(shù)和測試要求，組織結(jié)構(gòu)工程師和軟件工程師共同開發(fā)了護膝和護腕檢測設(shè)備。以護膝沖擊能量吸收試驗機為例，在試驗過程中，儀器需要模擬成年人跌倒在雪地上的硬物體。護膝抗能緩沖的性能通過數(shù)據(jù)采集和護膝吸收碰撞能量的計算來判斷。然而，為了獲得準(zhǔn)確的測試結(jié)果，必須排除所有干擾因素?！?/p>

　　“測試設(shè)備使用重錘來模擬人摔倒時對膝蓋的影響。然而，在測試重錘墜落的過程中，受空氣阻力和摩擦的影響，不可避免地會損失部分能量。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，研發(fā)工作組必須克服如何將損失能量控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的困難。”李建華告訴記者，“經(jīng)過大量的自由落體試驗，我們選擇了一種與普通工業(yè)軸承不同的特殊低摩擦軸承，合理地控制了能量損失的范圍。當(dāng)摩擦系數(shù)過大時，我們的測試程序?qū)⑾鄬μ岣呃碚摐y試的高度，以抵消摩擦阻力和空氣阻力損失。”

　　在碰撞中捕捉瞬時速度和能量并實時顯示也是研發(fā)工作組需要克服的難題之一?！芭鲎餐ǔＴ趲缀撩雰?nèi)完成。業(yè)內(nèi)的常規(guī)做法是使用示波器捕捉時間，然后用時間計算速度，但這需要很長時間，并且不能實時顯示速度值?！崩罱ㄈA介紹，宏圖儀器開發(fā)的上位機測試軟件具有獨立的采集系統(tǒng)，不僅可以實時顯示測試速度，還可以測試能量、加速度值和作用時間?！巴ㄟ^對較對照組的數(shù)據(jù)，得到護膝的能量吸收值，從而測試護膝的安全系數(shù)。這是傳統(tǒng)的PLC抓取技術(shù)無法替代，依靠這一技術(shù)，可以說我們在國際上處于領(lǐng)先地位?！?/p>

　　張培生指出，成功開發(fā)冰雪運動防護專用檢測設(shè)備和技術(shù)，有利于確保冰雪運動愛好者的人身安全，促進防護市場的健康發(fā)展，促進冰雪運動的普及。據(jù)報道，宏圖儀器開發(fā)的冰雪運動防護器檢測儀器已交付SGS試驗室，TUV新加坡實驗室Intertek以及深圳天祥檢測實驗室“實戰(zhàn)”檢測。

　　標(biāo)準(zhǔn)、多維市場和產(chǎn)品

　　專家認為，要想促進一種產(chǎn)品的健康發(fā)展，就必須從理論和方法兩個方面入手。

　　據(jù)悉，2021年底，受中國輕工業(yè)聯(lián)合會委托，中國文化體育協(xié)會組織制定的16項冰雪運動用品國家標(biāo)準(zhǔn)中包含的5項冰球運動器具標(biāo)準(zhǔn)已正式發(fā)布；國家標(biāo)準(zhǔn)《滑雪頭盔安全要求》和《試驗方法》（冰雪運動器具系列第一部分）也通過了項目審批，將在不久的將來發(fā)布?！?022年，我們優(yōu)先開展和完成了國家標(biāo)準(zhǔn)制定工作，包括滑雪運動護具系列的護胸護背、護臀、護腕護手、護肘護膝、護臉安全要求和實驗方法?！睆埮嗌f。

　　張培生對記者說：“在制定和組織標(biāo)準(zhǔn)的同時，我們也在制造運動防護用具（C244)成立了專門的體育防護裝備委員會，使協(xié)會能夠從標(biāo)準(zhǔn)、市場、產(chǎn)品等方面進行多維努力，更好地開展國家體育防護裝備標(biāo)準(zhǔn)的制定、宣傳、認證和認可，提高企業(yè)技術(shù)研發(fā)能力，促進產(chǎn)品升級，規(guī)范行業(yè)自律。這一系列措施對促進我國冰雪運動的普及、廣泛開展全民健身活動、保障運動員安全具有重要的經(jīng)濟和社會意義。”