專利名稱：一種評價全淹沒滅火性能的試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及滅火應用技術領域，特別涉及一種評價全淹沒滅火性能的試驗裝置。
背景技術：
全淹沒滅火，是指向防護區噴放設計規定用量的滅火劑，并使其均勻地充滿整個防護區進行滅火的一種滅火方法，主要是相對局部淹沒式滅火而言的。公開號為CN 201101839的中國專利公開了ー種可自檢的全淹沒自動滅火裝置，包括一內充裝有高效滅火劑及驅動用高壓氣體的壓カ容器、一與壓カ容器密封相聯接的噴頭、一與噴頭的電器元件電連接的報警顯示裝置；在噴頭的第二通徑處裝有ー個可自動檢測壓カ容器內部壓カ下降的信號傳感器，在噴頭的第三通徑處、第四通徑、第五通徑處分別裝有充氣裝置、泄壓裝置、壓カ顯示器，使滅火裝置可自動檢測壓カ容器內的壓カ下降情況，并在壓カ下降到一定值時予以報警提示。從而解決現有儲壓式自動滅火裝置在長期使用過程中存在著有火災時不能啟動，在火場受高溫后未能有效及時滅火，產品售后維修泄壓及再充裝難等幾大安全隱患。但對于全淹沒滅火性能的評價方面并沒有給出相應的啟
/Jn o像公開號為CN 101066493的中國專利公開了ー種相對封閉空間內全淹沒式氮氣滅火系統，它包括氮氣供氣管網、流量計、電磁閥、火災報警控制器、管道、供氣支管、氣體噴頭和火災探測器；所述氮氣供氣源通過管道與流量計相連接，所述流量計通過管道與電磁閥相連，所述電磁閥通過管道與供氣支管相通連接；所述供氣支管與氣體噴頭連接；所述火災探測器設在相對封閉空間的保護區內部，且該火災探測器通過數據傳輸線與火災報警控制器相連接；所述火災報警控制器分別通過數據傳輸線與流量計和電磁閥連接；所述供氣支管、氣體噴頭、火災探測器都設在相對封閉空間的保護區內部。其火災探測器同樣只是在滅火實際應用中進行檢測，并沒有給出有關對全淹沒滅火性能的評價方面的啟示。而對全淹沒滅火裝置的滅火性能在實際使用前進行評價是非常有必要的，因為滅火裝置的性能不能達到理想的效果，那么其在實際使用時就會造成重大的財產損失，甚至人員傷亡，因此建立ー種能夠有效地、準確地評價全淹沒滅火性能的試驗裝置具有重要的意義。
實用新型內容本實用新型的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，該裝置針對將進行全淹沒滅火的滅火裝置進行，結構簡單，包括多種測量裝置，能夠對該滅火裝置的滅火效果從滅火劑的濃度、滅火劑的熱輻射屏蔽性能、火源的燃燒狀況、氧氣濃度等方面進行檢測，有效地對全淹沒滅火性能進行評價，檢測精度高。本實用新型所述的評價全淹沒滅火性能的試驗裝置采用了如下的試驗方法，將待評價全淹沒滅火性能的滅火裝置放置在試驗箱中或試驗箱進風ロ處，然后點燃試驗箱中的燃燒筒，開啟滅火裝置進行滅火，實時采集在滅火過程中滅火空間內不同位置的減光系數、火源一定距離處熱輻射強度、滅火空間內氧氣濃度和燃燒筒內火源的燃燒溫度，然后將采集到的數據上傳到數據處理裝置，當燃燒筒內火源的最高溫度降低至10(T20(TC時，則表示火焰已經熄滅，記錄火焰熄滅時的各參數，包括時間、氧濃度、減光系數、熱輻射強度等數據，從而實現對全淹沒滅火性能的綜合評價。采集的信號中，通過實時對全淹沒滅火空間內不同位置的減光系數進行測量，可以評價滅火劑的濃度，通過實時對火源一定距離處熱輻射強度的測量，可以評價滅火劑的熱輻射屏蔽性能，通過對滅火空間內氧氣濃度信息進行測量，可以評價単位時間內的滅火效果，通過燃燒筒內火源的燃燒溫度進行測量，可以評價火源的燃燒狀況，從而有效地對全淹沒滅火性能進行評價。具體包含如下步驟:( I)初始化:將滅火裝置設定在試驗箱內，設置試驗箱上進風口和出風ロ的閥門開度；將用于減光系數的減光系數測量裝置、用于測量熱輻射強度的熱輻射探頭、用于測量氧氣濃度的測氧探頭和用于測量火源燃燒溫度的熱電偶樹分別設置在試驗箱相應位置；上述測量裝置均分別與數據處理裝置信號連接；將已加注燃料的燃燒筒放置在預定位置；(2)測試過程:點燃燃燒筒中的燃料，關閉試驗箱的門，然后啟動滅火裝置，減光系數測量裝置、熱輻射探頭、測氧探頭和熱電偶樹實時地采集當前數據到數據處理裝置；(3)后續處理:當燃燒筒內火源的最高溫度降低至10(T20(TC吋，則表示火焰已經熄滅，之后停止滅火裝置，將進風ロ及出風ロ的閥門開度調至最大，開始排煙；待試驗箱已無煙霧，則檢查燃燒筒中的燃料是否還有剰余，如有剩余則點燃剰余燃料，重復進行步驟
(2),使燃料完全燃燒；如果沒有，則記錄所采集的數據，試驗結束。本實用新型的目的通過以下的技術方案實現:一種評價全淹沒滅火性能的裝置，包括:試驗箱、減光系數測量裝置、測氧探頭、熱輻射探頭、燃燒筒、熱電偶樹、數據采集器和數據處理裝置，其中試驗箱底部一側設置有進風ロ，在試驗箱頂部中央設置有排風ロ ；減光系數測量裝置和測氧探頭設置在試驗箱內；熱輻射探頭設于燃燒筒附近，探頭均朝向燃燒筒的上開ロ ；熱電偶樹中的各測溫探頭位于燃燒筒的正上方不同高度處；減光系數測量裝置、測氧探頭、熱輻射探頭、熱電偶樹均分別與數據采集器信號連接，數據采集器和數據處理裝置連接，工作時，待評價全淹沒滅火性能的滅火裝置放置在試驗箱中或試驗箱進風ロ處。優選的，所述進風口和排風ロ處均設置有用于測量風速的風速傳感器，風速傳感器通過數據采集器與數據處理裝置相連。操作人員根據風速傳感器所測數據可以通過調節進風ロ和排風ロ處的閥門來對風速進行調節。更進一歩的，所述風速傳感器的輸出信號為r20mA。優選的，所述評價全淹沒滅火性能的裝置包括f 5個減光系統測量裝置。更進一歩的，所述每個減光系數測量裝置包括I個光源和I個接收器，其光源的輸入電壓為1 24V，接收器的輸出信號范圍為(T1A。優選的，所述測氧探頭，其輸出信號范圍為0 1V，數量為I飛個。優選的，所述熱輻射探頭，其輸出信號范圍為0 1V，數量為I飛個。熱輻射探頭可設置在距離火源水平距離IOOlOOmm范圍內，探頭對著火源，探頭距地面的高度在比燃燒筒高IOOmm的垂直高度上，這樣設置可以達到比較好的測量效果。理論上設置的減光系數測量裝置和測氧探頭越多，越能了解全淹沒區域內滅火劑的分布及全淹沒區域內各點氧濃度的分布，減光系統測量裝置距離燃燒筒越近，越能監測到實際在火源周圍的滅火劑濃度，測氧探頭距離燃燒筒越近，越能監測到實際在火源周圍的氧氣濃度，但具體的設置位置和全淹沒區域的體積和燃燒筒的高度都有關系。一種較佳的方案是，在比燃燒筒高IOOmm的垂直高度上，距離燃燒筒邊緣水平長度分別為200mm、400mm、600mm、800mm、1000mm的位置各布置I套減光系數測量裝置和I套測氧探頭可以得到比較好的測量效果。但如果全淹沒的區域比較小，也可適當地減少減光系數測量裝置以及測氧探頭的數量或者減少距離燃燒筒邊緣水平長度也可以達到比較好的效果。具體的，所述熱電偶樹包含鎧裝熱電偶的數量為2 10個，鎧裝熱電偶的直徑為
0.2 3_。優選的，所述燃燒筒由鐵或不銹鋼制成，直徑為l(T500mm，高度為10(T500mm，壁厚為0.2 5mm。優選的，所述試驗箱內部空間為立方體，體積為0.5 30m3。作為優選，所述試驗箱包含I個門，門上設有門鉸、把手和密封裝置，門的面積為
0.5 2.0m2。本實用新型與現有技術相比，具有如下優點和有益效果:(I)本實用新型采用在全淹沒防護區內測量不同位置減光系數的方法，評價全淹沒防護區內的滅火劑濃度，以及滅火劑的分布，從而實現對全淹沒防護區內滅火劑分布的測量。(2)本實用新型通過設置進風口和排風口的設置，能夠準確地控制從全淹沒防護區進出的空氣流量，從而能夠真實地模擬全淹沒滅火的環境條件。(3)本實用新型通過在不同位置設置測氧探頭，能夠對全淹沒防護區內不同位置的氧氣濃度進行有效地測量，從而實現對全淹沒滅火的窒息效果進行有效地評價。
圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例1如圖1所示，本實施例一種評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，包括:試驗箱1、排風口 2、進風口 3、減光系數測量裝置4、測氧探頭5、熱輻射探頭6、燃燒筒7、熱電偶樹8、風速傳感器9、數據采集器10、計算機11，圖中還給出了待評價全淹沒滅火性能的滅火裝置12。其中進風口 3設置在試驗箱I 一側的底部，排風口 2設置在試驗箱I的頂部中央，進風口和排風口處均設置有用于測量風速的風速傳感器。熱電偶樹8的各測溫探頭位于燃燒筒7的正上方不同高度處，熱輻射探頭6位于燃燒筒7附近，探頭朝向燃燒筒7的上開口，測氧探頭5及減光系數測量4裝置位于試驗箱I不同位置，測氧探頭5、熱輻射探頭6、熱電偶樹8、風速傳感器9、減光系數測量裝置4的信號輸出端與數據采集器10相連，數據采集器10與計算機11相連。本實施例中，減光系數測量裝置4，含I個光源和I個接收器，其光源的輸入電壓為12V，接收器的輸出信號范圍為0 1A，減光系統測量裝置的數量為I個。本實施例中，測氧探頭5，其輸出信號范圍為0 1V，數量為I個。本實施例中，熱輻射探頭6，其輸出信號范圍為0 1V，數量為I個。熱輻射探頭設置在距離火源水平距離10(T300mm范圍內，探頭對著火源，探頭距地面的高度在比燃燒筒高IOOmm的垂直高度上。本實施例中，熱電偶樹8包含鎧裝熱電偶的數量為4個，鎧裝熱電偶的直徑為
0.5mmο本實施例中，風速傳感器9的輸出信號為4 20mA，在排風口 2和進風口 3各設置I個。本實施例中，燃燒筒7由不銹鋼制成，直徑為100mm，高度為150mm，壁厚為1mm。本實施例中，試驗箱I內部空間為立方體，體積為lm3，試驗箱I包含I個門，門帶門鉸、把手和密封裝置，門的面積為0.5m2。本實施例中，滅火裝置12設置在試驗箱I內直接施放滅火介質滅火。一種由圖1所示裝置實現的全淹沒滅火性能的試驗方法，將待評價全淹沒滅火性能的滅火裝置放置在試驗箱中或試驗箱進風口處，然后點燃試驗箱中的燃燒筒，開啟滅火裝置進行滅火，實時采集在滅火過程中滅火空間內不同位置的減光系數、火源一定距離處熱輻射強度、滅火空間內氧氣濃度和燃燒筒內火源的燃燒溫度，然后將采集到的數據上傳到數據采集器、計算機，當燃燒筒內火源的最高溫度降低至10(T20(TC時，則表示火焰已經熄滅，記錄火焰熄滅時的各參數，包括時間、氧濃度、減光系數、熱輻射強度等數據，從而實現對全淹沒滅火性能的綜合評價。具體包含如下步驟:(I)打開試驗箱I的門，在試驗箱I內外設定好滅火裝置12及配套系統，使得滅火裝置12能夠在試驗箱I外進行操作控制；(2)設置好進風口 3和出風口 2的閥門開度，使其能夠滿足試驗過程中對空氣流速的要求；(3)固定好測氧探頭5、熱輻射探頭6、熱電偶樹8、減光系數測量裝置4，并確保其與計算機11及數據采集器10通訊良好；(4)將燃燒筒7中加注所需的燃料，并放置的預定位置；(5)啟動計算機上數據采集系統的軟件運行，開始記錄測試數據；(6)待確認計算機上的數據記錄軟件運行正常之后，點燃燃燒筒7中的燃料；(7)關閉試驗箱I的門；(8)啟動滅火裝置12，開始滅火。(9)分析數據采集系統的數據，當燃燒筒內火源的最高溫度降低至10(T20(TC時，確認燃燒筒7火焰熄滅，停止滅火裝置12。(10)將進風口 3及出風口 4的開度調至最大，開始排煙。(11)分析數據采集系統的數據，確認試驗箱I已無煙霧，則打開試驗箱I的門，檢查燃燒筒7中的燃料是否還有剩余，如有剩余則點燃剩余燃料，使燃料完全燃燒。[0053](12)如殘余燃料燃燒完成，停止數據記錄軟件，試驗結束。實施例2本實施例除下述特征外其他結構同實施例1:本實施例中，減光系數測量裝置4，數量為3個。布置位置為:在比燃燒筒高IOOmm的垂直高度上，距離燃燒筒邊緣水平長度分別為200mm、400mm、600mm的位置處各布置I個。本實施例中，測氧探頭5，數量為3個。布置位置為:在比燃燒筒高IOOmm的垂直高度上，距離燃燒筒邊緣水平長度分別為200mm、400mm、600mm的位置處各布置I個。本實施例中，熱電偶樹8包含鎧裝熱電偶的數量為5個，鎧裝熱電偶的直徑為1mm。本實施例中，燃燒筒7的高度為200mm，壁厚為0.3mm。本實施例中，試驗箱I內部空間為立方體，體積為27m3，試驗箱I包含I個門，門的面積為1.5m2。本實施例中，滅火裝置12設置在試驗箱I外通過進風口 3施放滅火介質至試驗箱內滅火。實施例3本實施例除下述特征外其他結構同實施例1:本實施例中，減光系數測量裝置4，數量為2個。本實施例中，測氧探頭5，數量為2個。本實施例中，熱電偶樹8包含鎧裝熱電偶的數量為3個。本實施例中，試驗箱I內部空間為立方體，體積為8m3，試驗箱I包含I個門，門的面積為Im2。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，其特征在于，包括:試驗箱、減光系數測量裝置、測氧探頭、熱輻射探頭、燃燒筒、熱電偶樹、數據采集器和數據處理裝置，其中試驗箱底部一側設置有進風ロ，在試驗箱頂部中央設置有排風ロ ；減光系數測量裝置和測氧探頭設置在試驗箱內；熱輻射探頭設于燃燒筒附近，探頭均朝向燃燒筒的上開ロ ；熱電偶樹中的各測溫探頭位于燃燒筒的正上方不同高度處；減光系數測量裝置、測氧探頭、熱輻射探頭、熱電偶樹均分別與數據采集器信號連接，數據采集器和數據處理裝置連接，工作時，待評價全淹沒滅火性能的滅火裝置放置在試驗箱中或試驗箱進風ロ處。
2.根據權利要求1所述的評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，其特征在于，所述進風ロ和排風ロ處均設置有用于測量風速的風速傳感器，風速傳感器通過數據采集器與數據處理裝置相連。
3.根據權利要求2所述的評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，其特征在干，所述風速傳感器的輸出信號為4 20mA。
4.根據權利要求2所述的評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，其特征在干，所述評價全淹沒滅火性能的裝置包括f 5個減光系統測量裝置。
5.根據權利要求4所述的評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，其特征在干，所述每個減光系數測量裝置包括I個光源和I個接收器，其光源的輸入電壓為f 24V，接收器的輸出信號范圍為(T1A。
6.根據權利要求4所述的評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，其特征在于，所述測氧探頭，其輸出信號范圍為0 1V，數量為f 5個； 所述熱輻射探頭，其輸出信號范圍為(T1V，數量為1飛個。
7.根據權利要求6所述的評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，其特征在于，所述熱電偶樹包含鎧裝熱電偶的數量為2 10個，鎧裝熱電偶的直徑為0.2 3_。
8.根據權利要求6所述的評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，其特征在干，減光系數測量裝置和測氧探頭設置位置限定如下:在比燃燒筒高IOOmm的垂直高度上，距離燃燒筒邊緣水平長度為n、2*n、......、m*n處分別布置I個;其中n為間隔的距離，I彡m彡5。
9.根據權利要求6所述的評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，其特征在干，熱輻射探頭設置在距離火源水平距離10(T300mm范圍內，探頭對著火源，探頭距地面的高度在比燃燒筒高IOOmm的垂直高度上。
10.根據權利要求9所 述的評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，其特征在于，所述燃燒筒由鐵或不銹鋼制成，直徑為l(T500mm，高度為100 500臟，壁厚為0.2 5mm ； 所述試驗箱內部空間為立方體，體積為0.5^30m3 ； 所述試驗箱包含I個門，門上設有門鉸、把手和密封裝置，門的面積為0.5^2.0m2。
專利摘要本實用新型公開了一種評價全淹沒滅火性能的試驗裝置，包括試驗箱、減光系數測量裝置、測氧探頭、熱輻射探頭、燃燒筒、熱電偶樹、數據采集器和數據處理裝置，其中試驗箱底部一側設有進風口，在試驗箱頂部設有排風口；減光系數測量裝置和測氧探頭設置在試驗箱內；熱輻射探頭設于燃燒筒附近，探頭均朝向燃燒筒的上開口；熱電偶樹中的各測溫探頭位于燃燒筒的正上方不同高度處；上述測試裝置均分別與數據采集器信號連接，數據采集器和數據處理裝置連接，工作時，待評價性能的滅火裝置放置在試驗箱中或試驗箱進風口處。本實用新型針對將進行全淹沒滅火的滅火裝置進行，對該裝置的滅火效果從多個方面進行檢測，能夠有效地對全淹沒滅火性能進行評價。
文檔編號A62C37/50GK202942579SQ201220663938
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者梁棟, 劉建勇, 莫善軍, 褚燕燕, 趙哲, 朱德民, 沈浩, 王海蓉, 王粵, 董文莉, 晏建波 申請人:中山大學