CN109979146A - 一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置，属于高温安全预警技术领域。利用固体导电材料熔点固定的特性制作了高温反应端头，将高温反应端头与断电报警装置通过耐高温的绝缘保护导线进行连接，形成回路，并将断电报警装置放于高温保护壳中，用于保证断电报警装置在火灾高温环境中可以正常工作。火灾下，当高温反应端头的温度达到预警温度时，高温反应端头内的固体导电材料熔化流失，使电路断开，此时断电报警装置发出声音、光线或无线电波等警报信号，进行高温报警，提醒进入建筑火场的消防人员建筑结构已经达到极限状态，即将发生破坏或倒塌，使消防人员可以及时撤离火场。

Description

一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置
技术领域
本发明属于高温安全预警技术领域，可应用于土木工程、消防安全和电子设备交叉领域，如用于火灾下建筑结构消防安全预警装置，具体涉及一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置。
背景技术
近年来，随着建筑物的高层化、大规模化和用途的复合化，使得建筑火灾发生的因素随之增加，建筑火灾规模和危害也日趋扩大，火灾导致的建筑结构破坏甚至倒塌的例子也时有发生。在建筑结构发生火灾时，消防人员无可避免的要进入建筑火场灭火，如能提前预测该建筑是否会发生倒塌或发生倒塌的时间，消防人员就可以在建筑结构发生灾难性的整体倒塌之前撤离火场，从而保障消防人员的生命安全。火灾下建筑结构的关键构件或部件的临界温度是判断整体结构是否在火灾下达到极限状态，从而造成整体结构破坏甚至倒塌的重要依据，火场中如能对达到临界温度的构件进行预警，即可提醒消防人员及时撤离火场。因此，需要一种能在高温环境下监测建筑结构关键构件或部件的温度，并在达到预警临界温度时发出警报的高温预警装置。传统的测温装置，如无线温度传感器或热电偶，可以实时监测温度，但其存在的一些因素，如价格、测温范围、电源续航、高温下稳定性问题使其无法在建筑结构和消防领域中推广应用，因此，需要一种价格合理、在高温下能可靠工作且具有足够的耐久性来保证其在建筑结构的长期服役过程中可以正常使用的高温安全预警装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用固体导电材料熔点固定特性进行高温预警的可用于火灾下建筑结构消防安全预警装置。
本发明采用的技术方案为：
一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置，其特征在于，包括高温反应端头(1)、断电报警装置(3)、耐高温的绝缘保护导线(2)；
高温反应端头(1)与断电报警装置(3)通过耐高温的绝缘保护导线(2)进行连接，形成回路；高温反应端头(1)为：耐高温的绝缘保护导线(2)中的第一导线(6)的A端头(8)与第二导线的B端头(9)采用固定熔点导电材料(5)连接；第一导线(6)的另一端头与第二导线的另一端头分别与断电报警装置(3)连接整体形成回路。
固定熔点导电材料(5)与A端头(8)、B端头(9)的连接方式为：A端头(8)、B端头(9)之间具有空隙，采用固定熔点导电材料(5)将两者连接起来；优选为A端头(8)、B端头(9)之间采用固定熔点导电材料(5)形成的线路连接，或者将A端头(8)、B端头(9)埋入或嵌入固定熔点导电材料(5)的块体内或直接与固定熔点导电材料(5)块体相连接。
断电报警装置(3)包括报警模块(10)、电源模块(11)，报警模块(10)和电源模块(11)连接，其中第一导线(6)的另一端头、第二导线的另一端头一个与报警模块(10)连接，另一个与电源模块(11)连接，整体组成闭合电路。
耐高温的绝缘保护导线(2)中的第一导线(6)和第二导线之间由绝缘材料进行隔离，并由耐高温保护管(7)进行保护形成一体，即形成耐高温的绝缘保护导线(2)。
断电报警装置(3)放于高温保护壳(4)中，用于保证断电报警装置(3)在火灾高温环境中可以正常工作。
在高温反应端头(1)处温度达到预警温度即固定熔点导电材料(5)的熔点温度前，第一导线(6)的A端头(8)和第二导线的B端头(9)通过固定熔点导电材料(5)连接使闭合电路保持连接，报警模块(10)无警报信号发出；当高温反应端头(1)处温度达到预警温度时，固定熔点导电材料(5)熔化，通过其连接的A端头(8)和B端头(9)断开，闭合电路中断，此时报警模块(10)发出警报实现高温报警，警报信号可以是声音、光线或电波等不同形式，也可以是这几种警报信号的组合，也可直接连通至中控室进行报警。
所述高温反应端头(1)利用固体导电材料熔点固定这一天然属性来对特定高温作出反应，在其温度达到导电材料熔点时，导电材料熔化，由固态变为液态，液体状的导电材料流失导致原闭合电路断开，从而发出高温反应端头处的温度达到预警温度的信号。
所述固定熔点导电材料(5)采用的固体导电材料为熔点固定的材料，如纯金属材料、合金材料、半导体材料或其他的复合材料。
所述固定熔点导电材料(5)块体可以是任何形状，如球体、柱体或片状，只要保证达到预警温度前连通A端头(8)和B端头(9)即可。
断电报警装置(3)安装在一个耐高温保护壳(4)中。
所述的高温反应端头(1)、耐高温的绝缘保护导线(2)和断电报警装置(3)组成的连通电路为断电报警电路，即该电路断开时断电报警装置(3)会发出警报。
所述的电源模块(11)可以是电池或交流电源。
所述固定熔点导电材料采用的固体导电材料为熔点固定的纯金属材料、合金材料、半导体材料或特制的复合材料，针对不同的预警温度，采用不同熔点的固体导电材料进行制作。
所述固定熔点导电材料应保证在达到预警温度前可以可靠连接导线的A端头和B端头，使电路连通。
所述固定熔点导电材料应保证在达到预警温度时可以熔化变为液体流失，使导线的A端头和B端头断开，使电路中断。
所述导线应采用高温保护管进行保护，保证其在固定熔点导电材料达到预警温度前不发生损坏。
所述报警模块和电源模块应采用高温保护壳进行保护，保证其在火灾下或者固定熔点导电材料达到预警温度后仍可以持续供电并发出警报信号。
所述报警模块应具有发声、发光或发射无线信号的功能，使消防人员可以通过视觉、听觉或便携式接收装置接收到警报信号，且报警模块所发出的警报信号可传递到中控室。
所述电源模块可采用电池或交流电源，但需保证其在火灾下可以正常工作。
本发明的有益效果为：
(1)利用固体导电材料的天然属性——熔点制作的高温反应端头，其熔点不会随着时间和环境的变化而改变，可以保证其在火灾高温环境下的稳定性和建筑结构长期服役过程中的耐久性。
(2)使用时高温反应端头可直接埋入或固定于关键构件的温度控制点，通过导线与构件外部的报警模块和电源模块相连，使用过程中可以方便的对报警模块和电源模块进行检测和更换，便于长期服役。
(3)该类高温预警装置构造简单、体积小、维护费用低，具有明显的价格优势，便于大量推广应用。
附图说明
图1为高温预警装置整体示意图。
图2嵌入式端头高温预警装置示意图。
图3连接式端头高温预警装置示意图。
图中标号：
1-高温反应端头，2-耐高温的绝缘保护导线，3-断电报警装置，4-耐高温保护壳，5-固定熔点导电材料，6-第一导线，7-耐高温保护管，8-A端头，9-B端头，10-报警模块，11-电源模块。
具体实施方式
本发明提供了利用固体导电材料固定熔点进行高温预警的火灾下建筑结构消防安全预警装置，下面结合附图的实施例对本发明的结构及具体实施方式作进一步说明。
图1-图3为本发明实施例的结构示意图，高温反应端头1与断电报警装置3通过耐高温的绝缘保护导线2进行连接，断电报警装置3放于耐高温保护壳4中，用于保证断电报警装置3在火灾高温环境中可以正常工作。高温反应端头1由固定熔点导电材料5和嵌入其中的第一导线6的A端头8和第二导线的B端头9，以及在火灾高温环境中可以正常工作的高温保护管7组成，也可按照图2将A端头8和B端头9通过固定熔点导电材料5直接连接。断电报警装置3主要包括报警模块10、电源模块11。固定熔点导电材料5、两根彼此绝缘的导线、报警模块10和电源模块11组成闭合电路，在高温反应端头1处温度达到预警温度前，A端头8和B端头9通过固定熔点导电材料5连接使闭合电路保持连通，报警模块10无报警信号发出；当高温反应端头1处温度达到预警温度时，固定熔点导电材料5熔化，通过其连接的A端头8和B端头9断开，闭合电路中断，此时报警模块10发出声音、光线或无线电波等警报信号，进行高温报警。
本发明的具体使用方法如下：
(1)将高温反应端头1和耐高温的绝缘保护导线2埋入或固定到建筑结构构件或部件的温度控制点处；
(2)将断电报警装置3和高温保护壳4安放在温度控制点附近可以直接观测且便于后期维护的位置，如天花板角部。
(3)将耐高温的绝缘保护导线2和断电报警装置3连接，接通电源，高温预警装置进入正常工作状态。
(4)每2-3年对报警模块10和电源模块11进行维护，检测工作情况，并更换电池或检测供电情况。

Claims (10)

1.一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置，其特征在于，包括高温反应端头(1)、断电报警装置(3)、耐高温的绝缘保护导线(2)；
高温反应端头(1)与断电报警装置(3)通过耐高温的绝缘保护导线(2)进行连接，形成回路；高温反应端头(1)为：耐高温的绝缘保护导线(2)中的第一导线(6)的A端头(8)与另一导线的B端头(9)采用固定熔点导电材料(5)连接；第一导线(6)的另一端头与第二导线的另一端头分别与断电报警装置(3)连接整体形成回路。
2.按照权利要求1所述的一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置，其特征在于，固定熔点导电材料(5)与A端头(8)、B端头(9)的连接方式为：A端头(8)、B端头(9)之间具有空隙，采用固定熔点导电材料(5)将两者连接起来；优选为A端头(8)、B端头(9)之间采用固定熔点导电材料(5)形成的线路连接，或者将A端头(8)、B端头(9)埋入或嵌入固定熔点导电材料(5)的块体内或直接与固定熔点导电材料(5)块体相连接。
3.按照权利要求1所述的一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置，其特征在于，断电报警装置(3)包括报警模块(10)、电源模块(11)，报警模块(10)和电源模块(11)连接，其中第一导线(6)的另一端头、第二导线的另一端头一个与报警模块(10)连接，另一个与电源模块(11)连接，整体组成闭合电路。
4.按照权利要求1所述的一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置，其特征在于，在高温反应端头(1)处温度达到预警温度即固定熔点导电材料(5)的熔点温度前，第一导线的的A端头(8)和第二导线的B端头(9)通过固定熔点导电材料(5)连接使闭合电路保持连接，报警模块(10)无警报信号发出；当高温反应端头(1)处温度达到预警温度时，固定熔点导电材料(5)熔化，通过其连接的A端头(8)和B端头(9)断开，闭合电路中断，此时报警模块(10)发出警报实现高温报警；警报信号是声音、光线或电波等不同形式，或者是这几种警报信号的任意组合，或直接连通至中控室进行报警。
5.按照权利要求1所述的一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置，其特征在于，耐高温的绝缘保护导线(2)中的第一导线(6)和第二导线由绝缘材料进行隔离，并由耐高温保护管(7)进行保护形成一体，即形成耐高温的绝缘保护导线(2)。断电报警装置(3)放于高温保护壳(4)中，用于保证断电报警装置(3)在火灾高温环境中正常工作。
6.按照权利要求1所述的一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置，其特征在于，所述固定熔点导电材料(5)块体是任何形状，优选球体、柱体或片状，只要保证达到预警温度前连通A端头(8)和B端头(9)即可。
7.按照权利要求1所述的一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置，其特征在于，所述固定熔点导电材料(5)采用的固体导电材料为熔点固定的材料，如纯金属材料、合金材料、半导体材料或其他的复合材料；针对不同的预警温度，采用不同熔点的固体导电材料进行制作。
8.按照权利要求1所述的一种利用固体导电材料熔点固定特性的高温安全预警装置，其特征在于，所述的电源模块(11)是电池或交流电源。
9.权利要求1-8任一项所述的装置的应用，用于火灾下建筑结构消防安全预警装置。
10.权利要求1-8任一项所述的装置用于火灾下建筑结构消防安全预警装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将高温反应端头和耐高温的绝缘保护导线埋入或固定到建筑结构构件或部件的温度控制点处；
(2)将断电报警装置安放在温度控制点附近可以直接观测且便于后期维护的位置；
(3)将耐高温的绝缘保护导线和断电报警装置连接，接通电源，高温预警装置进入正常工作状态。
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