洒水分布性能测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及洒水分布性能测试装置，包括测量控制系统、供水系统、集水系统和称重系统，测量控制系统由上位计算机、PLC控制柜和打印机组成，PLC控制柜内包括PLC模块单元和由接触器、热继电器、中间继电器连接构成的电气线路，PLC控制柜上装有转换开关，用于切换手动和自动运行状态，其优点是，测量精度高，自动化程度高，减少了换算过程，重量可直接计算出洒水密度，直接得出重量数据，可自动记录、自动生成和打印报表；具有结构简单，可拆卸、可移动，工程造价低的特点，适用范围广。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及消防器材测试设备，特别涉及一种用于自动喷水灭火系统洒水喷 头、扩大覆盖面积洒水喷头、水雾喷头及ESFR喷头的洒水分布性能试验的洒水分布性能测 试设备。
技术介绍
洒水分布性能测试设备是用于自动喷水灭火系统洒水喷头、水雾喷头、早期抑制 快速响应(ESFR)喷头的洒水分布性能试验设备。洒水喷头、水雾喷头或ESFR喷头是否能按 照设计的洒水形状洒水，并在其所保护面积(洒水范围)内满足标准要求的最低洒水密度， 关系到喷头是否能有效的实施灭火、控火或冷却，是评价喷头性能优劣的重要指标之一。所 以不仅消防产品检验机构拥有测量洒水分布性能的试验设备，很多生产厂家也对自己生产 的喷头进行洒水分布测试，以便掌握产品的性能。目前，国外与自动喷水灭火系统产品检验或试验有关的试验室主要有美国工厂互 助会(Factory Mutual，以下简称FM)、美国保险商试验室(UL)以及英国防灾协会(LPC)等寸。FM是提供保险产品和服务的第三方试验、评估认证和批准机构，批准和认证的内 容包括自动喷淋系统、建筑材料、固定灭火系统、可燃气体设备、消火栓和水带。FM在水喷淋 灭火系统方面进行的研究、检测、标准制订，是目前世界上最先进的、最有权威的。美国保险商试验室(UL)是一个检测和验证产品安全性的、独立的、非盈利性组 织，成立于1894年，已进行了 100多年的产品公共安全性能检测。上述这些试验室都设有测量喷头洒水分布性能的试验设备，其结构形式基本相 同，通常为供水时手动开启阀门放水，集水部分将喷洒到集水盒中的水导入测量桶中，通 过测量液位的方法测量收集到的水量，最后手动打开放水阀，将测量桶中的水倒掉。进行布 水试验时，手动调整管网的流量至试验值后，关闭供水阀门，逐个将集水桶中的水倒掉后， 再开启供水阀门试验，然后通过集水桶外的玻璃管液位计测量收集到的水量。整个过程基 本上是人工操作完成。测量部分采用液位计显示的方法有其直观、易于操作的优点，但由于 测量桶直径偏大，读取液位数值造成的偏差等因素对测量的精度会造成很大的影响，因此 这类设备的自动化程度很低，测量精度不高。国外生产水系统产品的有代表性的企业如可靠公司，其布水性能测试方法与FM 采用的基本相似。国内情况国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心目前采用的布水试 验设备建于1988年，是我国现有的能对不同喷头进行布水试验的唯一设备，其结构为采 用液压系统控制集水盒的升降和接水桶的翻转，从而调整集水盒距吊顶的间距(范围为 2. 14m 2. 70m)，完成接水桶接水和倒水，并通过接水桶内的触点开关测定喷头最低洒水 密度，对常见的下垂安装或直立安装的公称口径为15mm的洒水喷头按GB5135进行检验非 常方便适用，但对于其他口径的洒水喷头及其他类型的喷头(如水雾喷头)不适用，对ESFR3喷头则无法进行试验。国内生产洒水喷头、水雾喷头等产品的企业百余家，多数厂家认为布水试验设备 复杂，造价高，没有配备专用的布水试验设备，个别骨干大厂建有专门的布水试验室，但试 验设施普遍比较简单，一般采用人工摆放集水盒的方法，待试验结束后，逐个盒称重，然后 计算。试验设施简陋，测试精度低，劳动强度大。目前采用的布水试验设备建于八十年代末，通常采用液压系统控制集水盒的升降 和接水桶的翻转完成接水桶接水和倒水，集水盒距吊顶的间距调整范围为2. Hm 2. 70m, 接水桶总容积10. 5L，通过接水桶内的触点开关测定喷头最低洒水密度(输出开关量信 号)，对常见的下垂安装或直立安装的公称口径为15的洒水喷头按GB5135进行检验非常简 便。其优点是操作简便；自动化程度较高；测量速度快，效率高；其缺点也很明显液位触点开关因长期在水中浸泡，会影响其导通性能，其输出信 号准确度减低；集水盒距吊顶的调整范围小；接水桶总容积小；测量输出的是开关量信号，不能准确描述洒水分布情况；适用范围小，不能满足对 大口径的洒水喷头、边墙型洒水喷头、水雾喷头、ESFR喷头的试验要求；(目前部分试验只 能采用较简陋方法进行)；Z80微机运行对环境要求高，现有机房环境难以保证机器正常工 作。
技术实现思路
本技术的目的就是为克服现有技术的不足，针对洒水分布性能测试设备自动 化程度不高的现状，提供一种有较高自动化程度的洒水分布性能测试设备的技术方案，使 测试设备达到测量精度高、工作稳定性好、试验可重复性好；设备可全部拆卸，可移动，吊顶 距集水盒调整范围大；设备适用范围广；设备工程造价低、自动化程度高的水平。本技术是通过这样的技术方案实现的洒水分布性能测试设备，包括测量控 制系统、供水系统、集水系统和称重系统，其特征在于，所述测量控制系统由上位计算机、 PLC控制柜和打印机组成，PLC控制柜内包括PLC模块单元和由接触器、热继电器、中间继电 器连接构成的电气线路，PLC控制柜上装有转换开关，用于切换手动和自动运行状态；PLC模块单元包括CPU模块、电源模块、数字量输入模块、数字量输出模块和模拟 量输入模块，PLC控制柜分别与供水系统、集水系统、称重系统的测量装置和电动设备连 接；PLC控制柜转换开关切换到自动运行状态时PLC控制柜通过运行PLC模块单元预 装的PLC程序控制现场设备，实现洒水分布数据的测量、采集、监控和处理，运行在上位计 算机上的组态软件通过CP 5611卡与PLC模块单元通信；操作上位计算机组态软件控制窗 口实现对供水系统管路中的电动阀门、集水系统和称重系统中的电动球阀的自动控制，并 由组态软件自动生成数据报表；所述供水系统主要由水泵机组、活动吊顶、主干管路、分支管路、排水管路、 流量计、压力传感器、电动阀门、手动阀组成；活动吊顶距地2. 8m-7m可调，通过控制 活动吊顶升降来调整活动吊顶与集水系统的集水盒之间的距离；试验集水面积为 4. OmX4. Om+2. 5mX3. Om ；活动吊顶上配置由主干管路和分支管路组成的给水管路，分支管路末端设置喷头接口，喷头接口用于连接洒水喷头、水雾喷头、ESFR喷头、EC喷头和低压 快速喷头；流量计、压力传感器安装在主干管路上，电动阀门、手动阀安装在分支管路上； 喷头接口按实验要求分布在活动吊顶上；流量计、压力传感器通过电缆连接到测量控制系 统；所述集水系统包括组合框架和集水盒，将若干集水盒安装在组合框架上组成集水 盒阵列；其中纵向排列的若干集水盒形成一组集水盒组，若干集水盒组并排安放组成集水 盒阵列，集水盒上口为矩形开口，盒底中心为有排水孔，每个集水盒盒底的排水孔垂直连接 一根排水直管，排水直管上安装三位两通电动球阀，电动球阀的控制端子通过导线连接到 测量控制系统的PLC控制柜，PLC控制柜控制电动球阀开或关；排水直管下口装有三通，排 水直管通过三通与导流管相连，同一集水盒组的集水盒的排水直管并联连接在同一导流管 上，导流管由末端至前端有一倾斜角度，倾斜角度为5 10度，导流管延伸至前端，前端口 为出水口，对应每一条导流管的出水口下面分别置放一个称量桶；所述称重系统由称量桶、支架、称重传感器、称重变送器和电动球阀构成，每个称 量桶外壁设有吊耳，吊耳均勻分布在称量桶外壁间隔120°的圆周上，用于固定安装三只称 重传感器；称重传感器为S型，以吊勾式安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．洒水分布性能测试装置，包括测量控制系统、供水系统、集水系统和称重系统，其特征在于，所述测量控制系统由上位计算机、ＰＬＣ控制柜和打印机组成，ＰＬＣ控制柜内包括ＰＬＣ模块单元和由接触器、热继电器、中间继电器连接构成的电气线路，ＰＬＣ控制柜上装有转换开关，用于切换手动和自动运行状态；ＰＬＣ模块单元包括ＣＰＵ模块、电源模块、数字量输入模块、数字量输出模块和模拟量输入模块，ＰＬＣ控制柜分别与供水系统、集水系统、称重系统的测量装置和电动设备连接；所述供水系统主要由水泵机组、活动吊顶、主干管路、分支管路、排水管路、流量计、压力传感器、电动阀门、手动阀组成；活动吊顶距地２．８ｍ－７ｍ可调，通过控制活动吊顶升降来调整活动吊顶与集水系统的集水盒之间的距离；试验集水面积为：４．０ｍ×４．０ｍ＋２．５ｍ×３．０ｍ；活动吊顶上配置由主干管路和分支管路组成的给水管路，分支管路末端设置喷头接口，喷头接口用于连接洒水喷头、水雾喷头、ＥＳＦＲ喷头、ＥＣ喷头和低压快速喷头；流量计、压力传感器安装在主干管路上，电动阀门、手动阀安装在分支管路上；流量计、压力传感器通过电缆连接到测量控制系统；所述集水系统包括组合框架（１）和集水盒（２），将若干集水盒（２）安装在组合框架（１）上组成集水盒阵列；其中纵向排列的若干集水盒（２）形成一组集水盒组，若干集水盒组并排安放组成集水盒阵列，集水盒（２）上口为矩形开口，盒底中心为有排水孔，每个集水盒（２）盒底的排水孔垂直连接一根排水直管（３），排水直管（３）上安装三位两通电动球阀（４），电动球阀（４）的控制端子通过导线连接到测量控制系统的ＰＬＣ控制柜，ＰＬＣ控制柜控制电动球阀（４）开或关；排水直管（３）下口装有三通（５），排水直管（３）通过三通（５）与导流管（６）相连，同一集水盒组的集水盒（２）的排水直管（３）并联连接在同一导流管（６）上，导流管（６）由末端至前端有一倾斜角度，倾斜角度为５～１０度，导流管（６）延伸至前端，前端口为出水口（６１），对应每一条导流管（６）的出水口（６１）下面分别置放一个称量桶（７）；所述称重系统由称量桶（７）、支架、称重传感器、称重变送器和电动球阀构成，每个称量桶（７）外壁设有吊耳，吊耳均匀分布在称量桶外壁间隔１２０°的圆周上，用于固定安装三只称重传感器；称重传感器为Ｓ型，以吊勾式安装在支架上；称量桶（７）的下端为圆弧底，圆弧底中心孔的排水管上装有电动球阀（７１）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永顺，张强，李毅，刘连喜，卢政强，张少禹，沈贺坤，
申请(专利权)人：公安部天津消防研究所，
类型：实用新型
国别省市：12