CN203763725U - 智能型泡沫比例混合系统及其传感器和文丘里管 - Google Patents

Abstract

智能型泡沫比例混合系统及其传感器和文丘里管，其中，智能型泡沫比例混合系统包括：电控调节阀（104）、文丘里管（105）、水流量传感器（101）、泡沫流量传感器（106）；水流量传感器（101）、泡沫流量传感器（106）均接入电控调节阀（104）；文丘里管（105）包括：管口A、管口B、管口C；管口A为进水管路连接口；管口B连接电控调节阀（104）的泡沫原液输出口；管口C为混合液输出口。本实用新型通过结构工艺设计保证传感器能够可靠地采集到液体流量信号，文丘里管具有耐腐蚀，工作可靠，安装方便的优点。

Description

智能型泡沫比例混合系统及其传感器和文丘里管

技术领域

本实用新型涉及消防车用泡沫比例混合系统，具体地，涉及智能型泡沫比例混合系统。

背景技术

泡沫水罐消防车以其机动性强、装备简单实用、使用方便快捷、价格合理等优势，已经被大、中、小城市作为主战车装备各消防部队。如何确保泡沫消防车最佳灭火性能，及时、准确、高效率地扑灭不同火灾，已受到业界的广泛关注。因此有必要设计一套能够精确、方便、可靠的智能型泡沫比例混合系统来保证消防战斗顺利进行。

目前我国作为城市主战车使用的泡沫消防车基本采用两种模式；一是采用全进口“自动泡沫比例混合器”装备在泡沫消防车上，如：美国大力、斯拉夫、德国卢森堡亚等，但是其售价高，售后服务很难保证，操作比较繁琐，界面显示不够人性化，很难普及。二是普遍采用的是“手动泡沫比例混合器”。

“手动泡沫比例混合器”因其价格低廉，构造简单，在我国有85％泡沫消防车采用。这种手动泡沫比例混合器是上世纪80年代产品，目前在使用中存在很大缺陷和不足：在泡沫比例调整上只有3％、6％两档，不能连续调整，比例调整精确度很差，其次要求发泡装置的流量只能限制在16、32、40、48…几档，而且压力限制在0.65～1.2MPa之间，诸多限制使得使用调整设置难而复杂，已经不能完全满足现代消防车装备的要求。

为解决上述问题，许多有识之士和消防车生产厂家在不同程度上开发能适合现代消防车装备的要求的泡沫比例混合器。有如下系列：“电动泡沫比例混合器”、“全自动泡沫比例混合器”、“环泵式泡沫比例混合器”等等，有的是只设想了一个控制器，但如何实现没有提及，有的是设计出泡沫比例控制器，但需要与进口电控调节阀配套使用，仍然受制于人，大多数设计没能把整个系统需要的流量传感器、文丘里管、电控调节阀、控制器及消防车特殊工作环境（高干扰，高振动、高电磁辐射）等因素考虑进去，很难实际配套使用。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种智能型泡沫比例混合系统，整个系统只需配备相应的管路即可方便地接入到消防车上。本实用新型提供的系统具有高抗干扰性、可操作性强、设计先进、安装简便、无须调试、操作快捷简单方便等特点。

根据本实用新型提供的智能型泡沫比例混合系统，包括：电控调节阀104、文丘里管105、水流量传感器101、泡沫流量传感器106；

水流量传感器101、泡沫流量传感器106均接入电控调节阀104；

文丘里管105包括：管口A、管口B、管口C；

-管口A为进水管路连接口；

-管口B连接电控调节阀104的泡沫原液输出口；

-管口C为混合液输出口。

优选地，所述水流量传感器101、泡沫流量传感器106均包括：穿线口701、壳体702、锁紧螺母703、焊接体704、传感头705、定位滚珠706、左右限位槽707、深度限位槽708、锁紧螺栓709、密封圈711；

壳体702为中空管状结构，壳体702的两端分别设置有穿线口701和传感头705；

焊接体704套接在壳体702外，焊接体704上加工有适合安装管路的弧线和锁紧螺栓709，锁紧螺栓709的内部设置有深度限位槽708以及左右限位槽707；

壳体702上设置有外径与锁紧螺栓708内径相配合的台阶712，台阶712上镶嵌有两个定位用的定位滚珠706；密封圈711设置在台阶712与锁紧螺栓709之间；

深度限位槽708与台阶712相配合限定了焊接体704与壳体702之间的安装深度，左右限位槽707与定位滚珠706相配合限定了焊接体704与壳体702之间同轴设置；

深度限位槽708位于左右限位槽707的底侧并且与左右限位槽707相连；

台阶712的底部卡紧在深度限位槽708内，并且台阶712与深度限位槽708的槽底面之间设置有密封圈711，台阶712的顶部通过定位滚珠706卡紧在左右限位槽707内；

锁紧螺母703拧紧在锁紧螺栓709上。

优选地，所述文丘里管105，包括依次连接的第一管段、第二管段、第三管段、第四管段、第五管段，还包括与第三管段中部管壁连接并相通的第六管段；

第一管段的入口构成压力水进口601，第一管段的外侧设置有水管路安装卡槽602，第六管段远离第三管段的一端构成泡沫原液吸入口603，第六管段的外侧设置有泡沫管路安装卡槽604，第五管段的出口构成混合液出口605；

第一管段的内径处处一致，第二管段的内径由第二管段的入口向出口方向逐渐变窄，第三管段的内径处处一致，第四管段的内径由第四管段的入口向出口方向逐渐变宽，第五管段的内径由第五管段的入口向出口方向逐渐变宽，第六管段的内径由第六管段的入口向出口方向逐渐变窄。

优选地，第四管段的内径变化率大于第二管段的内径变化率，第二管段的内径变化率大于第五管段的内径变化率。

优选地，深度限位槽708位于左右限位槽707的底侧并且与左右限位槽707相连。

优选地，台阶712的底部卡紧在深度限位槽708内，并且台阶712与深度限位槽708的槽底面之间设置有密封圈711，台阶712的顶部通过定位滚珠706卡紧在左右限位槽707内。

优选地，所述传感头705以镶嵌方式设置在壳体702内，壳体702内设置有传感器接收口710，传感器接收口710与传感头705相邻且口径小于壳体702的内径。

优选地，所述两个定位用的定位滚珠706关于壳体702的中轴线对称分布。

根据本实用新型提供的传感器，包括：穿线口701、壳体702、锁紧螺母703、焊接体704、传感头705、定位滚珠706、左右限位槽707、深度限位槽708、锁紧螺栓709、密封圈711；

壳体702为中空管状结构，壳体702的两端分别设置有穿线口701和传感头705；

焊接体704套接在壳体702外，焊接体704上加工有适合安装管路的弧线和锁紧螺栓709，锁紧螺栓709的内部设置有深度限位槽708以及左右限位槽707；

壳体702上设置有外径与锁紧螺栓708内径相配合的台阶712，台阶712上镶嵌有两个定位用的定位滚珠706；密封圈711设置在台阶712与锁紧螺栓709之间；

深度限位槽708与台阶712相配合限定了焊接体704与壳体702之间的安装深度，左右限位槽707与定位滚珠706相配合限定了焊接体704与壳体702之间同轴设置；

锁紧螺母703拧紧在锁紧螺栓709上。

优选地，深度限位槽708位于左右限位槽707的底侧并且与左右限位槽707相连。

优选地，台阶712的底部卡紧在深度限位槽708内，并且台阶712与深度限位槽708的槽底面之间设置有密封圈711，台阶712的顶部通过定位滚珠706卡紧在左右限位槽707内。

优选地，所述传感头705以镶嵌方式设置在壳体702内，壳体702内设置有传感器接收口710，传感器接收口710与传感头705相邻且口径小于壳体702的内径。

优选地，所述两个定位用的定位滚珠706关于壳体702的中轴线对称分布。

根据本实用新型提供的文丘里管，包括依次连接的第一管段、第二管段、第三管段、第四管段、第五管段，还包括与第三管段中部管壁连接并相通的第六管段；

第一管段的入口构成压力水进口601，第一管段的外侧设置有水管路安装卡槽602，第六管段远离第三管段的一端构成泡沫原液吸入口603，第六管段的外侧设置有泡沫管路安装卡槽604，第五管段的出口构成混合液出口605；

第一管段的内径处处一致，第二管段的内径由第二管段的入口向出口方向逐渐变窄，第三管段的内径处处一致，第四管段的内径由第四管段的入口向出口方向逐渐变宽，第五管段的内径由第五管段的入口向出口方向逐渐变宽，第六管段的内径由第六管段的入口向出口方向逐渐变窄。

优选地，第四管段的内径变化率大于第二管段的内径变化率，第二管段的内径变化率大于第五管段的内径变化率。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型通过结构工艺设计保证传感器能够可靠地采集到液体流量信号，文丘里管具有耐腐蚀，工作可靠，安装方便的优点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型提供的智能型泡沫比例混合系统的组成结构示意图；

图2是本实用新型提供的智能型泡沫比例混合系统的文丘里管结构示意图；

图3是本实用新型提供的智能型泡沫比例混合系统的水、泡沫流量传感器结构示意图；

图4为本实用新型提供的智能型泡沫比例混合系统的水、泡沫流量传感器的详细结构示意图。

图中：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

下面根据实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图所示，本实用新型提供的智能型泡沫比例混合系统，包括：水流量传感器101、CAN(Controller Ared Network)总线102、控制器103、电控调节阀104、文丘里管105、泡沫流量传感器106。文丘里管105包括：管口A、管口B、管口C；其中，管口A为进水管路连接口，管口B连接电控调节阀104的泡沫原液输出口，管口C为混合液输出口。进一步地，电控调节阀104用于根据水流量传感器101、泡沫流量传感器106的传感信息，对其自身的阀门开度进行控制，以调节文丘里管105所输出混合液的泡沫比例量。

所述水流量传感器101、泡沫流量传感器106分别接入电控调节阀104，电控调节阀104通过CAN总线102与所述控制器103连接，所述文丘里管105分别与压力水管路、电控调节阀104至泡沫原液存储罐之间的管路、进水管路连接，组成了一种负压环泵式智能型泡沫比例混合系统。本实用新型把两个控制单元（即，控制器103、电控调节阀104）利用CAN总线102进行连接通讯，极大提高了系统的纠错能力、抗干扰能力和传输效率。

所述文丘里管105，包括依次连接的第一管段、第二管段、第三管段、第四管段、第五管段，还包括与第三管段中部连接并相通的第六管段；其中，第一管段的入口构成压力水进口601，第一管段的外侧设置有水管路安装卡槽602，第六管段远离第三管段的一端构成泡沫原液吸入口603，第六管段的外侧设置有泡沫管路安装卡槽604，第五管段的出口构成混合液出口605。第一管段的内径处处一致，第二管段的内径由进口向出口方向逐渐变窄，第三管段的内径处处一致，第四管段的内径由进口向出口方向逐渐变宽，第五管段的内径由进口向出口方向逐渐变宽，第六管段的内径由进口向出口方向逐渐变窄。

第四管段的内径变化率大于第二管段的内径变化率，第二管段的内径变化率大于第五管段的内径变化率。

工作原理是：利用水泵出水口压力水进入文丘里管内，通过喷嘴快速流入，在吸入室内形成负压，顺利把泡沫罐内泡沫原液吸入，并在文丘里管内混合后输出到水泵进水管。能否按系统要求吸入一定量的泡沫，并且适合压力水的压力范围（目前我国中低压消防泵的压力范围0.3MPa～2.0MPa），是文丘里管的设计关键，通过对吸入室、喷嘴、泡沫吸入口的流道进行计算机3维模拟仿真设计，在满足系统要求前提下，尽可能做到小巧，是本实用新型系统不可或缺的关键部件。所述文丘里管采用304不锈钢制作，在工作中，适应不同压力、流量，（压力范围0.3MPa～2.0MPa、流量范围10L/s～125L/s）形式和设计上完全不同于标准文丘里管的设计模式，具有耐腐蚀，工作可靠，安装方便，（设有共安装用的卡槽）充分体现了本实用新型的高可靠性，实用性。

所述水流量传感器101、泡沫流量传感器106均包括：穿线口701、壳体702、锁紧螺母703、焊接体704、传感头705、定位滚珠706、左右限位槽707、深度限位槽708、锁紧螺栓709、密封圈711。所述传感头705通过镶嵌与壳体702连接，所述焊接体704上加工有适合安装管路的弧线和锁紧螺栓709，锁紧螺栓709内部设计有深度限位槽708以及左右限位槽707。安装时首先在管路上打孔，然后把焊接体704的弧线与管路上孔的弧线对应后焊接，（只要弧线对应，才可焊接）这样就确定了锁紧螺栓709内部的左右限位槽707方向，而壳体702合适位置加工有一道外径与锁紧螺栓709内径相配合的台阶，台阶上镶嵌有两个定位用的定位滚珠706，当把壳体702安进焊接体704时，上下深度由锁紧螺栓709内部深度限位槽708控制，左右方向由定位滚珠706和左右限位槽707控制，从而精准地保证了传感头705中的涡街式叶轮的旋转方向垂直于水流方向，安装位置确定后，只要拧紧锁紧螺母703即可。从工艺上保证传感器能够可靠地采集到液体流量信号。

所述水流量传感器、泡沫流量传感器采用304不锈钢制造，以双频励磁采样和传输信号，输出形式为频率信号。（它对高、低频率信号均可进行采样处理，但是却能有效滤除干扰信号），由于采用了CAN总线通讯，水流量传感器、泡沫流量传感器的供电只需要5V电源。一般车载传感器供电均为电瓶供电电压，目的是提高抗干扰性能，但是过高的电压对器件要求高，损坏率高，而信号传输基本上是0～5V或4～20ma的模拟信号。本实用新型由于采用CAN总线通讯方式能够有效地克服各种干扰信号，所以采用5v电压供电，即提高了可靠性，又降低了成本。为提高采样信号的精度采用双频励磁采样和传输信号，即在2.5KHz左右和100Hz范围内对信号采集传输，而CAN总线通讯方式的采用使得这种传输方式成为可能。体现了本实用新型的高精确性、高可靠性、实用性。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (10)

1.一种智能型泡沫比例混合系统，其特征在于，包括：电控调节阀（104）、文丘里管（105）、水流量传感器（101）、泡沫流量传感器（106）； 

水流量传感器（101）、泡沫流量传感器（106）均接入电控调节阀（104）； 

文丘里管（105）包括：管口A、管口B、管口C； 

-管口A为进水管路连接口； 

-管口B连接电控调节阀（104）的泡沫原液输出口； 

-管口C为混合液出口。 

2.根据权利要求1所述的智能型泡沫比例混合系统，其特征在于，所述水流量传感器（101）、泡沫流量传感器（106）均包括：穿线口（701）、壳体（702）、锁紧螺母(703）、焊接体（704）、传感头（705）、定位滚珠（706）、左右限位槽（707）、深度限位槽（708）、锁紧螺栓（709）、密封圈（711）； 

壳体（702）为中空管状结构，壳体（702）的两端分别设置有穿线口（701）和传感头（705）； 

焊接体（704）套接在壳体（702）外，焊接体（704）上加工有适合安装管路的弧线和锁紧螺栓（709），锁紧螺栓（709）的内部设置有深度限位槽（708）以及左右限位槽（707）； 

壳体（702）上设置有外径与锁紧螺栓（708）内径相配合的台阶（712），台阶（712）上镶嵌有两个定位用的定位滚珠（706）；密封圈（711）设置在台阶（712）与锁紧螺栓（709）之间； 

深度限位槽（708）与台阶（712）相配合限定了焊接体（704）与壳体（702）之间的安装深度，左右限位槽（707）与定位滚珠（706）相配合限定了焊接体（704）与壳体（702）之间同轴设置； 

深度限位槽（708）位于左右限位槽（707）的底侧并且与左右限位槽（707）相连； 

台阶（712的底部卡紧在深度限位槽（708）内，并且台阶（712）与深度限位槽（708）的槽底面之间设置有密封圈（711），台阶（712）的顶部通过定位滚珠（706）卡紧在左右限位槽（707）内； 

锁紧螺母（703）拧紧在锁紧螺栓（709）上。 

3.根据权利要求1所述的智能型泡沫比例混合系统，其特征在于，所述文丘里管 （105），包括依次连接的第一管段、第二管段、第三管段、第四管段、第五管段，还包括与第三管段中部管壁连接并相通的第六管段； 

第一管段的入口构成压力水进口（601），第一管段的外侧设置有水管路安装卡槽（602），第六管段远离第三管段的一端构成泡沫原液吸入口（603），第六管段的外侧设置有泡沫管路安装卡槽（604），第五管段的出口构成混合液出口（605）； 

第一管段的内径处处一致，第二管段的内径由第二管段的入口向出口方向逐渐变窄，第三管段的内径处处一致，第四管段的内径由第四管段的入口向出口方向逐渐变宽，第五管段的内径由第五管段的入口向出口方向逐渐变宽，第六管段的内径由第六管段的入口向出口方向逐渐变窄。 

4.一种传感器，其特征在于，包括：穿线口（701）、壳体（702）、锁紧螺母(703）、焊接体（704）、传感头（705）、定位滚珠（706）、左右限位槽（707）、深度限位槽（708）、锁紧螺栓（709）、密封圈（711）； 

壳体（702）为中空管状结构，壳体（702）的两端分别设置有穿线口（701）和传感头（705）； 

焊接体（704）套接在壳体（702）外，焊接体（704）上加工有适合安装管路的弧线和锁紧螺栓（709），锁紧螺栓（709）的内部设置有深度限位槽（708）以及左右限位槽（707）； 

壳体（702）上设置有外径与锁紧螺栓（708）内径相配合的台阶（712），台阶（712）上镶嵌有两个定位用的定位滚珠（706）；密封圈（711）设置在台阶（712）与锁紧螺栓（709）之间； 

深度限位槽（708）与台阶（712）相配合限定了焊接体（704）与壳体（702）之间的安装深度，左右限位槽（707）与定位滚珠（706）相配合限定了焊接体（704）与壳体（702）之间同轴设置； 

锁紧螺母（703）拧紧在锁紧螺栓（709）上。 

5.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，深度限位槽（708）位于左右限位槽（707）的底侧并且与左右限位槽（707）相连。 

6.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，台阶（712）的底部卡紧在深度限位槽（708）内，并且台阶（712）与深度限位槽（708）的槽底面之间设置有密封圈（711），台阶（712）的顶部通过定位滚珠（706）卡紧在左右限位槽（707）内。 

7.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述传感头（705） 以镶嵌方式设置在壳体（702）内，壳体（702）内设置有传感器接收口（710），传感器接收口（710）与传感头（705）相邻且口径小于壳体（702）的内径。 

8.根据权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述两个定位用的定位滚珠（706）关于壳体（702）的中轴线对称分布。 

9.一种文丘里管，其特征在于，包括依次连接的第一管段、第二管段、第三管段、第四管段、第五管段，还包括与第三管段中部管壁连接并相通的第六管段； 

第一管段的入口构成压力水进口（601），第一管段的外侧设置有水管路安装卡槽（602），第六管段远离第三管段的一端构成泡沫原液吸入口（603），第六管段的外侧设置有泡沫管路安装卡槽（604），第五管段的出口构成混合液出口（605）； 

第一管段的内径处处一致，第二管段的内径由第二管段的入口向出口方向逐渐变窄，第三管段的内径处处一致，第四管段的内径由第四管段的入口向出口方向逐渐变宽，第五管段的内径由第五管段的入口向出口方向逐渐变宽，第六管段的内径由第六管段的入口向出口方向逐渐变窄。 

10.根据权利要求9所述的文丘里管，其特征在于，第四管段的内径变化率大于第二管段的内径变化率，第二管段的内径变化率大于第五管段的内径变化率。