CN101147827B - 一种消防压力气瓶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消防压力气瓶。其包括钢瓶、安装在钢瓶的上端开口处，用于密封住储存在钢瓶内部的灭火剂或驱动气体的容器阀、相隔间距缠绕在钢瓶外壁面上的线型变形量传感器、与线型变形量传感器的测量端相连，用于测量变形量及发出报警信号的报警盒及一个与报警盒电连接且安装在钢瓶的开口处，其进口与钢瓶的内部相连通，而出口通大气的电启动放气阀门。本发明提供的消防压力气瓶是在普通钢瓶的外壁上缠绕设置线型变形量传感器，并利用与线型变形量传感器两端相连的报警盒测量变形量、发出报警信号及启动放气阀门而将钢瓶内的灭火剂向外排气，这样就能够防止钢瓶发生突然爆炸，因而安全性好。

Description

一种消防压力气瓶
技术领域
本发明属于消防领域，特别是涉及一种消防压力气瓶。
背景技术
消防压力气瓶是消防领域最常用的装置之一。图1为已有技术的消防压力气瓶结构示意图。如图1所示，这种已有技术的消防压力气瓶主要包括钢瓶2和安装在钢瓶2的上端开口处，用于密封住储存在钢瓶2内部的灭火剂或驱动气体1的容器阀3。当需要灭火时，首先将容器阀3打开，此时，灭火剂或充装在灭火剂上面的驱动气体1将依靠其自身的压力从容器阀3向外喷出，从而实施灭火。但是，这种已有技术的消防压力气瓶存在下列问题：随着使用时间的增长，具有腐蚀作用的灭火剂1或在灭火剂1充填过程中混入其中的腐蚀性物质(如水蒸汽、二氧化硫、粉尘等)都会对钢瓶2的内壁产生一定程度的腐蚀，当腐蚀发展到一定程度时，钢瓶2的壁面就会出现局部塑性变形而向外突出，严重时钢瓶2会突然发生爆炸，结果有可能造成人员伤亡或财产损失。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够防止钢瓶出现意外爆炸，因而安全性好的消防压力气瓶。
为了达到上述目的，本发明提供的消防压力气瓶包括钢瓶、安装在钢瓶的上端开口处，用于密封住储存在钢瓶内部的灭火剂或驱动气体的容器阀、相隔间距缠绕在钢瓶外壁面上的线型变形量传感器及与线型变形量传感器的测量端相连，用于测量变形量及发出报警信号的报警盒。
所述的线型变形量传感器采用螺旋方式、竖向或纵向分层方式、双螺旋方式缠绕在钢瓶的外壁面上。
所述的线型变形量传感器采用光纤材料、低塑性导电丝、高强度丝状物、线状压电材料或具有应变效应的导电金属丝制成。
所述的钢瓶的外表面上形成有能够将线型变形量传感器全部或部分放入的细长凹槽，凹槽的深度和宽度为0.5mm。
本发明提供的消防压力气瓶包括钢瓶、安装在钢瓶的上端开口处，用于密封住储存在钢瓶内部的灭火剂或驱动气体的容器阀、相隔间距缠绕在钢瓶外壁面上的线型变形量传感器、与线型变形量传感器的测量端相连，用于测量变形量及发出报警信号的报警盒及一个与报警盒电连接且安装在钢瓶的开口处，其进口与钢瓶的内部相连通，而出口通大气的电启动放气阀门。
所述的容器阀能够作为放气阀门使用。
本发明提供的消防压力气瓶是在普通钢瓶的外壁上缠绕设置线型变形量传感器，并利用与线型变形量传感器测量端相连的报警盒测量变形量、发出报警信号及启动放气阀门而将钢瓶内的灭火剂向外排气，这样就能够防止钢瓶发生突然爆炸，因而安全性好。
附图说明
图1为已有技术的消防压力气瓶结构示意图。
图2为本发明提供的消防压力气瓶一种结构示意图。
图3、图4、图5及图6分别为采用不同缠绕方式的线型变形量传感器的消防压力气瓶结构示意图。
图7为本发明提供的消防压力气瓶另一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的消防压力气瓶进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号，并省略对其进行的详细说明。
实施例一：
如图2所示，本实施例提供的消防压力气瓶包括钢瓶2、安装在钢瓶2的上端开口处，用于密封住储存在钢瓶2内部的灭火剂或驱动气体1的容器阀3、相隔间距缠绕在钢瓶2外壁面上的线型变形量传感器4及与线型变形量传感器4的测量端相连，用于测量变形量及发出报警信号的报警盒6。当钢瓶2的某一处壁面因灭火剂的腐蚀而发生塑性变形并向外突出时，线型变形量传感器4上也会相应出现变形，此时与线型变形量传感器4相连的报警盒6能够立即检测出该变形量，当该钢瓶2的变形量超过一定值时，报警盒6将发出声音或光进行报警，或通过接线端子向外输出报警信号，这样就能够防止钢瓶2发生突然爆炸。
其中线型变形量传感器4可以采用图3所示的螺旋方式、图4、图5所示的竖向或纵向分层方式或图6所示的双螺旋方式缠绕在钢瓶2的外壁面上，当然也可以采用其它方式。另外，相邻探测线之间的距离对线型变形量传感器4的灵敏度有很大影响，即距离越近，探测灵敏度越高，但成本也相应越大。一般情况下可在1～50厘米的范围内选取线间距，所选定的数值需根据钢瓶2的材质、体积、额定工作压力及灭火剂1的种类等因素由经验、实验数据或理论计算结果来确定。在保证探测性能的前提下，相邻探测线之间的距离应尽可能大。
线型变形量传感器4可以采用下列几种形式之一，但并不仅限于此：
1)线型变形量传感器4可以采用光纤材料，此时报警盒6是利用钢瓶2变形时对缠绕在其外壁上的光纤所造成的应变(或应力)而引起的光的反射量变化来报警。另外，为保证传感器的应力及应变的可靠产生，应使光纤与钢瓶2外壁之间紧密接触，必要时用粘胶剂等加以固定，以防光纤在钢瓶2上出现滑动现象。
2)线型变形量传感器4可以采用低塑性导电丝，如导电陶瓷丝、塑料或金属丝(其塑性小于钢瓶材料的塑性)或碳纤维丝等。当钢瓶2发生变形时，导电丝将会出现断路，此时报警盒6将根据检测到的断路信息来进行报警。低塑性的含义是在钢瓶2变形时，导电丝的塑性变形率应小于钢瓶2的塑性变形率，以确保能够将其拉断。另外，为了保证钢瓶2变形时导电丝能够可靠地断开，应使导电丝与钢瓶2之间紧密接触，至少应将导电丝的两端牢固固定在钢瓶2的外壁上，以防导电丝在钢瓶2上出现滑动现象。
3)线型变形量传感器4可以采用高强度的丝状物，如金属丝、碳纤维丝或玻璃丝等，此时丝状物的一端与钢瓶2牢固固定，另一端与安装在报警盒6内的位移传感器相连接。当钢瓶2发生变形时，丝状物将会拉动连接在其非固定端上的位移传感器，而报警盒6则根据位移传感器发送的电信号进行报警。另外，为了保证丝状物能够在钢瓶2的外壁上顺利进行移动，从而拉动位移传感器，不宜在钢瓶2上将丝状物缠得过紧，并应避免过度弯曲。
4)线型变形量传感器4可以采用线状石英、PVDF塑料、BaTiO3陶瓷等压电材料，在这种情况下，报警盒6为利用压电原理的压力-电信号转换盒。当钢瓶2发生变形时，传感器上将产生应力(或应变)，该材料将因压电效应而产生电信号，而报警盒6则根据其发送的电信号进行报警。另外，为保证传感器的应力及应变的可靠产生，应使传感器与钢瓶2外壁之间紧密接触，必要时用粘胶剂等加以固定，以防传感器在钢瓶2上出现滑动现象。
5)线型变形量传感器4可以采用具有应变效应的导电金属丝，在此情况下，报警盒6为应变-电阻信号转换盒。当钢瓶2发生变形时，导电金属丝上将产生应力(或应变)，该材料将因应变效应而产生电阻信号，而报警盒6则根据其发送的电信号进行报警。另外，为保证传感器的应力及应变的可靠产生，应使导电金属丝与钢瓶2外壁之间紧密接触，必要时用粘胶剂等加以固定，以防导电金属丝在钢瓶2上出现滑动现象。
另外，线型变形量传感器4可以直接缠绕在钢瓶2的外壁上，也可以在钢瓶2的外表面上先加工出一个细长凹槽，凹槽的深度和宽度为0.5mm左右，然后将传感器全部或部分放入凹槽中，这样可以防止运输、安装及加工过程中损坏传感器。此外，为了便于测量及连接，应使线型变形量传感器4的两端尽量靠近。
线型变形量传感器4可以预先制好，再设置在钢瓶2的外壁面上，也可以用导电胶、导电油墨、导电漆等通过喷、涂、粘等工艺在钢瓶2的外壁面上直接生成。另外，线型变形量传感器4既可以设置在钢瓶2的外壁面上，也可以设置在其内壁面上。
实施例二：
本实施例是在实施例一基础上的改进，如图7所示，本实施例提供的消防压力气瓶包括钢瓶2、安装在钢瓶2的上端开口处，用于密封住储存在钢瓶2内部的灭火剂或驱动气体1的容器阀3、相隔间距缠绕在钢瓶2外壁面上的线型变形量传感器4、与线型变形量传感器4的测量端相连，用于测量变形量及发出报警信号的报警盒9及一个与报警盒9电连接且安装在钢瓶2的开口处，其进口与钢瓶2的内部相连通，而出口通大气的电启动放气阀门10。当钢瓶2的某一处壁面因灭火剂1的腐蚀而发生塑性变形并向外突出时，线型变形量传感器4上也会相应出现变形，此时报警盒9能够立即检测出该变形量，当该钢瓶2的变形量超过一定值时，报警盒9将发出声音或光进行报警，或通过接线端子向外输出报警信号，同时联动放气阀门10，使该阀门打开而向外排气，这样就能够及时降低钢瓶2的内部压力，以防其出现爆炸。
另外，放气阀门10可以采用各种形式的电启动阀门，如膜片型、先导型或直接驱动型。阀门的口径越大、动作速度越快，放气越迅速。此外，放气阀门10口径的大小可根据钢瓶2的材质、体积、额定工作压力及灭火剂1的种类等因素由经验、实验数据或理论计算结果来确定。另外，放气阀门10可以单独设置，也可以利用安装在钢瓶2上的容器阀3作为放气阀门使用。放气阀门10的出口可以通大气，也可以与一个专门设置的放气空间接通，如气体灭火系统的汇集管、集流管等。
此外，本发明不仅适用于消防压力气瓶，而且还可以用于其它充填压力气体的工业气瓶或气罐。

Claims (6)

1. 一种消防压力气瓶，包括钢瓶(2)、安装在钢瓶(2)的上端开口处，用于密封住储存在钢瓶(2)内部的灭火剂或驱动气体(1)的容器阀(3)，其特征在于：所述的消防压力气瓶还包括相隔间距缠绕在钢瓶(2)外壁面上的线型变形量传感器(4)及与线型变形量传感器(4)的测量端相连，用于测量变形量及发出报警信号的报警盒(6)。
2. 根据权利要求1所述的消防压力气瓶，其特征在于：所述的线型变形量传感器(4)采用螺旋方式、竖向或纵向分层方式、双螺旋方式缠绕在钢瓶(2)的外壁面上。
3. 根据权利要求1所述的消防压力气瓶，其特征在于：所述的线型变形量传感器(4)采用光纤材料、低塑性导电丝、高强度丝状物、线状压电材料或具有应变效应的导电金属丝制成。
4. 根据权利要求1所述的消防压力气瓶，其特征在于：所述的钢瓶(2)的外表面上形成有能够将线型变形量传感器(4)全部或部分放入的细长凹槽，凹槽的深度和宽度为0.5mm。
5. 一种消防压力气瓶，包括钢瓶(2)、安装在钢瓶(2)的上端开口处，用于密封住储存在钢瓶(2)内部的灭火剂或驱动气体(1)的容器阀(3)，其特征在于：所述的消防压力气瓶还包括相隔间距缠绕在钢瓶(2)外壁面上的线型变形量传感器(4)、与线型变形量传感器(4)的测量端相连，用于测量变形量及发出报警信号的报警盒(9)及一个与报警盒(9)电连接且安装在钢瓶(2)的开口处，其进口与钢瓶(2)的内部相连通，而出口通大气的电启动放气阀门(10)。
6. 根据权利要求5所述的消防压力气瓶，其特征在于：所述的容器阀(3)能够作为放气阀门使用。
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