壓縮空氣泡沫比例混合控制系統的制作方法

本發明涉及消防車泡沫混合控制技術領域，特別涉及一種壓縮空氣泡沫比例混合控制系統。

背景技術：

基于壓縮空氣泡沫比例混合系統的消防類滅火作業，針對不同火災類型及同一火災類型的不同時間段，為了達到最佳滅火效果所需的混合滅火介質壓縮空氣、泡沫液及水的比例是不一樣的，同一比例的混合介質因發泡效果不一樣導致的滅火效果也不一樣。同時，現存的系統存在氣壓過高使得液體倒流的情況。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種能夠控制用于滅火介質的壓縮空氣、泡沫液及水的比例的系統。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種壓縮空氣泡沫比例混合控制系統，其特征在于，包括空氣壓縮機、泡沫原液箱及水箱，其中：

空氣壓縮機經由調節閥一及氣體流量計與氣-液混合器的氣體輸入端相連通，氣-液混合器的液體輸入端經由液體流量計三與液-液混合器的輸出端相連通，氣-液混合器的輸出端接噴頭；

泡沫原液箱經由泡沫泵及液體流量計一與液-液混合器的一個輸入端相連通；

水箱經由水泵、調節閥二及液體流量計二與液-液混合器的另一個輸入端相連通。

優選地，在所述空氣壓縮機與所述調節閥一之間設有截止閥一；在所述泡沫原液箱與所述泡沫泵之間的管路上設有截止閥二。

優選地，在所述調節閥與所述空氣壓縮機之間的管路上設有氣壓傳感器。

優選地，在所述調節閥一與所述氣-液混合器之間的管路上設有用于防止混合液倒流入氣體流量計的單向閥一；在所述液體流量計一與所述液-液混合器之間的管路上設有用于防止泡沫液倒流入液體流量計一的單向閥二；在所述液體流量計二與所述液-液混合器之間的管路上設有用于防止泡沫液倒流入液體流量計二的單向閥三。

優選地，在所述水泵與所述液-液混合器之間的管路上設有壓力傳感器。

本發明提供的系統能夠控制用于滅火介質的壓縮空氣、泡沫液及水的比例，從而為不同火災類型提供不同比例的滅火介質。

附圖說明

圖1是本發明的壓縮空氣泡沫比例混合系統總示意圖；

圖2是本發明的壓縮空氣比例混合控制圖；

圖3是本發明的泡沫比例混合控制圖；

圖4是本發明的泡沫流量計算流程圖；

圖5是本發明的泡沫系統控制簡圖；

圖6是本發明的泡沫控制單片機與壓縮空氣控制單片機之間的通信圖。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

如圖1所示，本發明提供的一種壓縮空氣泡沫比例混合控制系統包括：空氣壓縮機1，空氣壓縮機1是輸送氣體介質并提高氣壓力能的機械，主要分為活塞式和離心式。這里選用活塞式壓縮機，具有能耗低、適應性好、靈活性好的特點。截止閥一2，起到控制氣體的流通和截止的作用。氣壓傳感器3，用于檢測氣壓。調節閥一4，用于調節氣路流量的大小，這里選用的是比例流量閥。氣體流量計5，用于檢測壓縮氣體流量，這里選用的是浮子式氣體流量計。該流量計適用于低壓、常溫、不帶顆粒的透明液體和氣體。單向閥一6，用于防止混合液倒流入氣體流量計5。氣-液混合器7，該混合器是泡沫液和壓縮空氣按比例混合生產泡沫的裝置。液體流量計三8，用于檢測泡沫液流量，這里選用渦輪流量計。液-液混合器9，該混合器是泡沫原液和水按比例混合的裝置。單向閥三10，用于防止泡沫液倒流入液體流量計二11。液體流量計二11，用于檢測水的流量。調節閥二12，用于調節水流量的大小，這里選用的是比例流量閥。壓力傳感器13，用于檢測水的壓力。水泵14，給水提供動力。水箱15，用于提供水資源。泡沫原液箱16，用于承載泡沫原液。截止閥二17，用于控制泡沫原液的流通和截止的作用。泡沫泵18，用于給泡沫原液提供動力。液體流量計一19，用于檢測泡沫原液的流量，這里選用渦輪流量計。單向閥二20，用于防止泡沫液倒流入液體流量計一19。

本發明的工作原理是：水箱15中的水通過水泵14輸送到管道中，液體流量計二11負責檢測實時的水流量，調節閥二12則負責根據火災需要調節水流量的大小。當液體流量計二11檢測到流量信號后，便反饋給泡沫控制單片機，然后泡沫控制單片機根據事先設定的比例計算出所需泡沫原液流量，然后去控制泡沫泵18輸出所需泡沫液的量。在液-液混合器9與氣-液混合器7之間裝有液體流量計三8，液體流量計三8檢測到的信號反饋給壓縮空氣控制單片機，然后壓縮空氣控制單片機根據設定的比例計算出所需的空氣流量，根據此值去控制調節閥一4的開度，以實現壓縮空氣按比例的添加。氣壓傳感器3檢測到的值將會與壓力傳感器13檢測到的值進行比較，當氣壓傳感器3檢測到的值過大時，壓縮空氣控制單片機將會控制連接在儲氣罐上的放空電磁閥進行放氣，以調解氣壓與水壓的平衡。其中泡沫控制單片機與壓縮空氣控制單片機之間是串口通信。

如圖2所示，該圖是本發明的壓縮空氣比例混合控制圖。其工作原理是：首先通過操作系統給壓縮空氣控制單片機設定一個氣路氣壓最大值(安全氣壓)x，從氣壓傳感器3反饋給壓縮空氣控制單片機的氣壓值與x進行比較，當大于x時，使得放空電磁閥得電，從而排除儲氣罐內的氣體，使氣壓下降。當小于或等于x時，放空電磁閥失電，不再排除儲氣罐內的氣體。該閉環系統實現了氣路的安全性，防止出現氣壓過高使得設備損壞。在壓縮空氣控制單片機內，氣壓傳感器3反饋給壓縮空氣控制單片機的氣壓值還要跟壓力傳感器13反饋給泡沫控制單片機的水壓值進行比較，當氣壓值大于水壓值時，會出現水流回流的現象，這是不允許發生的，所以此時需要使得放空電磁閥得電，對氣路進行泄壓。當氣壓值小于或等于水壓值時，屬于正常工作情況，放空電磁閥失電。同時，還需要對泡沫混合液和壓縮氣體的混合比進行控制，這需要壓縮空氣控制單片機對泡沫混合液和氣體流量計5反饋的值進行比較，操作系統對單片機設定一個所需的混合比y，當泡沫混合液的流量與氣體的流量的混合比大于y時，壓縮空氣控制單片機控制調節閥一4，使得氣體流量增大，從而使混合比與y相等。當泡沫混合液的流量與氣體的流量的混合比小于y時，壓縮空氣控制單片機控制調節閥一4，使得氣體流量減小，進而使混合比與y相等。

如圖3所示，該圖是本發明的泡沫比例混合控制圖。為實現泡沫原液精確、連續、比例可調的添加，設計了如圖所示的泡沫比例混合系統。該系統的主要工作原理是：首先工作人員通過操作系統輸入需要的泡沫原液添加比例，而液體流量計二11會實時檢測水的流量，并把水流量信號反饋到泡沫控制單片機，然后泡沫控制單片機根據工作人員鍵入的設定比例，計算出所需要的泡沫原液的量，接著泡沫控制單片機就會發出信號給泡沫泵18，實現一定量泡沫液的添加。最后液體流量計一19再檢測泡沫原液流出量，把信號反饋給泡沫控制單片機，將此流量與泡沫控制單片機計算的流量進行比較，看是否在誤差允許的流量范圍內，不在的話則再次調整泡沫泵18，直到泡沫流量符合要求。

如圖4所示，該圖是本發明的泡沫流量計算流程圖。其大概流程是，當泡沫控制單片機接收到液體流量計二11反饋回來的水流量信號時，泡沫控制單片機會根據操作人員事先設定的混合比例來計算出所需要的泡沫原液的流量，然后單片機根據液體流量計一19算出驅動泡沫泵18的電動機的轉速，發出信號控制電動機。

如圖5所示，該圖是本發明的泡沫系統控制簡圖。

如圖6所示，該圖是本發明的泡沫控制單片機與壓縮空氣控制單片機之間的通信圖。