[实用新型]一种实现消防炮雾化角控制功能的机构

说明书

技术领域：

本实用新型属于消防设备领域，具体涉及到消防炮的输出水流的控制。

技术背景：

市场上现有消防炮具有2种输出水流的方式，它们分别是纯柱状水流与柱/雾转换水流，纯柱状水输出水流就是始终输出柱状水流，柱/雾转换水流就是输出水流可以可以在柱状、雾状水流2种状态间转换。由于雾化水流最大射程基本在15米左右，所以柱/雾转换水流实际应用时，在射程15m以内，消防炮保持在雾状水，雾化角度大，使灭火面积更大，而在射程更大时，消防炮此时要保持在柱状水。就是说射程在15米以上时，消防炮输出水流与纯柱状水完全相同。而柱状水流对物体的冲击力很大，这就带来了一个问题——自动消防炮输出水流对人和物体是不是安全，特别在人员密集的大空间场所应用时消防炮对人的安全问题更加突出。通过试验研究，不论自动消防炮还是手动消防炮，20升/秒流量的消防炮在水压8公斤时，输出水流直接在作用在20-30米外的截面积0.05m²盘面的峰值作用力都在二百公斤以上，人体是很难承受的。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种实现消防炮雾化角控制功能的机构，解决消防炮在使用过程中水流冲击力过大，存在安全隐患的这一问题。

本实用新型的技术方案：

一种实现消防炮雾化角控制功能的机构，包括机械部分、传感器采集部分、控制部分，所述机械部分包括有炮喷头、炮管，炮管前端套装有可运动的伸缩管，炮管侧壁上还安装有柱雾电机，柱雾电机和伸缩管之间用柱雾推进器连接起来，使电机带动伸缩管在炮管上伸缩，所述的控制部分是由消防炮解码器、柱雾电机组成，其特征在于：炮管侧壁上安装有柱雾位移传感器，柱雾位移传感器的传感器拉杆与伸缩管固定连接，柱雾位移传感器装在全密封设计的传感器罩内，位移传感器输出信号线连接到传感器采集板；炮喷头中装有俯仰角度传感器，俯仰角度传感器装有齿轮与炮喷头俯仰涡轮蜗杆上的齿轮相啮合，俯仰角度传感器的信号输出线接到传感器采集板；所述的传感器采集部分是由俯仰角度传感器、柱雾位移传感器、传感器采集板组成，传感器采集板负责收集传感器信息并发送到解码器。

消防炮解码器接收传感器采集板发送的信息，控制柱雾电机转动，柱雾电机转动可以带动伸缩管从而改变输出水流的雾化角度。

本实用新型的设计思路和工作原理

本实用新型是通过“不同的射程下喷射雾化角不同的开花水流”的设计思路来设计机构的。

“不同的射程下喷射雾化角不同的开花水流”，就是若火源离消防炮距离越近，射程越小，则水流雾化角越大，此时灭火面积更大，冲击力更小；若火源离消防炮距离越远，则需要水流的雾化角更小，此时水流具有更大的动能与更小的截面积，空气阻力相应的变小，所以射程更远，由于水从炮喷头喷出到落地的时间加长，受空气的作用，虽然雾化角大幅减小，实际灭火面积的减少并不多。简洁的说，就是在保证射程的前提下，通过增大雾化角即增大输出水流截面积(即“开花水”的方式)，增加空气阻力、减少水流的冲击力、增大灭火面积。

本实用新型实际采用的方法是通过炮喷头俯仰角度控制喷头伸缩管位置，实现“不同的射程下喷射雾化角不同的开花水流”。

如果消防炮安装后其高度不变，那么在供水管道压力一定的情况下，俯仰角度与消防炮的射程之间有一一对应的关系。伸缩管是消防炮喷头的水输出管道部分，它可以被柱雾电机带动，可以控制输出水流的雾化角度。由于消防炮俯仰角度与射程之间，伸缩管位置与输出水流雾化角之间有对应关系，可以通过炮喷头俯仰角度控制喷头伸缩管位置，实现消防炮的雾化角控制功能。

要根据消防炮实际情况来确定炮喷头的俯仰角度与伸缩管位置的值。就是寻找俯仰角度与射距之间、伸缩管位置与雾化角的对应关系，为了在控制程序中实现，需要一个相应的算法，采用查表实现是一个简单有效的方法。首先通过实验得到表格——消防炮安装在设定的高度、不同的俯仰角度下，寻找一个与俯仰角度对应的伸缩管位置，此时输出水流能兼顾射程与冲击力的要求，记录俯仰角度与伸缩管位置，通过多次试验即可得到炮喷头的俯仰角度与伸缩管位置对应关系的表格。在得到俯仰角度与伸缩管位置之间的关系表格后，然后通过试验验证采用该表格算法的消防炮在不同射程下冲击力均对人没有安全隐患。