專利名稱：消防車自動泡沫比例混合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消防領(lǐng)域，尤其涉及消防車自動泡沬比例混合系統(tǒng)。 背暈技術(shù)
普通泡沫消防車是以空氣蛋白泡沫為主要滅火劑的主戰(zhàn)滅火車輛。根據(jù)泡 沫的滅火機理，車載的蛋白泡沬原液(濃液)必須和適量的水充分混合，并經(jīng) 發(fā)泡設(shè)備與足夠的空氣相作用方能產(chǎn)生符合滅火要求的泡沫。
目前國內(nèi)市場上見到的泡沫原液與水的混合比例有3% (3%的泡沫，97%的 水)和6% (6%的泡沫，94%的水)兩種。
消防車的相關(guān)國家標準規(guī)定泡沫消防車配備的比例混合裝置能滿足上述 兩種泡沫原液的使用要求，分別產(chǎn)生3% 4%或6% 7%的混合液。
傳統(tǒng)的比例混合器為手動的，僅有5個檔位(量孔)。使用時要根據(jù)發(fā)泡設(shè) 備(泡沫炮、泡沬槍)的額定流量，臨時將比例混合器的調(diào)節(jié)手柄調(diào)到對應位 置，并將水泵壓力控制在0.7 1.2MPa范圍內(nèi)方可使用。此種比例混合器盡管結(jié) 構(gòu)簡單，加工技術(shù)也比較成熟，但存在以下幾方面的問題
1) 對消防隊員的操作熟練程度要求較高要能做到火場不慌亂，要能根據(jù) 使用發(fā)泡設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量，選擇合適的手柄檔位；
2) 由于僅有5個檔位，不能完全滿足不同規(guī)格的發(fā)泡設(shè)備同時使用，限制 了滅火效率的發(fā)揮，某種意義上說，也造成了滅火資源的浪費。比如說，消防 炮流量是24L/s的，使用時可將比例混合調(diào)節(jié)手柄調(diào)到24的檔位；如果火場臨 時需要同時出動一只流量是4L/s泡沫槍，因為比例混合調(diào)節(jié)只有對應32L/s的 相應位置，盡管火場實際流量只需要增加4L/s，而實際上流量增加了8L/s;
3) 由于量孔尺寸固定，當水泵工作壓力超出允許范圍時，比如0.6MPa以 下，或1.2MPa以上時，混合比不是偏高就是偏低，系統(tǒng)正常工作，泡沫質(zhì)量達 不到滅火要求；
4) 目前消防部隊為解決遠距離輸水或高層輸水的滅火需求，普遍選用中低 壓泵，其工作壓力可達2.0MPa。當中壓使用時，水泵的工作壓力已遠遠高于比 例混合器正常工作范圍，極大限制了水泵性能的發(fā)揮；換句話說，使用中壓時 不能噴射泡沫！
5) 國外已出現(xiàn)能自動調(diào)節(jié)出水流量和噴射壓力的消防炮，由于其性能卓越， 目前已有部分消防隊伍選裝，但手動比例混合器與之不能配套使用。
3為解決手動比例混合器上述功能的不足，國外已開發(fā)出機械式或電子式的 不受流量、壓力限制的自動比例混合器，并廣泛應用在泡沫車上，但其價格十 分昂貴。
我們國內(nèi)的消防泵生產(chǎn)廠家也有仿制機械自動比例混合器的實例，但產(chǎn)品 性能極不穩(wěn)定，基本不成功。其主要原因是受加工精度、整車設(shè)計水平以及安 裝狀態(tài)的影響。
現(xiàn)有技術(shù)中，專利"一種消防車電控自動泡沬比例混合裝置"(專利號
200720305822.6)雖然給出了一種解決方案，但沒有具體公開詳細的控制方案。 糊鵬
為了解決上述的技術(shù)問題，提供了一種消防車自動泡沫比例混合系統(tǒng)，其 目的在于詳細提供了完整的技術(shù)方案，使用戶更加易于應用自動泡沫比例混合 的解決方案。
本發(fā)明提供了一種消防車自動泡沫比例混合系統(tǒng)，包括微電腦盒、第一流
量計和第二流量計；
第一流量計，用于采集水的流量信號； 第二流量計，用于采集泡沫原液的流量信號；
微電腦盒，用于根據(jù)接收到的水的流量信號盒和泡沫原液的流量信號控制 水和泡沫原液按預設(shè)的混合比值混合。
微電腦盒，用于將水的流量信號除以泡沫原液的流量信號，并將得到的值 與預設(shè)的混合比值比較；如果水的流量信號除以泡沬原液的流量信號得到的值 與預設(shè)的混合比值不同，微電腦盒控制泡沬原液管路的電控閥門以調(diào)整泡沬原 液的流量，使將水的流量信號除以泡沬原液的流量信號得到的值與預設(shè)的混合 比值相當。
預設(shè)的混合比值為3%或6%。
如果水的流量信號除以泡沫原液的流量信號得到的值與預設(shè)的混合比值之 間的誤差在允許的誤差范圍之內(nèi)，則認為水的流量信號除以泡沫原液的流量信 號得到的值與預設(shè)的混合比值相當。
本發(fā)明詳細地公開了現(xiàn)有的自動泡沫比例混合的解決方案中涉及的控制方 案，使用戶更易于應用自動泡沫比例混合的解決方案。本發(fā)明通過流量計分別 采集水泵和泡沬原液的實際流量，經(jīng)微電腦處理后對閥門開度進行控制，從而 實現(xiàn)在水泵不同工作壓力、不同輸出流量下都能實現(xiàn)泡沫、水按照一定比例準 確混合的負壓式環(huán)泵自動泡沫比例混合系統(tǒng)。


圖1是消防車自動泡沬比例混合系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明通過流量計分別采集水泵和泡沫原液的實際流量，經(jīng)微電腦處理后 對閥門開度進行控制，從而實現(xiàn)在水泵不同工作壓力、不同輸出流量下都能實 現(xiàn)泡沫、水按照一定比例準確混合的負壓式環(huán)泵自動比例混合系統(tǒng)；
自動泡沫比例混合裝置各部件之間的連接關(guān)系，下面進行介紹。
1)管路
(1) 水泵出水管路共有三條
第一條為主供水管路，直接為滅火設(shè)備提供滿足要求的泡沫混合液。這條 管路上有兩個岔口。水流量計5應安裝在能滿足流量計正常使用、并必須在通 向泡沫混合系統(tǒng)的岔口之后，以采集實際輸出的混合液流量；
第二條為泡沫混合系統(tǒng)真空產(chǎn)生管路，其上設(shè)用控制閥。打開閥門，可從 水泵出水管路中引入一股壓力水，通過文丘里噴管變徑加速產(chǎn)生真空，吸入泡 沬液，并通過水泵進水管路進入水泵，再次混合；
第三條為清洗管路，由于有清洗閥控制，它的開啟是在完成滅火之后，對 出水流量不產(chǎn)生影響，可設(shè)置在流量計之前或之后。
(2) 泡沫進液管路設(shè)有進液閥，其后分出兩個岔口， 一路為自動控制管路， 其上裝有泡沫流量計3、電控閥4，是本發(fā)明的核心組成部分之一；另一路為手 動控制管路，裝有手控閥，是泡沫系統(tǒng)的第二套混合方式，雖然混合比不十分 準確，可控流量僅有幾個檔次，但它的存在可以提高整個系統(tǒng)的可靠性；
(3) "負壓"、"環(huán)泵"的解釋-
"負壓"是指泡沬原液是靠文丘里噴管產(chǎn)生的低于大氣壓力的負壓而獲得； "環(huán)泵"是指從水泵出水管路引出一股混合液在文丘里噴管與泡沬原液混
合，再回到水泵進行稀釋、輸出，形成圍繞水泵的循環(huán)，完成連續(xù)不斷的比例
混合；
2)微電腦控制原理
(1) 系統(tǒng)設(shè)有目前國內(nèi)市場上常用的3%(3°/。的泡沫，97%的水)和6%(6% 的泡沫，94%的水)的泡沫混合比例值。操作者只需開啟相應的按鈕即可選擇所 需的系統(tǒng)泡沫混合比例值3%或6%。
(2) 系統(tǒng)中設(shè)有兩個流量計，當泡沫混合工作開始后，分別不斷采集水及 泡沫原液的流量信息并傳遞給微電腦控制盒1;
(3) 控制盒通過單位時間內(nèi)流量計的脈沖數(shù)確定泡沫原液流量和水泵輸出泡沫混合液流量的大小，并將二者值相除，得出當前系統(tǒng)的實際混合比。微處
理器將實際混合比值與系統(tǒng)設(shè)定的混合比值(3%或6%)相比較，當實際泡沫混 合比值大于設(shè)定混合比值時，系統(tǒng)自動控制泡沫原液管路的電控閥門，使其閥 門開度變小，減小泡沫原液流量，減小系統(tǒng)的泡沫混合比例。當實際泡沬混合 比值小于設(shè)定混合比值時，系統(tǒng)自動控制泡沫原液管路的電控閥門，使其閥門 開度變大，增大泡沫原液流量，增大系統(tǒng)的泡沫混合比例。
(4)系統(tǒng)按照上述過程，反復比較數(shù)值和調(diào)整閥門開度，將實際混合比在 系統(tǒng)容許的偏差范圍內(nèi)，與設(shè)定的比例值無限接近，完成按設(shè)定的比例混合泡 沫。
3)微電腦控制盒的功能 信號轉(zhuǎn)換及控制部分全部集成在一個控制盒內(nèi)，盒表面有若干按鍵及數(shù)碼 顯示管，整個自動泡沫比例混合系統(tǒng)能夠滿足-
(1) 不同泡沬液(3%、 6%)的要求；
(2) 不同車輛安裝系統(tǒng)的區(qū)別；
(3) 不同流量水泵的變化；
(4) 不同型式水泵(低壓泵、中低壓泵)的區(qū)別。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍的條件
下，還可以對以上內(nèi)容進行各種各樣的修改。因此本發(fā)明的范圍并不僅限于以 上的說明，而是由權(quán)利要求書的范圍來確定的。
權(quán)利要求
1.消防車自動泡沫比例混合系統(tǒng)，其特征在于，包括微電腦盒、第一流量計和第二流量計；第一流量計，用于采集水的流量信號；第二流量計，用于采集泡沫原液的流量信號；微電腦盒，用于根據(jù)接收到的水的流量信號盒和泡沫原液的流量信號控制水和泡沫原液按預設(shè)的混合比值混合。
2. 如權(quán)利要求l所述的消防車自動泡沬比例混合系統(tǒng)，其特征在于，微電 腦盒，用于將水的流量信號除以泡沫原液的流量信號，并將得到的值與預設(shè)的 混合比值比較；如果水的流量信號除以泡沫原液的流量信號得到的值與預設(shè)的 混合比值不同，微電腦盒控制泡沫原液管路的電控閥門以調(diào)整泡沫原液的流量， 使將水的流量信號除以泡沫原液的流量信號得到的值與預設(shè)的混合比值相當。
3. 如權(quán)利要求l所述的消防車自動泡沫比例混合系統(tǒng)，其特征在于，預設(shè) 的混合比值為3%或6%。
4. 如權(quán)利要求2所述的消防車自動泡沫比例混合系統(tǒng)，其特征在于，如果 水的流量信號除以泡沫原液的流量信號得到的值與預設(shè)的混合比值之間的誤差 在允許的誤差范圍之內(nèi)，則認為水的流量信號除以泡沫原液的流量信號得到的 值與預設(shè)的混合比值相當。
全文摘要
本發(fā)明涉及消防車自動泡沫比例混合系統(tǒng)，包括微電腦盒、第一流量計和第二流量計；第一流量計，用于采集水的流量信號；第二流量計，用于采集泡沫原液的流量信號；微電腦盒，用于根據(jù)接收到的水的流量信號盒和泡沫原液的流量信號控制水和泡沫原液按預設(shè)的混合比值混合。本發(fā)明詳細地公開了現(xiàn)有的自動泡沫比例混合的解決方案中涉及的控制方案，使用戶更易于應用自動泡沫比例混合的解決方案。本發(fā)明通過流量計分別采集水泵和泡沫原液的實際流量，經(jīng)微電腦處理后對閥門開度進行控制，從而實現(xiàn)在水泵不同工作壓力、不同輸出流量下都能實現(xiàn)泡沫、水按照一定比例準確混合的負壓式環(huán)泵自動泡沫比例混合系統(tǒng)。
文檔編號G05D11/00GK101554515SQ20091014340
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者何永成, 孫鳳明 申請人:北京中卓時代消防裝備科技有限公司