CN109490483A - 一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，装置主体为套有水浴套管(16)的玻璃管(15)；所述玻璃管(15)下方通过螺纹与玻璃漏斗(12)连接；所述玻璃漏斗(12)下方与气体管路(4)连接；所述气体管路(4)依次与三通阀(11)、气体流量计(10)、泄压阀(9)、缓冲罐(8)、单向阀(7)、第一闸阀(6)、稳压阀(5)、压力表(3)和高压气瓶(1)连接；所述高压气瓶(1)上方设有气阀(2)。本发明通过阀门系统控制气体流量和压力，实现较高的安全性；产生泡沫的发泡倍数可任意调节；可研究不同温度对泡沫的消融作用；可研究泡沫的大小和分布对起泡性和稳定性的影响；装置简单，操作方便。
Description
技术领域
本发明属于消防用品技术领域，具体涉及一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置。
背景技术
对于各类泡沫灭火剂来说，泡沫的起泡性、稳定性(不同温度下)、发泡倍数，以及泡沫产生装置的安全性等都是影响灭火效果的重要因素。现有测定泡沫起泡性和稳定性的装置主要分以下几种：
1.Ross-Miles标准测试法。测定时将泡沫溶液从一定高度同温度下冲击相同浓度试液，根据初始泡沫高度和泡沫消融到固定高度的时间长短来评价泡沫的起泡性和稳定性。
2.Waring Blender搅拌法。测定时将泡沫溶液倒入带有刻度的透明量杯中，高速搅拌产生泡沫，通过测量泡沫体积来评价泡沫的性能。
3.气流法。测定时将一定速率的气体注入泡沫溶液中，同时开始计时，以一定时间内泡沫携带出液体的毫升数来综合评价泡沫的性能。
以上三种方法中方法1、2测量误差较大，方法2、3不能控制温度条件，方法3操作复杂，另外三种方法均不能控制发泡倍数，且装置功能单一。
现有的工业用泡沫发生装置主要为压缩空气泡沫和吸入式泡沫两种，其中压缩空气泡沫，是空气经过压缩后输入到混合腔中，与流动的液相泡沫溶液混合，从而产生大量均匀的泡沫；对于吸入式泡沫，泡沫的产生点位于喷头处，此喷头是一种经过特殊设计的装置，可吸入周围空气，同时与输送的泡沫溶液流进行混合，在喷头处产生可喷射的泡沫，因而产生的泡沫尺寸较为不均匀。
发明内容
本发明提供了一种安全性高的多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，不仅可以产生具有特定发泡倍数的泡沫，还可调节产生泡沫的大小和分布，另外可测试不同温度下起泡剂溶液的起泡性和泡沫稳定性。
本发明采用的技术方案为：一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，装置主体为套有水浴套管的玻璃管；所述玻璃管下方通过螺纹与玻璃漏斗连接；所述玻璃漏斗下方与气体管路连接；所述气体管路依次与三通阀、气体流量计、泄压阀、缓冲罐、单向阀、第一闸阀、稳压阀、压力表和高压气瓶连接；所述高压气瓶上方设有气阀。
优选地，所述水浴套管与水管连接；所述水管依次与水箱、定量泵、流量表、水加热室和第二闸阀连接。
优选地，在所述玻璃管上设有刻度用以记录高度。
优选地，在所述水浴套管内设有温度计，用以记录温度。
优选地，采用摄像机记录玻璃管内泡沫高度变化情况。
本发明所述的多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置中设置了完善的阀门系统，最大限度的保证实验安全，避免因操作失误而产生液体倒流的事故。
本发明所述的多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置可产生具有固定发泡倍数的泡沫，实验操作灵活，可测试泡沫溶液的起泡性和泡沫稳定性。
本发明所述的多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置可通过玻璃套管的水浴加热功能研究不同温度条件对泡沫的消融作用。
本发明所述的多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置可通过更换不同孔径尺寸的多孔玻璃盘，产生不同均匀程度的泡沫，从而可研究泡沫的大小和分布对起泡性和稳定性的影响，进一步还可以模拟同种泡沫溶液在压缩空气泡沫和吸入式泡沫两种方式下的起泡性和产生泡沫的稳定性。
本发明的优点和积极效果为：
a.通过阀门系统控制气体流量和压力，实现较高的安全性；
b.产生泡沫的发泡倍数可任意调节；
c.可研究不同温度对泡沫的消融作用；
d.可研究泡沫的大小和分布对起泡性和稳定性的影响；
e.装置简单，操作方便。
附图说明
图1为本发明一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置的结构图；
图中：1.高压气瓶；2.气阀；3.压力表；4.气体管路；5.稳压阀；6.第一闸阀；7.单向阀；8.缓冲罐；9.泄压阀；10.气体流量计；11.三通阀；12.玻璃漏斗；13.多孔玻璃盘；14.温度计；15.玻璃管；16.水浴套管；17.水管；18.第二闸阀；19.水加热室；20.流量表；21.定量泵；22.水箱；23.摄像机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
如图1所示，一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，其主体为套有水浴套管16的玻璃管15；所述玻璃管15下方通过螺纹与玻璃漏斗12连接；所述玻璃漏斗12下方与气体管路4连接；所述气体管路4依次与三通阀11、气体流量计10、泄压阀9、缓冲罐8、单向阀7、第一闸阀6、稳压阀5、压力表3和高压气瓶1连接；所述高压气瓶1上方设有气阀2。
所述水浴套管16与水管17连接；所述水管17依次与水箱22、定量泵21、流量表20、水加热室19和第二闸阀18连接。
优选地，在所述玻璃管15上设有刻度用以记录高度。
优选地，在所述水浴套管16内设有温度计14，用以记录温度。
优选地，采用摄像机23记录玻璃管15内泡沫高度变化情况。
实施例1：
结合图1，打开第二闸阀18，开启定量泵21和水加热室19，设定温度为固定值，待水浴套管内温度值稳定后，打开第一闸阀6，关闭三通阀11的a口，打开三通阀11的b口，随后打开高压气瓶气阀2，设定压力为0.3-0.4MPa，高压气体穿过气体管路4，先后经过稳压阀5、第一闸阀6、单向阀7、缓冲罐8、泄压阀9、气体流量计10、三通阀11的b口，调节气体流量计为10L/h，待流量稳定后，关闭三通阀11的b口，打开三通阀11的a口，使气体进入玻璃漏斗12，穿过多孔玻璃盘13与玻璃管15内预先盛放的10mL泡沫液体I混合，产生泡沫，待泡沫高度达到100mL后打开三通阀11的a口，依次关闭高压气瓶气阀2、第一闸阀6、水加热室19、定量泵21和第二闸阀18，实验结束。该实验可得到发泡倍数为10的泡沫。
实施例2：
结合图1，打开第二闸阀18，开启定量泵21和水加热室19，设定温度为固定值，待水浴套管内温度值稳定后，打开第一闸阀6，关闭三通阀11的a口，打开三通阀11的b口，随后打开高压气瓶气阀2，设定压力为0.3-0.4MPa，高压气体穿过气体管路4，先后经过稳压阀5、第一闸阀6、单向阀7、缓冲罐8、泄压阀9、气体流量计10、三通阀11的b口，调节气体流量计为10L/h，待流量稳定后，关闭三通阀11的b口，打开三通阀11的a口，使气体进入玻璃漏斗12，穿过多孔玻璃盘13与玻璃管15内预先盛放的10mL泡沫溶液I混合，开始产生泡沫，泡沫产生30s后，打开三通阀11的a口，依次关闭高压气瓶气阀2和第一闸阀6，根据玻璃管上的刻度记录产生泡沫的高度；然后更换20mL泡沫溶液II重复上述操作，最后依次关闭水加热室19、定量泵21和第二闸阀18，实验结束。根据实验测得的泡沫高度比较两种泡沫溶液的起泡性能。
实施例3：
结合图1，打开第二闸阀18，开启定量泵21和水加热室19，设定温度I，待水浴套管内温度值稳定后，打开第一闸阀6，关闭三通阀11的a口，打开三通阀11的b口，随后打开高压气瓶气阀2，设定压力为0.3-0.4MPa，高压气体穿过气体管路4，先后经过稳压阀5、第一闸阀6、单向阀7、缓冲罐8、泄压阀9、气体流量计10、三通阀11的b口，调节气体流量计为10L/h，待流量稳定后，关闭三通阀11的b口，打开三通阀11的a口，使气体进入玻璃漏斗12，穿过多孔玻璃盘13与玻璃管15内预先盛放的10mL泡沫溶液I混合，开始产生泡沫，泡沫产生30s后，打开三通阀11的a口，依次关闭高压气瓶气阀2和第一闸阀6，记录起始泡沫高度，并用摄像机23拍摄泡沫消融过程，记录泡沫高度降至初始高度一半处所用时间；重新调节水加热室19，设定为温度II，重复上述操作，最后依次关闭水加热室19、定量泵21和第二闸阀18，实验结束。根据实验测得的消融时间长短评估不同温度对泡沫稳定性的影响。
实施例4：
结合图1，打开第二闸阀18，开启定量泵21和水加热室19，设定温度为固定值，待水浴套管内温度值稳定后，打开第一闸阀6，关闭三通阀11的a口，打开三通阀11的b口，随后打开高压气瓶气阀2，设定压力为0.3-0.4MPa，高压气体穿过气体管路4，先后经过稳压阀5、第一闸阀6、单向阀7、缓冲罐8、泄压阀9、气体流量计10、三通阀11的b口，调节气体流量计为10L/h，待流量稳定后，关闭三通阀11的b口，打开三通阀11的a口，使气体进入玻璃漏斗12，穿过孔径为20±2μm的多孔玻璃盘13与玻璃管15内预先盛放的10mL泡沫溶液I混合，产生泡沫，自泡沫产生30s后，打开三通阀11的a口，依次关闭高压气瓶气阀2和第一闸阀6；然后分别更换孔径为50±2μm和20-50μm的多孔玻璃盘13重复上述操作，最后依次关闭水加热室19、定量泵21和第二闸阀18，实验结束。三组实验可得到大小和分布不同的泡沫。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，其特征在于：装置主体为套有水浴套管(16)的玻璃管(15)；所述玻璃管(15)下方通过螺纹与玻璃漏斗(12)连接；所述玻璃漏斗(12)下方与气体管路(4)连接；所述气体管路(4)依次与三通阀(11)、气体流量计(10)、泄压阀(9)、缓冲罐(8)、单向阀(7)、第一闸阀(6)、稳压阀(5)、压力表(3)和高压气瓶(1)连接；所述高压气瓶(1)上方设有气阀(2)。
2.根据权利要求1所述的一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，其特征在于：所述水浴套管(16)与水管(17)连接；所述水管(17)依次与水箱(22)、定量泵(21)、流量表(20)、水加热室(19)和第二闸阀(18)连接。
3.根据权利要求1所述的一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，其特征在于：在所述玻璃管(15)上设有刻度用以记录高度。
4.根据权利要求1所述的一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，其特征在于：在所述水浴套管(16)内设有温度计(14)，用以记录温度。
5.根据权利要求1所述的一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，其特征在于：采用摄像机(23)记录玻璃管(15)内泡沫高度变化情况。
6.根据权利要求1所述的一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，其特征在于：打开第二闸阀(18)，开启定量泵(21)和水加热室(19)，设定温度为固定值，待水浴套管内温度值稳定后，打开第一闸阀(6)，关闭三通阀(11)的a口，打开三通阀(11)的b口，随后打开高压气瓶气阀(2)，设定压力为0.3-0.4MPa，高压气体穿过气体管路(4)，先后经过稳压阀(5)、第一闸阀(6)、单向阀(7)、缓冲罐(8)、泄压阀(9)、气体流量计(10)、三通阀(11)的b口，调节气体流量计为10L/h，待流量稳定后，关闭三通阀(11)的b口，打开三通阀(11)的a口，使气体进入玻璃漏斗(12)，穿过多孔玻璃盘(13)与玻璃管(15)内预先盛放的10mL泡沫液体I混合，产生泡沫，待泡沫高度达到100mL后打开三通阀(11)的a口，依次关闭高压气瓶气阀(2)、第一闸阀(6)、水加热室(19)、定量泵(21)和第二闸阀(18)，实验结束，该实验可得到发泡倍数为10的泡沫。
7.根据权利要求1所述的一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，其特征在于：打开第二闸阀(18)，开启定量泵(21)和水加热室(19)，设定温度为固定值，待水浴套管内温度值稳定后，打开第一闸阀(6)，关闭三通阀(11)的a口，打开三通阀(11)的b口，随后打开高压气瓶气阀(2)，设定压力为0.3-0.4MPa，高压气体穿过气体管路(4)，先后经过稳压阀(5)、第一闸阀(6)、单向阀(7)、缓冲罐(8)、泄压阀(9)、气体流量计(10)、三通阀(11)的b口，调节气体流量计为10L/h，待流量稳定后，关闭三通阀(11)的b口，打开三通阀(11)的a口，使气体进入玻璃漏斗(12)，穿过多孔玻璃盘(13)与玻璃管(15)内预先盛放的10mL泡沫溶液I混合，开始产生泡沫，泡沫产生30s后，打开三通阀(11)的a口，依次关闭高压气瓶气阀(2)和第一闸阀(6)，根据玻璃管上的刻度记录产生泡沫的高度；然后更换20mL泡沫溶液II重复上述操作，最后依次关闭水加热室(19)、定量泵(21)和第二闸阀(18)，实验结束，根据实验测得的泡沫高度比较两种泡沫溶液的起泡性能。
8.根据权利要求1所述的一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，其特征在于：打开第二闸阀(18)，开启定量泵(21)和水加热室(19)，设定温度I，待水浴套管内温度值稳定后，打开第一闸阀(6)，关闭三通阀(11)的a口，打开三通阀(11)的b口，随后打开高压气瓶气阀(2)，设定压力为0.3-0.4MPa，高压气体穿过气体管路(4)，先后经过稳压阀(5)、第一闸阀(6)、单向阀(7)、缓冲罐(8)、泄压阀(9)、气体流量计(10)、三通阀(11)的b口，调节气体流量计为10L/h，待流量稳定后，关闭三通阀(11)的b口，打开三通阀(11)的a口，使气体进入玻璃漏斗(12)，穿过多孔玻璃盘(13)与玻璃管(15)内预先盛放的10mL泡沫溶液I混合，开始产生泡沫，泡沫产生30s后，打开三通阀(11)的a口，依次关闭高压气瓶气阀(2)和第一闸阀(6)，记录起始泡沫高度，并用摄像机(23)拍摄泡沫消融过程，记录泡沫高度降至初始高度一半处所用时间；重新调节水加热室(19)，设定为温度II，重复上述操作，最后依次关闭水加热室(19)、定量泵(21)和第二闸阀(18)，实验结束，根据实验测得的消融时间长短评估不同温度对泡沫稳定性的影响。
9.根据权利要求1所述的一种多功能泡沫发生及泡沫性能测试装置，其特征在于：打开第二闸阀(18)，开启定量泵(21)和水加热室(19)，设定温度为固定值，待水浴套管内温度值稳定后，打开第一闸阀(6)，关闭三通阀(11)的a口，打开三通阀(11)的b口，随后打开高压气瓶气阀(2)，设定压力为0.3-0.4MPa，高压气体穿过气体管路(4)，先后经过稳压阀(5)、第一闸阀(6)、单向阀(7)、缓冲罐(8)、泄压阀(9)、气体流量计(10)、三通阀(11)的b口，调节气体流量计为10L/h，待流量稳定后，关闭三通阀(11)的b口，打开三通阀(11)的a口，使气体进入玻璃漏斗(12)，穿过孔径为20±2μm的多孔玻璃盘(13)与玻璃管(15)内预先盛放的10mL泡沫溶液I混合，产生泡沫，自泡沫产生30s后，打开三通阀(11)的a口，依次关闭高压气瓶气阀(2)和第一闸阀(6)；然后分别更换孔径为50±2μm和20-50μm的多孔玻璃盘(13)重复上述操作，最后依次关闭水加热室(19)、定量泵(21)和第二闸阀(18)，实验结束。
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