本發(fā)明涉及消防車(chē)泡沫混合控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種壓縮空氣泡沫比例混合控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

基于壓縮空氣泡沫比例混合系統(tǒng)的消防類(lèi)滅火作業(yè)，針對(duì)不同火災(zāi)類(lèi)型及同一火災(zāi)類(lèi)型的不同時(shí)間段，為了達(dá)到最佳滅火效果所需的混合滅火介質(zhì)壓縮空氣、泡沫液及水的比例是不一樣的，同一比例的混合介質(zhì)因發(fā)泡效果不一樣導(dǎo)致的滅火效果也不一樣。同時(shí)，現(xiàn)存的系統(tǒng)存在氣壓過(guò)高使得液體倒流的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠控制用于滅火介質(zhì)的壓縮空氣、泡沫液及水的比例的系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種壓縮空氣泡沫比例混合控制系統(tǒng)，其特征在于，包括空氣壓縮機(jī)、泡沫原液箱及水箱，其中：

空氣壓縮機(jī)經(jīng)由調(diào)節(jié)閥一及氣體流量計(jì)與氣-液混合器的氣體輸入端相連通，氣-液混合器的液體輸入端經(jīng)由液體流量計(jì)三與液-液混合器的輸出端相連通，氣-液混合器的輸出端接噴頭；

泡沫原液箱經(jīng)由泡沫泵及液體流量計(jì)一與液-液混合器的一個(gè)輸入端相連通；

水箱經(jīng)由水泵、調(diào)節(jié)閥二及液體流量計(jì)二與液-液混合器的另一個(gè)輸入端相連通。

優(yōu)選地，在所述空氣壓縮機(jī)與所述調(diào)節(jié)閥一之間設(shè)有截止閥一；在所述泡沫原液箱與所述泡沫泵之間的管路上設(shè)有截止閥二。

優(yōu)選地，在所述調(diào)節(jié)閥與所述空氣壓縮機(jī)之間的管路上設(shè)有氣壓傳感器。

優(yōu)選地，在所述調(diào)節(jié)閥一與所述氣-液混合器之間的管路上設(shè)有用于防止混合液倒流入氣體流量計(jì)的單向閥一；在所述液體流量計(jì)一與所述液-液混合器之間的管路上設(shè)有用于防止泡沫液倒流入液體流量計(jì)一的單向閥二；在所述液體流量計(jì)二與所述液-液混合器之間的管路上設(shè)有用于防止泡沫液倒流入液體流量計(jì)二的單向閥三。

優(yōu)選地，在所述水泵與所述液-液混合器之間的管路上設(shè)有壓力傳感器。

本發(fā)明提供的系統(tǒng)能夠控制用于滅火介質(zhì)的壓縮空氣、泡沫液及水的比例，從而為不同火災(zāi)類(lèi)型提供不同比例的滅火介質(zhì)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的壓縮空氣泡沫比例混合系統(tǒng)總示意圖；

圖2是本發(fā)明的壓縮空氣比例混合控制圖；

圖3是本發(fā)明的泡沫比例混合控制圖；

圖4是本發(fā)明的泡沫流量計(jì)算流程圖；

圖5是本發(fā)明的泡沫系統(tǒng)控制簡(jiǎn)圖；

圖6是本發(fā)明的泡沫控制單片機(jī)與壓縮空氣控制單片機(jī)之間的通信圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以?xún)?yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種壓縮空氣泡沫比例混合控制系統(tǒng)包括：空氣壓縮機(jī)1，空氣壓縮機(jī)1是輸送氣體介質(zhì)并提高氣壓力能的機(jī)械，主要分為活塞式和離心式。這里選用活塞式壓縮機(jī)，具有能耗低、適應(yīng)性好、靈活性好的特點(diǎn)。截止閥一2，起到控制氣體的流通和截止的作用。氣壓傳感器3，用于檢測(cè)氣壓。調(diào)節(jié)閥一4，用于調(diào)節(jié)氣路流量的大小，這里選用的是比例流量閥。氣體流量計(jì)5，用于檢測(cè)壓縮氣體流量，這里選用的是浮子式氣體流量計(jì)。該流量計(jì)適用于低壓、常溫、不帶顆粒的透明液體和氣體。單向閥一6，用于防止混合液倒流入氣體流量計(jì)5。氣-液混合器7，該混合器是泡沫液和壓縮空氣按比例混合生產(chǎn)泡沫的裝置。液體流量計(jì)三8，用于檢測(cè)泡沫液流量，這里選用渦輪流量計(jì)。液-液混合器9，該混合器是泡沫原液和水按比例混合的裝置。單向閥三10，用于防止泡沫液倒流入液體流量計(jì)二11。液體流量計(jì)二11，用于檢測(cè)水的流量。調(diào)節(jié)閥二12，用于調(diào)節(jié)水流量的大小，這里選用的是比例流量閥。壓力傳感器13，用于檢測(cè)水的壓力。水泵14，給水提供動(dòng)力。水箱15，用于提供水資源。泡沫原液箱16，用于承載泡沫原液。截止閥二17，用于控制泡沫原液的流通和截止的作用。泡沫泵18，用于給泡沫原液提供動(dòng)力。液體流量計(jì)一19，用于檢測(cè)泡沫原液的流量，這里選用渦輪流量計(jì)。單向閥二20，用于防止泡沫液倒流入液體流量計(jì)一19。

本發(fā)明的工作原理是：水箱15中的水通過(guò)水泵14輸送到管道中，液體流量計(jì)二11負(fù)責(zé)檢測(cè)實(shí)時(shí)的水流量，調(diào)節(jié)閥二12則負(fù)責(zé)根據(jù)火災(zāi)需要調(diào)節(jié)水流量的大小。當(dāng)液體流量計(jì)二11檢測(cè)到流量信號(hào)后，便反饋給泡沫控制單片機(jī)，然后泡沫控制單片機(jī)根據(jù)事先設(shè)定的比例計(jì)算出所需泡沫原液流量，然后去控制泡沫泵18輸出所需泡沫液的量。在液-液混合器9與氣-液混合器7之間裝有液體流量計(jì)三8，液體流量計(jì)三8檢測(cè)到的信號(hào)反饋給壓縮空氣控制單片機(jī)，然后壓縮空氣控制單片機(jī)根據(jù)設(shè)定的比例計(jì)算出所需的空氣流量，根據(jù)此值去控制調(diào)節(jié)閥一4的開(kāi)度，以實(shí)現(xiàn)壓縮空氣按比例的添加。氣壓傳感器3檢測(cè)到的值將會(huì)與壓力傳感器13檢測(cè)到的值進(jìn)行比較，當(dāng)氣壓傳感器3檢測(cè)到的值過(guò)大時(shí)，壓縮空氣控制單片機(jī)將會(huì)控制連接在儲(chǔ)氣罐上的放空電磁閥進(jìn)行放氣，以調(diào)解氣壓與水壓的平衡。其中泡沫控制單片機(jī)與壓縮空氣控制單片機(jī)之間是串口通信。

如圖2所示，該圖是本發(fā)明的壓縮空氣比例混合控制圖。其工作原理是：首先通過(guò)操作系統(tǒng)給壓縮空氣控制單片機(jī)設(shè)定一個(gè)氣路氣壓最大值(安全氣壓)x，從氣壓傳感器3反饋給壓縮空氣控制單片機(jī)的氣壓值與x進(jìn)行比較，當(dāng)大于x時(shí)，使得放空電磁閥得電，從而排除儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體，使氣壓下降。當(dāng)小于或等于x時(shí)，放空電磁閥失電，不再排除儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體。該閉環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了氣路的安全性，防止出現(xiàn)氣壓過(guò)高使得設(shè)備損壞。在壓縮空氣控制單片機(jī)內(nèi)，氣壓傳感器3反饋給壓縮空氣控制單片機(jī)的氣壓值還要跟壓力傳感器13反饋給泡沫控制單片機(jī)的水壓值進(jìn)行比較，當(dāng)氣壓值大于水壓值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)水流回流的現(xiàn)象，這是不允許發(fā)生的，所以此時(shí)需要使得放空電磁閥得電，對(duì)氣路進(jìn)行泄壓。當(dāng)氣壓值小于或等于水壓值時(shí)，屬于正常工作情況，放空電磁閥失電。同時(shí)，還需要對(duì)泡沫混合液和壓縮氣體的混合比進(jìn)行控制，這需要壓縮空氣控制單片機(jī)對(duì)泡沫混合液和氣體流量計(jì)5反饋的值進(jìn)行比較，操作系統(tǒng)對(duì)單片機(jī)設(shè)定一個(gè)所需的混合比y，當(dāng)泡沫混合液的流量與氣體的流量的混合比大于y時(shí)，壓縮空氣控制單片機(jī)控制調(diào)節(jié)閥一4，使得氣體流量增大，從而使混合比與y相等。當(dāng)泡沫混合液的流量與氣體的流量的混合比小于y時(shí)，壓縮空氣控制單片機(jī)控制調(diào)節(jié)閥一4，使得氣體流量減小，進(jìn)而使混合比與y相等。

如圖3所示，該圖是本發(fā)明的泡沫比例混合控制圖。為實(shí)現(xiàn)泡沫原液精確、連續(xù)、比例可調(diào)的添加，設(shè)計(jì)了如圖所示的泡沫比例混合系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要工作原理是：首先工作人員通過(guò)操作系統(tǒng)輸入需要的泡沫原液添加比例，而液體流量計(jì)二11會(huì)實(shí)時(shí)檢測(cè)水的流量，并把水流量信號(hào)反饋到泡沫控制單片機(jī)，然后泡沫控制單片機(jī)根據(jù)工作人員鍵入的設(shè)定比例，計(jì)算出所需要的泡沫原液的量，接著泡沫控制單片機(jī)就會(huì)發(fā)出信號(hào)給泡沫泵18，實(shí)現(xiàn)一定量泡沫液的添加。最后液體流量計(jì)一19再檢測(cè)泡沫原液流出量，把信號(hào)反饋給泡沫控制單片機(jī)，將此流量與泡沫控制單片機(jī)計(jì)算的流量進(jìn)行比較，看是否在誤差允許的流量范圍內(nèi)，不在的話則再次調(diào)整泡沫泵18，直到泡沫流量符合要求。

如圖4所示，該圖是本發(fā)明的泡沫流量計(jì)算流程圖。其大概流程是，當(dāng)泡沫控制單片機(jī)接收到液體流量計(jì)二11反饋回來(lái)的水流量信號(hào)時(shí)，泡沫控制單片機(jī)會(huì)根據(jù)操作人員事先設(shè)定的混合比例來(lái)計(jì)算出所需要的泡沫原液的流量，然后單片機(jī)根據(jù)液體流量計(jì)一19算出驅(qū)動(dòng)泡沫泵18的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，發(fā)出信號(hào)控制電動(dòng)機(jī)。

如圖5所示，該圖是本發(fā)明的泡沫系統(tǒng)控制簡(jiǎn)圖。

如圖6所示，該圖是本發(fā)明的泡沫控制單片機(jī)與壓縮空氣控制單片機(jī)之間的通信圖。