專(zhuān)利名稱(chēng):消防用易熔合金元件強(qiáng)度性能測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及自動(dòng)啟動(dòng)消防產(chǎn)品測(cè)試設(shè)備,特別涉及一種用于消防用易熔合金元件 的強(qiáng)度性能試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù):
良好的消防用易熔合金元件是確保灑水噴頭等終端滅火元件在預(yù)定的溫度范圍 內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng),并按設(shè)計(jì)要求噴灑保護(hù),實(shí)現(xiàn)可靠噴灑滅火劑工作的重要元件,檢測(cè)消防用 易熔合金元件的性能和質(zhì)量至關(guān)重要。實(shí)踐證明,消防用易熔合金元件作為消防滅火產(chǎn)品的釋放機(jī)構(gòu),具有動(dòng)作準(zhǔn)確, 可靠性高,響應(yīng)時(shí)間短,環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),故能夠火災(zāi)危險(xiǎn)大且火勢(shì)易擴(kuò)展的場(chǎng)合使 用,以確保能夠在火災(zāi)初期迅速做出反應(yīng),達(dá)到控火,滅火,以減少經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因 此,消防用易熔合金元件受到廣泛應(yīng)用。消防用易熔合金元件的強(qiáng)度耐久性是需要長(zhǎng)時(shí)間的工作狀態(tài)考驗(yàn)的,安裝易熔合 金元件的灑水噴頭通常預(yù)期的工作壽命可以達(dá)到50年甚至更長(zhǎng)。如何通過(guò)較短時(shí)間的試 驗(yàn),科學(xué)地測(cè)試易熔合金元件強(qiáng)度,有效評(píng)估其工作壽命,對(duì)消防灑水噴頭的質(zhì)量具有重要 意義,因此易熔合金元件強(qiáng)度試驗(yàn)是檢測(cè)其質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GA863-2010《消防用易熔合金元件通用要求》3. 3條款和4. 3條款就分 別規(guī)定了消防用易熔合金元件的性能要求和試驗(yàn)方法。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定按4. 3. 1規(guī)定的方法進(jìn)行試驗(yàn),用于灑水噴頭的易熔合金元件應(yīng)能承 受15倍的最大設(shè)計(jì)載荷100 h ;用于其它消防裝置的易熔合金元件應(yīng)能承受5倍的最大設(shè) 計(jì)載荷150 h?;蚓軡M(mǎn)足3. 3. 2的要求。進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱耸挂兹墼诔惺芰讼喈?dāng)長(zhǎng)時(shí)間的工作載荷后,仍不容易因 蠕變應(yīng)力而損壞。現(xiàn)有的消防用易熔合金元件的性能要求和試驗(yàn)通常采用簡(jiǎn)易的機(jī)械裝置配合人 工操作的方法,由于技術(shù)含量不高,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),很難保持測(cè)試力穩(wěn)定不變,試驗(yàn)載荷 不能夠準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地和可重復(fù)地傳遞到被測(cè)消防用易熔合金元件上,因此影響消防用易 熔合金元件強(qiáng)度測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,現(xiàn)有設(shè)備均未完全達(dá)到自動(dòng)采集和處理測(cè)試數(shù)據(jù),自 動(dòng)記錄元件受力斷裂時(shí)間的要求。。目前,國(guó)內(nèi)尚未有研制和應(yīng)用消防用易熔合金元件強(qiáng)度性能測(cè)試裝置的報(bào)道,本 技術(shù)領(lǐng)域在此項(xiàng)目上的研究仍處于空白。因此,結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有的裝備制造水平,研究和開(kāi)發(fā) 智能程度較高,可自動(dòng)采集、處理測(cè)試數(shù)據(jù),且結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡(jiǎn)便、性能可靠的消防用易熔 合金元件強(qiáng)度性能測(cè)試裝置是我國(guó)消防產(chǎn)品性能測(cè)試的實(shí)際需要。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的目的就是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,針對(duì)消防用易熔合金元件強(qiáng)度性能測(cè)試 的需要,提供一種有較高自動(dòng)化程度的消防用易熔合金元件強(qiáng)度性能測(cè)試裝置的技術(shù)方案,使測(cè)試裝置達(dá)到能夠準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地、可重復(fù)地將試驗(yàn)載荷傳遞到被測(cè)消防用易熔合金 元件上,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),保持該測(cè)試力穩(wěn)定不變,在任何時(shí)間、任何地點(diǎn),在滿(mǎn)足測(cè)試要 求的環(huán)境下再現(xiàn)任一測(cè)試力。同時(shí),能夠自動(dòng)記錄合金元件受力斷裂的時(shí)間,通過(guò)足夠多點(diǎn) 的受力值與受力時(shí)間的數(shù)據(jù),最終確定易熔元件的最大設(shè)計(jì)載荷,即設(shè)計(jì)強(qiáng)度。本發(fā)明是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的消防用易熔合金元件強(qiáng)度測(cè)試方法,其特 征在于采用不等臂杠桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確機(jī)械加載,通過(guò)不等臂杠桿傳力系統(tǒng)產(chǎn)生較大的 規(guī)定試驗(yàn)載荷,試驗(yàn)載荷傳遞到被測(cè)消防用易熔合金元件,通過(guò)荷重傳感器測(cè)量載荷力,荷 重傳感器輸出與試驗(yàn)載荷力成正比的電壓信號(hào)傳遞給數(shù)字顯示儀表進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并顯示 試驗(yàn)載荷數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)字顯示儀表標(biāo)準(zhǔn)串行輸出接口與外部的計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理; 所述方法包括如下步驟
步驟1、通過(guò)數(shù)字顯示儀表報(bào)警點(diǎn)控制數(shù)字計(jì)時(shí)器,數(shù)字顯示儀表預(yù)置2個(gè)時(shí)間報(bào)警 點(diǎn),其中包括達(dá)到規(guī)定測(cè)試時(shí)間的報(bào)警點(diǎn)ALl和未到規(guī)定測(cè)試時(shí)間的報(bào)警點(diǎn)AL2 ;
步驟2、通過(guò)數(shù)字計(jì)時(shí)器進(jìn)行測(cè)力計(jì)時(shí),測(cè)力開(kāi)始后計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作;如果在規(guī)定測(cè)試 時(shí)間內(nèi)被測(cè)消防用易熔合金元件未被拉斷,到達(dá)規(guī)定測(cè)試時(shí)間時(shí),則數(shù)字顯示儀表報(bào)警點(diǎn) ALl動(dòng)作,控制數(shù)字計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí),保持此刻時(shí)間,直至手動(dòng)重新設(shè)置;如果在規(guī)定測(cè)試 時(shí)間內(nèi)被測(cè)消防用易熔合金元件被拉斷,荷重傳感器測(cè)量的載荷力發(fā)生突變,使數(shù)字顯示 儀表檢測(cè)到力值信號(hào)突然變化后發(fā)出控制信號(hào),報(bào)警點(diǎn)AL2動(dòng)作,數(shù)字計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí), 數(shù)字計(jì)時(shí)器保存元件被拉斷時(shí)的時(shí)間數(shù)據(jù),直至手動(dòng)重新設(shè)置。消防用易熔合金元件強(qiáng)度測(cè)試裝置,包括機(jī)架和傳力系統(tǒng),其特征在于,傳力系 統(tǒng)采用不等臂杠桿結(jié)構(gòu),所述傳力系統(tǒng)由傳力杠桿、游砣、支點(diǎn)刀具和加載重砣構(gòu)成;傳力 系統(tǒng)以機(jī)架作為的支撐體,所述支點(diǎn)刀具固定在機(jī)架的上部,支點(diǎn)刀具與傳力杠桿軸接,游 砣置于傳力杠桿之上,傳力杠桿的長(zhǎng)力臂端部活動(dòng)掛接加載重砣,傳力杠桿的短力臂端部 活動(dòng)掛接被測(cè)元件吊掛裝置,被測(cè)元件吊掛裝置包括上掛件、下掛件兩部分,被測(cè)元件連接 在上掛件與下掛件中間,下掛件的下方連接荷重傳感器,荷重傳感器信號(hào)連接數(shù)字顯示儀 表,通過(guò)數(shù)字顯示儀表報(bào)警點(diǎn)控制數(shù)字計(jì)時(shí)器,通過(guò)數(shù)字顯示儀表的標(biāo)準(zhǔn)串行輸出接口與 外部的計(jì)算機(jī)連接。本發(fā)明的技術(shù)方案,使測(cè)試裝置達(dá)到能夠準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地、可重復(fù)地將試驗(yàn)載荷傳 遞到被測(cè)消防用易熔合金元件上,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),保持該測(cè)試力穩(wěn)定不變,在任何時(shí)間、 任何地點(diǎn),在滿(mǎn)足測(cè)試要求的環(huán)境下再現(xiàn)任一測(cè)試力,同時(shí)能夠自動(dòng)記錄并保存合金元件 受力斷裂的時(shí)間。其智能程度較高,可自動(dòng)采集、處理測(cè)試數(shù)據(jù),且結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡(jiǎn)便、性 能可靠。
圖1、本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.機(jī)架,2.傳力杠桿,3.游砣,4.支點(diǎn)刀具;5.加載重砣,6.被測(cè)元件吊 掛裝置61.上掛件,62.下掛件,7.荷重傳感器,8.數(shù)字顯示儀表,9.數(shù)字計(jì)時(shí)器,10.被 測(cè)元件。
具體實(shí)施例方式為了更清楚的理解本發(fā)明,結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明
如圖1所示,消防用易熔合金元件強(qiáng)度測(cè)試裝置,括機(jī)架1和傳力系統(tǒng)其特征在于,所 述傳力系統(tǒng)采用不等臂杠桿結(jié)構(gòu),所述傳力系統(tǒng)由傳力杠桿2、游砣3、支點(diǎn)刀具4和加載重 砣5構(gòu)成;傳力系統(tǒng)以所述機(jī)架1作為的支撐體,所述支點(diǎn)刀具4固定在機(jī)架1的上部,支 點(diǎn)刀具4與傳力杠桿2軸接,游砣3置于傳力杠桿2之上,傳力杠桿2的長(zhǎng)力臂端部活動(dòng)掛 接加載重砣5,傳力杠桿2的短力臂端部活動(dòng)掛接被測(cè)元件吊掛裝置6,被測(cè)元件吊掛裝置6 包括上掛件61、下掛件62兩部分,被測(cè)元件10連接在上掛件61與下掛件62中間,下掛件 62的下方連接荷重傳感器7,荷重傳感器7信號(hào)連接數(shù)字顯示儀表8,通過(guò)數(shù)字顯示儀表8 報(bào)警點(diǎn)控制數(shù)字計(jì)時(shí)器9,通過(guò)數(shù)字顯示儀表8的標(biāo)準(zhǔn)串行輸出接口與外部的計(jì)算機(jī)連接。采傳力系統(tǒng)用不等臂杠桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確加載,以較小的載荷實(shí)現(xiàn)大載荷力的目 的。機(jī)械加載,通過(guò)杠桿系統(tǒng)產(chǎn)生較大的規(guī)定載荷,作用于荷重傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)電子測(cè) 力。測(cè)力開(kāi)始后計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作,在100小時(shí),內(nèi)當(dāng)消防用易熔合金元件被拉斷,數(shù)顯儀表 檢測(cè)到重量的突然變化,發(fā)出控制信號(hào),使計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí),并保持住消防用易熔合金元 件被拉斷時(shí)的時(shí)間。測(cè)試裝置的加載是由加載重砣和游砣兩部分組成,來(lái)實(shí)現(xiàn)載荷加載,加載的力通 過(guò)不等臂杠桿,被測(cè)元件,吊掛裝置,作用于荷重傳感器上。被測(cè)元件吊掛裝置4載荷固定件由高碳鋼加工而成,用于吊掛不同形狀的消防用 易熔合金元件。傳力系統(tǒng)由杠桿機(jī)構(gòu)、機(jī)械加載組件兩部分組成。配重砣和游砣由8:1的杠桿傳 動(dòng)產(chǎn)生50 1000N的拉力。調(diào)節(jié)配重砣重量可以產(chǎn)生8倍的最終拉力值,在杠桿上移動(dòng)游 砣可以加載小的拉力值。荷重傳感器的核心是彈性元件,在其應(yīng)力變形區(qū)貼有高精度電阻應(yīng)變片,組成電 橋,當(dāng)傳感器受到載荷時(shí),就會(huì)輸出與載荷力成正比的電壓信號(hào).荷重傳感器的精度達(dá)到 0. 02%.
數(shù)顯儀表采用SMT表面貼裝焊接技術(shù),A/D采用快速高精度三積分原理,轉(zhuǎn)換速度40 次/秒,內(nèi)部分度數(shù)30,000,帶有兩點(diǎn)定值控制,并預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)串行輸出接口,與外部的計(jì) 算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)字計(jì)時(shí)器采用4位顯示,最大顯示99小時(shí)59分。可預(yù)置2點(diǎn)時(shí)間,計(jì)時(shí)到達(dá)預(yù) 置點(diǎn)后,輸出信號(hào),計(jì)時(shí)器有保持功能,掉電時(shí)停止計(jì)時(shí),不丟失。有3點(diǎn)外部控制開(kāi)關(guān)量, 用于啟動(dòng),復(fù)位,停止。同國(guó)內(nèi)外同類(lèi)裝置相比較,本裝置具有適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)廣泛(如GB5135. 1、GB5135. 9、 GB5135. 12、GB5135. 15、GA863等),試驗(yàn)裝置部分可拆卸、可移動(dòng),試驗(yàn)裝置工作穩(wěn)定可靠, 整體試驗(yàn)精度高等特點(diǎn)。根據(jù)上述說(shuō)明,結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方案。
權(quán)利要求
1.消防用易熔合金元件強(qiáng)度測(cè)試方法,其特征在于采用不等臂杠桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確 機(jī)械加載,通過(guò)不等臂杠桿傳力系統(tǒng)產(chǎn)生較大的規(guī)定試驗(yàn)載荷,試驗(yàn)載荷傳遞到被測(cè)消防 用易熔合金元件,通過(guò)荷重傳感器測(cè)量載荷力,荷重傳感器輸出與試驗(yàn)載荷力成正比的電 壓信號(hào)傳遞給數(shù)字顯示儀表進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并顯示試驗(yàn)載荷數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)字顯示儀表標(biāo)準(zhǔn)串 行輸出接口與外部的計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;所述方法包括如下步驟步驟1、通過(guò)數(shù)字顯示儀表報(bào)警點(diǎn)控制數(shù)字計(jì)時(shí)器,數(shù)字顯示儀表預(yù)置2個(gè)時(shí)間報(bào)警 點(diǎn),其中包括達(dá)到規(guī)定測(cè)試時(shí)間的報(bào)警點(diǎn)ALl和未到規(guī)定測(cè)試時(shí)間的報(bào)警點(diǎn)AL2 ;步驟2、通過(guò)數(shù)字計(jì)時(shí)器進(jìn)行測(cè)力計(jì)時(shí),測(cè)力開(kāi)始后計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作;如果在規(guī)定測(cè)試 時(shí)間內(nèi)被測(cè)消防用易熔合金元件未被拉斷,到達(dá)規(guī)定測(cè)試時(shí)間時(shí),則數(shù)字顯示儀表報(bào)警點(diǎn) ALl動(dòng)作,控制數(shù)字計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí),保持此刻時(shí)間,直至手動(dòng)重新設(shè)置;如果在規(guī)定測(cè)試 時(shí)間內(nèi)被測(cè)消防用易熔合金元件被拉斷,荷重傳感器測(cè)量的載荷力發(fā)生突變,使數(shù)字顯示 儀表檢測(cè)到力值信號(hào)突然變化后發(fā)出控制信號(hào),報(bào)警點(diǎn)AL2動(dòng)作,數(shù)字計(jì)時(shí)器停止計(jì)時(shí), 數(shù)字計(jì)時(shí)器保存元件被拉斷時(shí)的時(shí)間數(shù)據(jù),直至手動(dòng)重新設(shè)置。
2.消防用易熔合金元件強(qiáng)度測(cè)試裝置,包括機(jī)架(1)和傳力系統(tǒng),其特征在于,傳力系 統(tǒng)采用不等臂杠桿結(jié)構(gòu),所述傳力系統(tǒng)由傳力杠桿(2)、游砣(3)、支點(diǎn)刀具(4)和加載重砣(5)構(gòu)成;傳力系統(tǒng)以所述機(jī)架(1)作為的支撐體,所述支點(diǎn)刀具(4)固定在機(jī)架(1)的上 部,支點(diǎn)刀具(4)與傳力杠桿(2)軸接,游砣(3)置于傳力杠桿(2)之上,傳力杠桿(2)的長(zhǎng) 力臂端部活動(dòng)掛接加載重砣(5),傳力杠桿(2)的短力臂端部活動(dòng)掛接被測(cè)元件吊掛裝置(6),被測(cè)元件吊掛裝置(6)包括上掛件(61)、下掛件(62)兩部分,被測(cè)元件(10)連接在上 掛件(61)與下掛件(62 )中間,下掛件(62 )的下方連接荷重傳感器(7 ),荷重傳感器(7 )信 號(hào)連接數(shù)字顯示儀表(8),通過(guò)數(shù)字顯示儀表(8)報(bào)警點(diǎn)控制數(shù)字計(jì)時(shí)器(9),通過(guò)數(shù)字顯 示儀表(8)的標(biāo)準(zhǔn)串行輸出接口與外部的計(jì)算機(jī)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于消防用易熔合金元件的強(qiáng)度性能試驗(yàn)裝置,通過(guò)不等臂杠桿傳力系統(tǒng)產(chǎn)生較大的規(guī)定試驗(yàn)載荷,試驗(yàn)載荷傳遞到被測(cè)消防用易熔合金元件,通過(guò)荷重傳感器測(cè)量載荷力,荷重傳感器輸出與試驗(yàn)載荷力成正比的電壓信號(hào)傳遞給數(shù)字顯示儀表進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并顯示試驗(yàn)載荷數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)字顯示儀表標(biāo)準(zhǔn)串行輸出接口與外部的計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理;本測(cè)試裝置達(dá)到能夠準(zhǔn)確地、穩(wěn)定地、可重復(fù)地將試驗(yàn)載荷傳遞到被測(cè)消防用易熔合金元件上,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),保持該測(cè)試力穩(wěn)定不變,在任何時(shí)間、任何地點(diǎn),在滿(mǎn)足測(cè)試要求的環(huán)境下再現(xiàn)任一測(cè)試力,同時(shí)能夠自動(dòng)記錄并保存合金元件受力斷裂的時(shí)間,可自動(dòng)采集、處理測(cè)試數(shù)據(jù),其結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡(jiǎn)便、性能可靠。
文檔編號(hào)G01N3/16GK102072839SQ201110053839
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者張強(qiáng), 張磊, 李毅, 沈賀坤, 甘曉虹 申請(qǐng)人:公安部天津消防研究所