Камера для испытаний пожарных извещателей

 

Изобретение относится к противопожарной технике, в частности к стендам и камерам для исследования пожарных извещателей. Камера для испытаний пожарных извещателей содержит вентилятор, выравниватель воздушного потока, датчик скорости воздушного потока, датчик температуры, электронагреватели. Особенностью изобретенной камеры является то, что она выполнена в виде двух соосных, расположенных одна в другой цилиндрических труб из теплоизолирующего материала, причем внешняя труба имеет теплоизолирующие днище и крышку, а во внутренней трубе установлены последовательно по ходу воздушного потока выравниватель воздушного потока, датчик скорости воздушного потока, датчик температуры и на ее внутренней поверхности в плоскости, перпендикулярной оси камеры, на одинаковом расстоянии друг от друга установлены испытываемые извещатели. Электронагреватели расположены в межтрубном пространстве ниже уровня расположения испытываемых извещателей и симметрично относительно общей оси камеры, а вентилятор расположен в нижней части камеры и его ось совмещена с осью камеры. Технический результат, обусловленный таким конструктивным исполнением камеры, состоит в повышении производительности контрольно-испытательных работ за счет создания одинаковых условий для любого количества одновременно испытываемых извещателей, а также в снижении инерционности и энергоемкости испытательной камеры за счет уменьшения площади поверхности корпуса и его массы. 1 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к противопожарной технике, в частности к стендам и камерам для испытаний пожарных извещателей.

Из уровня техники известны стенды для исследования пожарных извещателей, например по а. с. СССР N 1339608 и п. РФ N 2110848. Эти стенды содержат, как правило, полый замкнутый корпус, в котором установлены последовательно по ходу теплового потока электровентилятор, электронагреватель, датчик температуры, средство выравнивания воздушного потока, датчик теплового потока. В корпусе размещают испытываемый пожарный извещатель.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является испытательная камера, описанная в НПБ 65-97 "Извещатели пожарные дымовые оптико-электронные. Общие технические требования. Методы испытаний", М., ВНИИПО МВД России, 1997. Камера состоит из аэродинамической трубы замкнутого типа, в которой последовательно по ходу воздушного потока установлены вентилятор, выравниватель воздушного потока (сетка), устройство для измерения удельной оптической плотности, измеритель скорости воздушного потока, датчик температуры, электронагреватель. В измерительной зоне испытательной камеры устанавливается испытываемый автономный пожарный извещатель. Измерительная камера имеет форму тора.

Недостатками аналогов и прототипа являются несимметричное распределение воз душного потока и температур по поперечному сечению замкнутого корпуса, имеющего, как правило, форму кольца или тора, из-за разных угловых скоростей воздушного потока и неравномерной теплоотдачи стенки корпуса. Кроме того, контакт создаваемого воздушного теплового потока со стенкой корпуса, находящейся в прямом контакте с окружающей средой, обуславливает высокую разницу температуры потока от стенки корпуса к его середине (градиент температуры) в зоне измерений. Это приводит к неоднородности теплового потока вдоль и поперек корпуса, что в совокупности с его несимметричным распределением создает неодинаковые условия для одновременно испытываемых извещателей в количестве более двух, что, в свою очередь, снижает производительность контрольно-испытательных работ при серийном выпуске извещателей. Наряду с этими недостатками большая площадь поверхности корпуса и большая его масса требуют мощных нагревателей, а все это вместе обуславливает значительную инерционность и энергоемкость испытательной камеры, что затрудняет создание больших скоростей нарастания температур во время испытаний, приводит к затягиванию переходных процессов при регулировании и, в конечном итоге, к большим погрешностям измерения.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности контрольно-испытательных работ, а также снижение инерционности и энергоемкости испытательной камеры за счет создания одинаковых условий для любого количества одновременно испытываемых извещателей и уменьшения площади поверхности корпуса и его массы.

Поставленная задача решается предлагаемой конструкцией камеры для испытаний, содержащей вентилятор, выравниватель воздушного потока, датчик скорости воздушного потока, датчик температуры, электронагреватели. Камера выполнена в виде двух соосных, расположенных одна в другой, цилиндрических труб из теплоизолирующего материала, причем внешняя труба имеет теплоизолирующие днище и крышку, а во внутренней трубе установлены последовательно по ходу воздушного потока выравниватель воздушного потока, датчик скорости воздушного потока, датчик температуры и на ее внутренней поверхности в плоскости, перпендикулярной оси камеры, на одинаковом расстоянии друг от друга установлены испытываемые извещатели, причем электронагреватели расположены ниже и симметрично относительно оси камеры в межтрубном пространстве, а вентилятор расположен в нижней части камеры и его ось совмещена с осью камеры.

Отличие предлагаемого конструктивного решения от прототипа состоит в наличии дополнительной внутренней трубы с открытыми торцами и ином размещении измерительных и контролирующих датчиков, извещателей, вентилятора и электронагревателей. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Выполнение камеры из двух соосных, расположенных одна в другой, цилиндрических труб из теплоизолирующего материала, причем внешняя труба замкнута, а внутренняя имеет открытые торцы, придает камере свойства термостата "труба в трубе". Электронагреватели расположены в межтрубном пространстве симметрично относительно оси камеры по уровню ниже испытываемых извещателей, что уменьшает их прямое тепловое воздействие на испытываемые извещатели и датчик температуры. Испытываемые извещатели установлены на внутренней поверхности внутренней трубы в плоскости, перпендикулярной оси камеры, на одинаковом расстоянии друг от друга, что также говорит об их симметрии относительно оси камеры. Вентилятор расположен в нижней части камеры и его ось совмещена с осью камеры. Такая совокупность конструктивных особенностей позволяет создать полную симметрию распределения тепловых потоков относительно оси камеры и тем самым обеспечить одинаковые условия испытания одновременно нескольких пожарных извещателей. Кроме того, благодаря наличию внутренней теплоизолирующей трубы воздушный поток, проходящий в зоне измерений, не контактирует с внешней средой, что позволяет уменьшить градиент температур и неоднородность потока по сравнению с прототипом.

В конструкции прототипа рабочая зона (зона измерений) замкнутой аэродинамической трубы (корпуса) составляет приблизительно 20-25% от общего объема, а соотношение площади внешней поверхности корпуса к объему рабочей зоны составляет примерно (30-40):1. В изобретенной конструкции рабочая зона (зона измерений) составляет ориентировочно 45% от общего объема камеры, а соотношение площади внешней поверхности корпуса (внешней трубы) к объему рабочей зоны по сравнению с прототипом уменьшено приблизительно в 1,5 раза. Уменьшение площади внешней поверхности трубы на единицу объема и уменьшение массы камеры позволяет уменьшить энергозатраты, связанные с нагревом камеры, и позволяет расширить диапазон регулирования скоростей нарастания температур (снизить инерционность).

Таким образом видно, что, благодаря заявляемой совокупности признаков, получаем повышение производительности контрольно-испытательных работ за счет создания одинаковых условий для любого количества одновременно испытываемых извещателей, а также снижение инерционности и энергоемкости испытательной камеры за счет уменьшения площади поверхности корпуса и его массы.

Такое конструктивное выполнение камеры в технике неизвестно, непосредственно из существующего уровня техники не вытекает и не было очевидным для специалистов. Это дает основание считать данное техническое решение обладающим изобретательским уровнем.

Конструкция камеры представлена на чертеже, где: 1 - внешняя труба, 2 - днище, 3 - крышка, 4 - внутренняя труба, 5 - извещатели, 6 - вентилятор, 7 - выравниватель воздушного потока, 8 - датчик скорости воздушного потока, 9 - датчик температуры, 10 - электронагреватели.

Камера работает следующим образом: после того как на электронагреватели 10 и привод (не показан) вентилятора 6 подается напряжение питания, нагретый воздух, перемешиваясь лопастями вентилятора, направляется в трубу 4 через выравниватель воздушного потока 7 и поступает в зону измерений, где расположены последовательно по ходу теплового потока датчик скорости воздушного потока 8; испытываемые извещатели 5, закрепленные на внутренней поверхности трубы 4 на одном уровне и на одинаковом расстоянии друг от друга; датчик температуры 9. Далее, истекая из трубы 4, воздух равномерно распределяется и, проходя в пространстве между трубами 1 и 4, снова достигает зоны нагрева.

Практическое осуществление испытательной камеры не вызывает затруднений, так как она изготавливается известными в технике способами из известных материалов. Практическая потребность в энергосберегающих малоинерционных и высокопроизводительных испытательных камерах в условиях серийного производства велика, и предлагаемое техническое решение позволяет такую потребность удовлетворить.

Формула изобретения

Камера для испытаний пожарных извещателей, содержащая вентилятор, выравниватель воздушного потока, датчик скорости воздушного потока, датчик температуры, электронагреватели, отличающаяся тем, что камера выполнена в виде двух соосных, расположенных одна в другой цилиндрических труб из теплоизолирующего материала, причем внешняя труба имеет теплоизолирующие днище и крышку, а во внутренней трубе установлены последовательно по ходу воздушного потока выравниватель воздушного потока, датчик скорости воздушного потока, датчик температуры и на ее внутренней поверхности в плоскости, перпендикулярной оси камеры, на одинаковом расстоянии друг от друга установлены испытываемые извещатели, причем электронагреватели расположены в межтрубном пространстве ниже уровня расположения испытываемых извещателей и симметрично относительно оси камеры, а вентилятор расположен в нижней части камеры и его ось совмещена с осью камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1