專利名稱：一種帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶有導電絲的防爆鋼瓶，特別是涉及一種帶有預張緊力導電 絲的防爆鋼瓶。
背景技術：
中國發明專利申請第200710150126. 7中公開了一種消防壓力鋼瓶。圖1為這種 已有技術的消防壓力鋼瓶結構示意圖。如圖1所示，這種已有技術的消防壓力鋼瓶主要由 鋼瓶2、安裝在鋼瓶2的上端開口處，用于密封住儲存在鋼瓶2內部的滅火劑或驅動氣體的 容器閥3、相隔間距以螺旋方式纏繞在鋼瓶2外壁上的低塑性(低延伸率)導電絲4及與 低塑性導電絲4的測量端相連，用于監測低塑性導電絲4斷路信息及發出報警信號的報警 盒6構成。當鋼瓶2的某一處壁面因滅火劑的腐蝕而局部發生塑性變形并向外突出時，由 于低塑性導電絲4的塑性變形率小于鋼瓶2的塑性變形率，因此低塑性導電絲4將在鋼瓶2 爆炸前提前出現斷路，這時，與低塑性導電絲4相連的報警盒6就會根據監測到的斷路信息 立即進行報警。一般來說，低塑性導電絲4的斷裂延伸率越低，防爆報警的時間越早，越有 利于在消防壓力鋼瓶爆炸前采取措施。當按照一定的充氣速率向消防壓力鋼瓶內充氣時， 要求低塑性導電絲4的報警時間要早于鋼瓶2爆炸的時間，這時可以用鋼瓶2爆炸時刻與 導電絲4報警時刻之間的時間差(簡稱爆炸報警時間差)來衡量導電絲4的防爆報警靈敏 度。在保證消防壓力鋼瓶在正常充氣壓力、正常使用溫度及震動等環境條件下，作為防爆報 警傳感器的導電絲4不發生誤報警的前提下，防爆報警靈敏度越高，爆炸報警時間差越大， 越利于采取防爆放氣等安全措施，消防壓力鋼瓶越安全。很顯然，提高防爆報警靈敏度可采用設法選用更低塑性(或更小斷裂延伸率)的 導電絲來作為防爆報警傳感器的方法，但這樣做仍然存在兩個問題1)無法找到合適的低 塑性導電絲，因為塑性小的導電絲往往存在加工困難，脆性太大，因而安裝時容易出現折斷 等問題；2)即使導電絲的延伸率很低，在某些情況下，比如鋼瓶內部局部腐蝕很嚴重的部 位很集中，鋼瓶發生變形的局部尺寸很小，消防壓力鋼瓶發生爆炸時局部總的變形量很小， 都會導致爆炸報警時間差過小，嚴重時甚至時間差為零，在上述這些情況下不能正常進行 防爆報警，因此，需要進一步設法提高前述裝置的防爆報警靈敏度。
發明內容為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種能夠增加爆炸報警時間差， 從而有效地提高防爆報警靈敏度的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶。為了達到上述目的，本實用新型提供的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶主要由鋼 瓶、安裝在鋼瓶的上端開口處，用于密封住儲存在鋼瓶內部的滅火劑或驅動氣體的容器閥、 相隔間距以螺旋方式纏繞在鋼瓶外壁上的導電絲及與導電絲的測量端相連，用于監測導電 絲斷路信息及發出報警信號的報警盒構成；其特征在于所述的導電絲的兩端與鋼瓶的外 壁相固定，并且帶有預張緊力，其剩余延伸率低于鋼瓶的斷裂延伸率，而且導電絲和鋼瓶之間還設有絕緣層。所述的導電絲利用粘合劑或固定卡具沿其長度方向連續或斷續地固定在鋼瓶的 外壁上。所述的導電絲利用固定卡具沿其長度方向連續或斷續地壓緊在鋼瓶的外壁上。所述的導電絲的斷裂延伸率為處于自由狀態的導電絲的斷裂延伸率減去處于拉 伸狀態的導電絲上已經存在的預延伸率，預延伸率S在0. 1 0.95的斷裂延伸率范圍內 選取。本實用新型提供的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶能夠利用增大爆炸報警時間 差的方法來有效地提高防爆報警靈敏度，因此報警可靠性高、安全性好。
圖1為一種已有技術的消防壓力鋼瓶結構示意圖。圖2為本實用新型提供的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶結構示意圖。圖3為帶有放線槽的本實用新型提供的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶結構示 意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型提供的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼 瓶進行詳細說明。與已有技術相同的部件采用相同的附圖標號，并省略對其進行的說明。如圖2、圖3所示，本實用新型提供的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶主要由鋼瓶 2、安裝在鋼瓶2的上端開口處，用于密封住儲存在鋼瓶2內部的滅火劑或驅動氣體的容器 閥3、相隔間距纏繞以螺旋方式在鋼瓶2外壁上的導電絲4及與導電絲4的測量端相連，用 于監測導電絲4斷路信息及發出報警信號的報警盒6構成；所述的導電絲4的兩端與鋼瓶 2的外壁相固定，并且帶有預張緊力，其剩余延伸率低于鋼瓶2瓶體的斷裂延伸率，而且導 電絲4和鋼瓶2之間還設有絕緣層5。在導電絲4與鋼瓶2之間設置絕緣層5的具體方法如下1)僅僅在導電絲4上設置絕緣層5，導電絲4的直徑可以在0. 05 5mm之間選取， 可通過涂膠、噴膠、包塑或擠塑等常規方法進行。2)僅僅在鋼瓶2上設置絕緣層5，可通過涂膠、噴膠、包塑或噴漆等常規方法進行。 3)僅僅在鋼瓶2上與導電絲4的擠壓接觸面部位設置絕緣層5，方法同上。所述的絕緣層5的材料可以是橡膠、塑料、陶瓷等絕緣材料，絕緣層5的厚度為 0. 05 5mm0另外，將導電絲4的兩端與鋼瓶2固定在一起是用于防止鋼瓶2變形時導電絲4 產生移動，這樣就會影響報警功能的實現，固定的方式可以是膠粘，也可以利用卡具將兩者 固定，卡具的一部分與鋼瓶2固定，另一部分將導電絲4壓緊在鋼瓶2上。所述的導電絲4的剩余延伸率定義為處于自由狀態的導電絲4的斷裂延伸率減 去處于拉伸狀態的導電絲4上已經存在的預延伸率。鋼瓶2的延伸率是指鋼瓶2材料的延 伸率。所謂延伸率是指材料在一定的拉應力作用下而產生的伸長量AL與其最初處于自由 狀態的長度L之比，其拉斷時的延伸率為斷裂延伸率。[0021]處于拉伸狀態的導電絲4的剩余延伸率低于鋼瓶2瓶體材料的斷裂延伸率是進 行防爆報警的前提條件，剩余延伸率越小，防爆報警靈敏度越高，保證鋼瓶2在各種使用環 境、腐蝕情況下均可以正常進行防爆報警而又不產生誤報警的剩余延伸率的具體數值需要 通過試驗來確定。本實用新型中導電絲4的剩余延伸率越小，防爆報警靈敏度越高，但同 時也容易出現誤報現象。最佳剩余延伸率的大小一般通過實驗確定，在保證鋼瓶2在正常 充壓(或水壓試驗)、運輸裝卸過程、高溫、腐蝕、震動等環境條件——即各種正常使用情況 下，導電絲4不會因此發生意外斷裂而產生誤報警的前提下，其剩余延伸率越小越好。防爆 報警靈敏度除主要取決于導電絲4本身材料及預緊拉力外，還與設置在鋼瓶2與導電絲4 之間絕緣層5的硬度(硬度越大越靈敏)、厚度(厚度越小越靈敏)、用于將導電絲4固定 在鋼瓶2上的粘合劑固化后的強度、塑性變形率等因素有關。上述具有預張緊力的導電絲4的設置可以在鋼瓶2未充氣狀態下進行，也可以在 鋼瓶2充填好滅火劑或驅動氣體后的正常工作壓力狀態下進行，兩者沒有本質區別。此時， 導電絲4進行防爆報警的前提條件變為導電絲4的剩余延伸率小于鋼瓶2瓶體的剩余延 伸率。導電絲4的剩余延伸率等于導電絲4處于自由狀態下的斷裂延伸率減去因預緊拉力 而產生的預延伸率，鋼瓶2瓶體的剩余延伸率等于鋼瓶2瓶體材料的斷裂延伸率減去因鋼 瓶2內氣體壓力而產生的預延伸率。另外，還可以沿導電絲4的長度方向將其與鋼瓶2以連續或斷續的方式用粘合劑 加以固定，以進一步提高防爆報警靈敏度，這樣在鋼瓶2局部發生變形時導電絲4與鋼瓶2 之間就不會發生相對位移，此時，參與變形的導電絲4的長度減小，導電絲4局部延伸增大， 因此可以提前導電絲4的斷裂時刻。提高粘合劑固化后的強度，減小其固化后的塑性變形 率、硬度都有利于防爆報警靈敏度的提高。可利用粘合劑直接將導電絲4與鋼瓶2固定，也 可以通過鋼瓶2與導電絲4之間的絕緣層5進行即將導電絲4與絕緣層5固定，絕緣層5 再與鋼瓶2固定，在這種情況下，粘合劑與絕緣層5可以為相同材質，也可以不同。為了提高鋼瓶2與導電絲4之間的結合強度，可選用環氧樹脂、鑄工膠等高強度粘 合劑，并且可在鋼瓶2上設置放線槽，將導電絲4置于槽中，并使粘合劑充滿槽中，如圖3所 示，這樣可以增大導電絲4與鋼瓶2的粘結面積，從而增加粘接強度。放線槽可以直接加工 在鋼瓶2的表面上，也可以用塑料、陶瓷等材料在鋼瓶2的外壁上形成一個放線槽。可以是 用這些材料整個覆蓋住鋼瓶2的表面，再在其表面加工而形成放線槽；也可以是將帶狀物 體纏繞在鋼瓶2的部分表面而直接生成放線槽。這樣，一方面能夠增大粘接強度，另一方面 可以防止因外物碰撞鋼瓶2的表面而損壞導電絲4。鋼瓶2與導電絲4之間的固定牢靠程度也會影響防爆報警靈敏度，當然，將導電絲 4用粘合劑沿長度方向斷續固定在鋼瓶2上的牢度不如沿長度方向連續固定在鋼瓶2上的牢度。除用粘合劑固定外，也可以使用卡具實現鋼瓶2與導電絲4之間的固定方法1 在鋼瓶2的外表面上套一個彈性塑料袋，將導電絲4壓緊在鋼瓶2的外壁 上；方法2 沿設置在鋼瓶2外壁上的導電絲4的外側緊繞一個彈性橡膠條，將導電絲 4壓緊在鋼瓶2的外壁上；方法3 在鋼瓶2的外圓周面上每隔10 20mm套一個彈性塑料環，將導電絲4壓緊在鋼瓶2的外壁上。在鋼瓶2上設置導電絲4的方法按下列順序進行1)在導電絲4和鋼瓶2外壁之間設置一層絕緣層5 ；2)將導電絲4的一端固定在鋼瓶2的外壁上，然后將導電絲4用張力放線裝置以 恒定張力或拉力相隔間距以螺旋方式纏繞在鋼瓶2的外壁上，之后將導電絲4的另一端與 鋼瓶2的外壁固定；3)在導電絲4和鋼瓶2之間沿導電絲4的長度方向上連續或斷續涂抹一層粘合劑 并使粘合劑固化，從而將鋼瓶2與導電絲4固定在一起，并且涂膠與固化期間保持導電絲4 的張力或拉力不變。一般情況下，作用在導電絲4上的恒定張力或拉力而使其產生的預延伸率8在 0. 1 0. 95的斷裂延伸率范圍內選取，最佳預延伸率s在0. 3 0. 9斷裂延伸率范圍內； 同樣道理，也可以根據導電絲4的抗拉強度ob來確定恒定張力或拉力的大小。將導電絲4纏繞在鋼瓶2外壁上時，所述張力放線裝置不僅具有自動機械放線功 能，而且具有調節導電絲4在纏繞過程中張力大小的能力。可選用諸如動盤式張力放線架、 靜盤式張力放線架等張力放線裝置，放線架工作時要與排線器、鋼瓶2的移動、轉動等動作 相互配合，以保證將導電絲4置于預定位置。根據使用條件不同，一般選用低斷裂延伸率的導電絲4，也可選用不同斷裂延伸率 的導電絲4，比如高延伸率、中延伸率導電絲，這時仍可通過改變預張緊力的方法來達到所 需的剩余延伸率。本實用新型提供的帶有預張緊力的防爆鋼瓶設置方法也可以采用低溫設置方法 將鋼瓶2在低溫下冷卻，然后將導電絲4快速纏繞在鋼瓶2上，待鋼瓶2的溫度恢復到室溫 時，利用鋼瓶2的熱脹特性而對導電絲4施加恒定張力或拉力。本實用新型提供的帶有預張緊力的防爆鋼瓶設置方法也可以采用高溫設置方法 將導電絲4在高溫下加熱，然后將導電絲4快速纏繞在鋼瓶2上，待導電絲4的溫度恢復到 室溫時，利用導電絲4的冷縮特性而對導電絲4施加恒定張力或拉力。本實用新型提供的帶有預張緊力的防爆鋼瓶設置方法還可以采用抽真空設置方 法將鋼瓶2的內部抽真空，然后將導電絲4纏繞在鋼瓶2上，待導電絲4固定好后使鋼瓶 2的內部恢復常壓狀態，使導電絲4產生拉力。以上結合附圖和實施方案對本實用新型進行了說明，但應能理解，本領域技術人 員可在不偏離本實用新型的實質精神和范圍的情況下對本實用新型進行變化或改進。
權利要求一種帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶，其主要由鋼瓶(2)、安裝在鋼瓶(2)的上端開口處，用于密封住儲存在鋼瓶(2)內部的滅火劑或驅動氣體的容器閥(3)、相隔間距以螺旋方式纏繞在鋼瓶(2)外壁上的導電絲(4)及與導電絲(4)的測量端相連，用于監測導電絲(4)斷路信息及發出報警信號的報警盒(6)構成；其特征在于所述的導電絲(4)的兩端與鋼瓶(2)的外壁相固定，并且帶有預張緊力，其剩余延伸率低于鋼瓶(2)的斷裂延伸率，而且導電絲(4)和鋼瓶(2)之間還設有絕緣層(5)。
2.根據權利要求1所述的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶，其特征在于所述的導電 絲(4)利用粘合劑沿其長度方向連續或斷續地固定在鋼瓶(2)的外壁上。
3.根據權利要求1所述的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶，其特征在于所述的導電 絲(4)利用固定卡具沿其長度方向連續或斷續地壓緊在鋼瓶(2)的外壁上。
4.根據權利要求1所述的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶，其特征在于所述的導電 絲(4)的剩余延伸率為處于自由狀態的導電絲(4)的斷裂延伸率減去處于拉伸狀態的導電 絲(4)上已經存在的預延伸率，預延伸率S在0. 1 0.95的斷裂延伸率范圍內選取。
專利摘要一種帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶。防爆鋼瓶由鋼瓶、容器閥、相隔間距纏繞在鋼瓶外壁上的導電絲及與導電絲的測量端相連的報警盒構成；所述的導電絲的兩端與鋼瓶的外壁相固定，并且帶有預張緊力，其剩余延伸率低于鋼瓶的斷裂延伸率，而且導電絲和鋼瓶之間還設有絕緣層。本實用新型提供的帶有預張緊力導電絲的防爆鋼瓶能夠利用增大爆炸報警時間差的方法來有效地提高防爆報警靈敏度，因此報警可靠性高、安全性好。
文檔編號F17C13/12GK201555019SQ20092025168
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月14日 優先權日2009年12月14日
發明者侯玨 申請人:侯玨