本發(fā)明屬于消防滅火應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種用于實(shí)驗(yàn)的聲波滅火裝置。

背景技術(shù)：

由于火災(zāi)數(shù)量的居高不下，各種滅火劑應(yīng)運(yùn)而生，并且大家也在不斷探索更有效的滅火設(shè)備，目前滅火劑類(lèi)型主要有水系滅火劑、泡沫滅火劑、干粉滅火劑、氣體滅火劑，但是這些滅火劑都存在不容忽視的缺點(diǎn)，如水成膜泡沫滅火劑稀釋后穩(wěn)定性差，不能長(zhǎng)期保存，這就給滅火帶來(lái)巨大不方便，而干粉滅火器噴出的粉不容易清理，如果不慎吸入對(duì)人體呼吸道以及肺有嚴(yán)重?fù)p傷，二氧化碳滅火劑對(duì)儲(chǔ)存環(huán)境的溫度要求比較嚴(yán)格，在夏季更可能存在因儲(chǔ)存環(huán)境溫度升高而導(dǎo)致的鋼瓶爆炸的危險(xiǎn)，同時(shí)二氧化碳會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)，因此，有必要對(duì)滅火的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)的研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于實(shí)驗(yàn)的聲波滅火裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需其他化學(xué)滅火材料做介質(zhì)，通過(guò)低頻聲波和空氣的共同作用滅火，不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成二次污染。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種用于實(shí)驗(yàn)的聲波滅火裝置，包括電機(jī)和支撐座，支撐座的周?chē)O(shè)置高速相機(jī)，支撐座的中央設(shè)置火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)，電機(jī)位于火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)的下方且固定在支撐座上，電機(jī)的輸出端與旋轉(zhuǎn)軸的一端連接，火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)固定在旋轉(zhuǎn)軸上，火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)設(shè)置火盆，位于火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)周?chē)闹巫显O(shè)置溫度傳感器，火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)的上方設(shè)置揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器與可調(diào)聲波信號(hào)發(fā)生器電性連接且揚(yáng)聲器通過(guò)升降桿與支撐座固定；

可調(diào)聲波信號(hào)發(fā)生器由數(shù)字音頻信號(hào)發(fā)生電路和音頻信號(hào)功率放大電路組成：數(shù)字音頻信號(hào)發(fā)生電路包括tlc555定時(shí)器、運(yùn)算放大器tl081c、比較器lmv331和運(yùn)算放大器opa551，比較器lmv331的反向輸入端與tlc555定時(shí)器的輸出端電性連接，同向輸入端與運(yùn)算放大器tl081c的輸出端電性連接，比較器lmv331的輸出端與運(yùn)算放大器opa551的同向輸入端電性連接，運(yùn)算放大器opa551的反向輸入端外接地線(xiàn)；音頻信號(hào)功率放大電路包括stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)、swd接口、eeprom帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器、lcd觸摸屏和音頻輸出接口，stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)和電源電性連接，swd接口上設(shè)置swclk接口和swdio接口，swclk接口和swdio接口與stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)的引腳電性連接，eeprom帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器與stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)的引腳電性連接，lcd觸摸屏和音頻輸出接口與stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)的引腳電性連接。

優(yōu)選地，溫度傳感器為熱電偶。

優(yōu)選地，火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)為圓柱形。

優(yōu)選地，火盆的數(shù)量為八個(gè)，且火盆以旋轉(zhuǎn)軸為中心環(huán)形分布。

優(yōu)選地，高速相機(jī)為兩個(gè)，垂直固定在三腳架上。

進(jìn)一步地，升降桿包括插接桿和套筒，插接桿活動(dòng)插接在套筒內(nèi)部。

優(yōu)選地，溫度傳感器的數(shù)目多于五個(gè)，且溫度傳感器等間距分布。

優(yōu)選地，火盆為圓柱槽結(jié)構(gòu)，火盆內(nèi)部放置燃燒材料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需其他化學(xué)滅火材料做介質(zhì)，而是加入了可調(diào)聲波信號(hào)發(fā)生器和揚(yáng)聲器的組合結(jié)構(gòu)，通過(guò)低頻聲波和空氣的共同作用滅火，不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成二次污染，同時(shí)，發(fā)明中加入的溫度傳感器和高速相機(jī)可對(duì)整個(gè)滅火的過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，實(shí)時(shí)記錄聲波對(duì)火焰的影響。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為電機(jī)與火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)連接示意圖；

圖3為可調(diào)聲波信號(hào)發(fā)生器原理框結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為數(shù)字音頻信號(hào)發(fā)生電路圖；

圖5為音頻信號(hào)功率放大電路圖；

其中，1-支撐座、2-旋轉(zhuǎn)軸、3-火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)、4-火盆、5-溫度傳感器、6-揚(yáng)聲器、7-升降桿、71-接桿、72-套筒、8-可調(diào)聲波信號(hào)發(fā)生器、9-高速相機(jī)、10-電機(jī)。

具體實(shí)施方式

以下將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1～5所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于實(shí)驗(yàn)的聲波滅火裝置，包括電機(jī)10和支撐座1，支撐座1的周?chē)O(shè)置高速相機(jī)9，高速相機(jī)9為兩個(gè)，垂直固定在三腳架上，用于記錄火焰圖像；支撐座1的中央設(shè)置火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)3，火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)3為圓柱形，電機(jī)10位于火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的下方且固定在支撐座1上，電機(jī)10的輸出端與旋轉(zhuǎn)軸2的一端連接，火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)3固定在旋轉(zhuǎn)軸2上，火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)3內(nèi)設(shè)置火盆4，火盆4的數(shù)量為八個(gè)，且火盆4以旋轉(zhuǎn)軸2為中心環(huán)形分布，火盆4為圓柱槽結(jié)構(gòu)，火盆4內(nèi)部放置燃燒材料；位于火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)3周?chē)闹巫?上設(shè)置溫度傳感器5，用來(lái)采集火焰溫度數(shù)據(jù)，溫度傳感器5可以為熱電偶，溫度傳感器5的數(shù)目多于五個(gè)，且溫度傳感器5等間距分布；火盆旋轉(zhuǎn)臺(tái)3的上方設(shè)置揚(yáng)聲器6，揚(yáng)聲器6與可調(diào)聲波信號(hào)發(fā)生器8電性連接且揚(yáng)聲器6通過(guò)升降桿7與支撐座1固定；揚(yáng)聲器6接收可調(diào)聲波信號(hào)發(fā)生器8的信號(hào)以后，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波，揚(yáng)聲器6的聲腔將聲波進(jìn)行定向聚集后，激發(fā)出來(lái)，利用聲波頻率、幅度和氣壓的關(guān)系，減少火源所在環(huán)境的空氣中的氧密度，達(dá)到滅火的效果。

揚(yáng)聲器6通過(guò)升降桿7與支撐座1連接，且揚(yáng)聲器6與可調(diào)聲波信號(hào)發(fā)生器8電性連接，可調(diào)聲波信號(hào)發(fā)生器8可以調(diào)節(jié)波形、頻率、振幅，用于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器6發(fā)聲。

可調(diào)聲波信號(hào)發(fā)生器由數(shù)字音頻信號(hào)發(fā)生電路和音頻信號(hào)功率放大電路組成。其中，數(shù)字音頻信號(hào)發(fā)生電路包括tlc555定時(shí)器、運(yùn)算放大器tl081c、比較器lmv331和運(yùn)算放大器opa551，比較器lmv331的反向輸入端與tlc555定時(shí)器的輸出端電性連接，同向輸入端與運(yùn)算放大器tl081c的輸出端電性連接，比較器lmv331的輸出端與運(yùn)算放大器opa551的同向輸入端電性連接，運(yùn)算放大器opa551的反向輸入端外接地線(xiàn)；

音頻信號(hào)功率放大電路包括stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)、swd接口、eeprom帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器、lcd觸摸屏和音頻輸出接口，stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)和電源電性連接，swd接口上設(shè)置swclk接口和swdio接口，swclk接口和swdio接口與stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)的引腳電性連接，eeprom帶電可擦寫(xiě)可編程只讀存儲(chǔ)器與stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)的引腳電性連接，lcd觸摸屏和音頻輸出接口與stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)的引腳電性連接，lcd觸摸屏上設(shè)有l(wèi)ed燈，通過(guò)音頻輸出接口和揚(yáng)聲器6電性連接,stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)通過(guò)osc接口與gnd電線(xiàn)接地端電性連接，電源為三相電，供電給stm32f103rgt7型號(hào)單片機(jī)。

通過(guò)數(shù)字音頻信號(hào)發(fā)生電路傳遞電信號(hào)給音頻信號(hào)功率放大電路，然后再通過(guò)音頻信號(hào)功率放大電路傳遞電信號(hào)至揚(yáng)聲器6，升降桿7包括插接桿71和套筒72，且插接桿71活動(dòng)插接在套筒72內(nèi)部，通過(guò)插接桿71和套筒72的插接深度可以調(diào)節(jié)揚(yáng)聲器6和火盆4之間的距離，從而可以進(jìn)行多組的實(shí)驗(yàn)滅火，對(duì)滅火的情況詳細(xì)分析。

以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。