камера для испытаний пожарных извещателей

Формула изобретения

Камера для испытаний пожарных извещателей, содержащая вентилятор, выравниватель воздушного потока, датчик скорости воздушного потока, датчик температуры, электронагреватели, отличающаяся тем, что камера выполнена в виде двух соосных, расположенных одна в другой цилиндрических труб из теплоизолирующего материала, причем внешняя труба имеет теплоизолирующие днище и крышку, а во внутренней трубе установлены последовательно по ходу воздушного потока выравниватель воздушного потока, датчик скорости воздушного потока, датчик температуры и на ее внутренней поверхности в плоскости, перпендикулярной оси камеры, на одинаковом расстоянии друг от друга установлены испытываемые извещатели, причем электронагреватели расположены в межтрубном пространстве ниже уровня расположения испытываемых извещателей и симметрично относительно оси камеры, а вентилятор расположен в нижней части камеры и его ось совмещена с осью камеры.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое техническое решение относится к противопожарной технике, в частности к стендам и камерам для испытаний пожарных извещателей.

Из уровня техники известны стенды для исследования пожарных извещателей, например по а. с. СССР N 1339608 и п. РФ N 2110848. Эти стенды содержат, как правило, полый замкнутый корпус, в котором установлены последовательно по ходу теплового потока электровентилятор, электронагреватель, датчик температуры, средство выравнивания воздушного потока, датчик теплового потока. В корпусе размещают испытываемый пожарный извещатель.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является испытательная камера, описанная в НПБ 65-97 "Извещатели пожарные дымовые оптико-электронные. Общие технические требования. Методы испытаний", М., ВНИИПО МВД России, 1997. Камера состоит из аэродинамической трубы замкнутого типа, в которой последовательно по ходу воздушного потока установлены вентилятор, выравниватель воздушного потока (сетка), устройство для измерения удельной оптической плотности, измеритель скорости воздушного потока, датчик температуры, электронагреватель. В измерительной зоне испытательной камеры устанавливается испытываемый автономный пожарный извещатель. Измерительная камера имеет форму тора.

Недостатками аналогов и прототипа являются несимметричное распределение воз душного потока и температур по поперечному сечению замкнутого корпуса, имеющего, как правило, форму кольца или тора, из-за разных угловых скоростей воздушного потока и неравномерной теплоотдачи стенки корпуса. Кроме того, контакт создаваемого воздушного теплового потока со стенкой корпуса, находящейся в прямом контакте с окружающей средой, обуславливает высокую разницу температуры потока от стенки корпуса к его середине (градиент температуры) в зоне измерений. Это приводит к неоднородности теплового потока вдоль и поперек корпуса, что в совокупности с его несимметричным распределением создает неодинаковые условия для одновременно испытываемых извещателей в количестве более двух, что, в свою очередь, снижает производительность контрольно-испытательных работ при серийном выпуске извещателей. Наряду с этими недостатками большая площадь поверхности корпуса и большая его масса требуют мощных нагревателей, а все это вместе обуславливает значительную инерционность и энергоемкость испытательной камеры, что затрудняет создание больших скоростей нарастания температур во время испытаний, приводит к затягиванию переходных процессов при регулировании и, в конечном итоге, к большим погрешностям измерения.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности контрольно-испытательных работ, а также снижение инерционности и энергоемкости испытательной камеры за счет создания одинаковых условий для любого количества одновременно испытываемых извещателей и уменьшения площади поверхности корпуса и его массы.

Поставленная задача решается предлагаемой конструкцией камеры для испытаний, содержащей вентилятор, выравниватель воздушного потока, датчик скорости воздушного потока, датчик температуры, электронагреватели. Камера выполнена в виде двух соосных, расположенных одна в другой, цилиндрических труб из теплоизолирующего материала, причем внешняя труба имеет теплоизолирующие днище и крышку, а во внутренней трубе установлены последовательно по ходу воздушного потока выравниватель воздушного потока, датчик скорости воздушного потока, датчик температуры и на ее внутренней поверхности в плоскости, перпендикулярной оси камеры, на одинаковом расстоянии друг от друга установлены испытываемые извещатели, причем электронагреватели расположены ниже и симметрично относительно оси камеры в межтрубном пространстве, а вентилятор расположен в нижней части камеры и его ось совмещена с осью камеры.

Отличие предлагаемого конструктивного решения от прототипа состоит в наличии дополнительной внутренней трубы с открытыми торцами и ином размещении измерительных и контролирующих датчиков, извещателей, вентилятора и электронагревателей. Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Выполнение камеры из двух соосных, расположенных одна в другой, цилиндрических труб из теплоизолирующего материала, причем внешняя труба замкнута, а внутренняя имеет открытые торцы, придает камере свойства термостата "труба в трубе". Электронагреватели расположены в межтрубном пространстве симметрично относительно оси камеры по уровню ниже испытываемых извещателей, что уменьшает их прямое тепловое воздействие на испытываемые извещатели и датчик температуры. Испытываемые извещатели установлены на внутренней поверхности внутренней трубы в плоскости, перпендикулярной оси камеры, на одинаковом расстоянии друг от друга, что также говорит об их симметрии относительно оси камеры. Вентилятор расположен в нижней части камеры и его ось совмещена с осью камеры. Такая совокупность конструктивных особенностей позволяет создать полную симметрию распределения тепловых потоков относительно оси камеры и тем самым обеспечить одинаковые условия испытания одновременно нескольких пожарных извещателей. Кроме того, благодаря наличию внутренней теплоизолирующей трубы воздушный поток, проходящий в зоне измерений, не контактирует с внешней средой, что позволяет уменьшить градиент температур и неоднородность потока по сравнению с прототипом.

В конструкции прототипа рабочая зона (зона измерений) замкнутой аэродинамической трубы (корпуса) составляет приблизительно 20-25% от общего объема, а соотношение площади внешней поверхности корпуса к объему рабочей зоны составляет примерно (30-40):1. В изобретенной конструкции рабочая зона (зона измерений) составляет ориентировочно 45% от общего объема камеры, а соотношение площади внешней поверхности корпуса (внешней трубы) к объему рабочей зоны по сравнению с прототипом уменьшено приблизительно в 1,5 раза. Уменьшение площади внешней поверхности трубы на единицу объема и уменьшение массы камеры позволяет уменьшить энергозатраты, связанные с нагревом камеры, и позволяет расширить диапазон регулирования скоростей нарастания температур (снизить инерционность).

Таким образом видно, что, благодаря заявляемой совокупности признаков, получаем повышение производительности контрольно-испытательных работ за счет создания одинаковых условий для любого количества одновременно испытываемых извещателей, а также снижение инерционности и энергоемкости испытательной камеры за счет уменьшения площади поверхности корпуса и его массы.

Такое конструктивное выполнение камеры в технике неизвестно, непосредственно из существующего уровня техники не вытекает и не было очевидным для специалистов. Это дает основание считать данное техническое решение обладающим изобретательским уровнем.

Конструкция камеры представлена на чертеже, где: 1 - внешняя труба, 2 - днище, 3 - крышка, 4 - внутренняя труба, 5 - извещатели, 6 - вентилятор, 7 - выравниватель воздушного потока, 8 - датчик скорости воздушного потока, 9 - датчик температуры, 10 - электронагреватели.

Камера работает следующим образом: после того как на электронагреватели 10 и привод (не показан) вентилятора 6 подается напряжение питания, нагретый воздух, перемешиваясь лопастями вентилятора, направляется в трубу 4 через выравниватель воздушного потока 7 и поступает в зону измерений, где расположены последовательно по ходу теплового потока датчик скорости воздушного потока 8; испытываемые извещатели 5, закрепленные на внутренней поверхности трубы 4 на одном уровне и на одинаковом расстоянии друг от друга; датчик температуры 9. Далее, истекая из трубы 4, воздух равномерно распределяется и, проходя в пространстве между трубами 1 и 4, снова достигает зоны нагрева.

Практическое осуществление испытательной камеры не вызывает затруднений, так как она изготавливается известными в технике способами из известных материалов. Практическая потребность в энергосберегающих малоинерционных и высокопроизводительных испытательных камерах в условиях серийного производства велика, и предлагаемое техническое решение позволяет такую потребность удовлетворить.