冰雪运动护具检测仪器

　　我国第一台冰雪运动护具检测仪器研发成功

　　专家:检测技术将推动我国冰雪运动的普及

　　日前，参与筹建的冬奥会指定实验室-河北质检指定实验室-（HQI)通过验收，冰雪设备检测实验室已成为2022年冬奥会科普形象展示窗口之一。据报道，该实验室是中国第一个为冬奥会冰雪行业服务的综合性质量检测服务平台。

　　众所周知，冰雪运动具有一定的专业性，冬季人类活动的敏感性降低。如果在运动过程中没有得到很好的保护，就更容易发生运动损伤。选择合适的防护装备可以有效避免运动损伤，从而降低运动风险因素。北京冬奥会带来的冰雪运动热持续升温，增加了对运动装备的需求。根据京东发布的《经济日报》和京东发布的数据，自2022年以来，冰雪运动器材交易量同比增长135%，其中冰雪运动器材交易量增长41%。业内人士指出，冰雪运动已成为全民健身的新时尚。冬奥会的祝福使冰雪运动器材更受欢迎。其中，冰雪运动防护装备销量的增长也反映出消费者在体育运动中的安全防护意识不断增强。如何检测防护装备的防护效果已成为当前行业关注的焦点。

　　价格或与安全性成正比

　　浏览电商平台发现，目前市场上的冰雪运动防护装备种类繁多，价格从几十元到几千元不等。对于雪地的人来说“小白”选购护具是一大道坎。“当我在电子商务平台上购买滑雪运动防护装备时，我发现价格差别很大。我很好奇这些产品的区别。一起滑雪的朋友在选择防护装备时也有这种疑问。”消费者王女士对记者说。

　　对此，李建华说：“以头盔为例，目前有3个C认证头盔的最低价格在200元左右，低于这个价格的头盔安全没有保障。C在认证的基础上，如果头盔使用特殊材料，如碳纤维，价格可能会上涨到500元以上，然后上涨可能是品牌因素。然而，护膝、护肘和其他冰雪运动防护装备不同于头盔。目前，这一领域存在一些差距，暂时不是3C认证和统一标准。知名品牌的护膝、护肘等冰雪运动防护装备通过运动员的认可来证明其可靠性，这将增加赛事赞助成本。”专家指出，检测技术与统一标准的差距给消费者购买相关产品增加了一些难度。

　　检测方法不完全通用

　　那么之前是如何检测冰雪运动护具的呢？

　　在去年五项冰球运动护具国家标准发布之前，国内冰雪运动护具的产品标准仍然是空白。因此，许多企业引用其他运动（如轮滑）检测方法和检测仪器来检测冰雪运动护具，但事实上，不同的运动方法有很大差异，检测方法并不完全通用。

　　中国文化教育体育用品协会副会长张培生告诉记者，体育形式决定了防护装备的技术指标。专业标准工作人员根据防护装备的使用范围、使用环境、运动类型等因素，将使用情况和性能要求转化为相应的实验方法和技术指标，并通过专用检测设备对技术指标进行检测。例如，在轮滑运动中，对护膝、护肘等防护装备的耐磨性、冲击强度和韧性要求较高，而冰球是一项对抗性较强的集体竞技项目。防护装备的要求还需要更多的技术指标，如冲击吸收、耐穿透性、抗切割性、磨损系统稳定性等。

　　记者了解到，目前，宏图仪器已经开发出了一种特殊的冰雪运动防护装备检测仪器。在冬奥会开始前，宏图仪器已将护膝摩擦试验机、冲击强度试验机、护膝冲击能量吸收试验机和模拟手腕试验机四种运动防护试验设备交付给国家冰雪实验室。在这四个测试仪器成功交付的背后是专家们突破的无数困难。

　　“冰雪运动中使用的护膝护腕等护具，国内没有相关的检测要求和检测设备。”“我们查阅了相对严格的欧洲相关标准要求，解释了产品的关键性能参数和测试要求，组织结构工程师和软件工程师共同开发了护膝和护腕检测设备。以护膝冲击能量吸收试验机为例，在试验过程中，仪器需要模拟成年人跌倒在雪地上的硬物体。护膝抗能缓冲的性能通过数据采集和护膝吸收碰撞能量的计算来判断。然而，为了获得准确的测试结果，必须排除所有干扰因素。”

　　“测试设备使用重锤来模拟人摔倒时对膝盖的影响。然而，在测试重锤坠落的过程中，受空气阻力和摩擦的影响，不可避免地会损失部分能量。为了保证数据的准确性，研发工作组必须克服如何将损失能量控制在标准范围内的困难。”李建华告诉记者，“经过大量的自由落体试验，我们选择了一种与普通工业轴承不同的特殊低摩擦轴承，合理地控制了能量损失的范围。当摩擦系数过大时，我们的测试程序将相对提高理论测试的高度，以抵消摩擦阻力和空气阻力损失。”

　　在碰撞中捕捉瞬时速度和能量并实时显示也是研发工作组需要克服的难题之一。“碰撞通常在几毫秒内完成。业内的常规做法是使用示波器捕捉时间，然后用时间计算速度，但这需要很长时间，并且不能实时显示速度值。”李建华介绍，宏图仪器开发的上位机测试软件具有独立的采集系统，不仅可以实时显示测试速度，还可以测试能量、加速度值和作用时间。“通过对较对照组的数据，得到护膝的能量吸收值，从而测试护膝的安全系数。这是传统的PLC抓取技术无法替代，依靠这一技术，可以说我们在国际上处于领先地位。”

　　张培生指出，成功开发冰雪运动防护专用检测设备和技术，有利于确保冰雪运动爱好者的人身安全，促进防护市场的健康发展，促进冰雪运动的普及。据报道，宏图仪器开发的冰雪运动防护器检测仪器已交付SGS试验室，TUV新加坡实验室Intertek以及深圳天祥检测实验室“实战”检测。

　　标准、多维市场和产品

　　专家认为，要想促进一种产品的健康发展，就必须从理论和方法两个方面入手。

　　据悉，2021年底，受中国轻工业联合会委托，中国文化体育协会组织制定的16项冰雪运动用品国家标准中包含的5项冰球运动器具标准已正式发布；国家标准《滑雪头盔安全要求》和《试验方法》（冰雪运动器具系列第一部分）也通过了项目审批，将在不久的将来发布。“2022年，我们优先开展和完成了国家标准制定工作，包括滑雪运动护具系列的护胸护背、护臀、护腕护手、护肘护膝、护脸安全要求和实验方法。”张培生说。

　　张培生对记者说：“在制定和组织标准的同时，我们也在制造运动防护用具（C244)成立了专门的体育防护装备委员会，使协会能够从标准、市场、产品等方面进行多维努力，更好地开展国家体育防护装备标准的制定、宣传、认证和认可，提高企业技术研发能力，促进产品升级，规范行业自律。这一系列措施对促进我国冰雪运动的普及、广泛开展全民健身活动、保障运动员安全具有重要的经济和社会意义。”