一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，與現(xiàn)有技術(shù)相比解決了吸氣式火災(zāi)探測(cè)器無(wú)法克服濕度、灰塵影響的缺陷。本實(shí)用新型包括過(guò)濾盒和膜除濕裝置，過(guò)濾盒內(nèi)裝有濾材，膜除濕裝置包括主溫度調(diào)節(jié)模塊、膜除濕組件和從溫度調(diào)節(jié)模塊，主溫度調(diào)節(jié)模塊通過(guò)管道與膜除濕組件相連，膜除濕組件通過(guò)管道與從溫度調(diào)節(jié)模塊相連；所述的進(jìn)氣管接入過(guò)濾盒，過(guò)濾盒通過(guò)管道與主溫度調(diào)節(jié)模塊相連，從溫度調(diào)節(jié)模塊通過(guò)進(jìn)腔管與探測(cè)腔相連，探測(cè)腔上設(shè)有出腔管。本實(shí)用新型通過(guò)防濕、防塵的功效，提高了探測(cè)精度，降低了飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的誤報(bào)率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及火災(zāi)探測(cè)器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來(lái)說(shuō)是一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)的迅猛發(fā)展，貨物空運(yùn)成為民用飛機(jī)收入增長(zhǎng)的重要來(lái)源之一，與此同時(shí)飛機(jī)貨艙因其貨物種類(lèi)和擺放形式的各異、環(huán)境條件變化大(壓力、溫度和濕度)和電氣設(shè)備多等特點(diǎn)，有著較其他密閉受限空間更大的火災(zāi)危險(xiǎn)性，一旦發(fā)生火災(zāi)事故將給社會(huì)帶來(lái)巨大的損失，因此飛機(jī)貨艙的火災(zāi)探測(cè)與報(bào)警變得越來(lái)越重要。
[0003]目前飛機(jī)貨艙探測(cè)難點(diǎn)是誤報(bào)率高。根據(jù)FAA統(tǒng)計(jì)，平均每200次火警信號(hào)中只有I次是真火警，國(guó)內(nèi)某航空公司1997-2002年間66次火警警告中無(wú)一次真火警。原因在于:1、目前飛機(jī)貨艙普遍使用的感煙探測(cè)器無(wú)法區(qū)分進(jìn)入探測(cè)室的煙顆粒與灰塵、霧、纖維與絨毛等干擾信號(hào)。2、飛機(jī)貨艙內(nèi)環(huán)境壓力、溫度和濕度的變化以及貨物種類(lèi)和擺放形式的各異等因素影響煙顆粒的形態(tài)和輸運(yùn)過(guò)程，進(jìn)而影響探測(cè)器的響應(yīng)特性。飛機(jī)貨艙內(nèi)壓力隨飛機(jī)爬升高度的升高而降低，民用客機(jī)在10000米左右高度巡航飛行時(shí)，貨艙內(nèi)的壓力約為0.8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓?！吨袊?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)》雜志的介紹(于春雨.西藏高原環(huán)境下點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)器的靈敏度.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)[J].2007，37(3).)在高原低壓低氧環(huán)境下，煙霧粒子平均粒徑減小，會(huì)導(dǎo)致散射式光電探測(cè)器的靈敏度降低。3、飛機(jī)貨艙使用的探測(cè)器工作方式是被動(dòng)敞開(kāi)式等煙進(jìn)入，不但需要較長(zhǎng)等待煙氣進(jìn)入探測(cè)室的探測(cè)時(shí)間，而且增加了發(fā)射元件和接受元件的污染程度，進(jìn)而更容易誤報(bào)。為了降低飛機(jī)貨艙的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的誤報(bào)率，吸氣式火災(zāi)探測(cè)器是一個(gè)有效的途徑。
[0004]現(xiàn)有的吸氣式火災(zāi)探測(cè)器在飛機(jī)貨艙特殊環(huán)境下應(yīng)用存在以下缺點(diǎn):
[0005]1、由于飛機(jī)在飛行過(guò)程中貨艙內(nèi)溫度會(huì)劇烈變化，對(duì)于窄體飛機(jī)貨艙，沒(méi)有安裝溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的，飛行中的最低溫度大約在5°C左右，安裝了溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度大約在5°C?26°C之間。對(duì)于寬體飛機(jī)的主貨艙，安裝溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度在5°C?28°C之間。對(duì)于其下貨艙和散貨艙，沒(méi)有安裝溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的，飛行中最低溫度大約在5°C左右，安裝了溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度大約在5°C?26°C之間，再加上飛機(jī)貨艙運(yùn)輸?shù)幕钚詣?dòng)物的呼吸和新鮮水果產(chǎn)生的水分及貨艙內(nèi)壓力的變化綜合作用導(dǎo)致貨艙內(nèi)濕度增大，溫度和濕度的變化使某些吸氣式火災(zāi)探測(cè)器的鏡片極易結(jié)露，從而其原有的光學(xué)特性改變，導(dǎo)致誤報(bào)；而且濕度的變化會(huì)影響探測(cè)器內(nèi)光的反射特性，導(dǎo)致誤報(bào)。雖然實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)《一種基于復(fù)合探測(cè)技術(shù)的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)裝置》提出一種使用分子篩干燥劑壓縮制成的管狀干燥段作為濾濕裝置除去空氣中的水分，但這種使用干燥劑的方式受限于干燥劑的性質(zhì)，且不易控制具體的除濕程度；
[0006]2、飛機(jī)運(yùn)輸貨艙的多樣性決定了其內(nèi)含有大量的灰塵和碎片，吸氣式火災(zāi)探測(cè)器通過(guò)吸氣裝置吸取空氣樣品進(jìn)入探測(cè)腔，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，空氣樣品中含有的灰塵和小碎片會(huì)在探測(cè)腔的內(nèi)表面上積累，改變其原有的光學(xué)特性，影響接收元件接收的信號(hào)，容易造成誤報(bào)；同時(shí)滯留在光學(xué)元件上的灰塵等會(huì)降低探測(cè)器的靈敏度。目前解決此問(wèn)題的方法是通過(guò)將一股或多股純凈氣體導(dǎo)入探測(cè)腔，氣體在探測(cè)腔內(nèi)元件上方流動(dòng)來(lái)防止灰塵等在其表面的積累，但仍不能從根本上除去長(zhǎng)期粘浮在元件表面的細(xì)小灰塵。
[0007]如何開(kāi)發(fā)出一種具有除濕、除塵功能的吸氣式火災(zāi)探測(cè)器已經(jīng)成為急需解決的技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中吸氣式火災(zāi)探測(cè)器無(wú)法克服濕度、灰塵影響的缺陷，提供一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器來(lái)解決上述問(wèn)題。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0010]一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，包括探測(cè)腔、控制裝置、采樣管和與采樣管相連的進(jìn)氣管，所述的采樣管上開(kāi)有若干個(gè)采樣孔，進(jìn)氣管上安裝有風(fēng)機(jī)，所述的控制裝置與探測(cè)腔相連，還包括過(guò)濾盒和膜除濕裝置，過(guò)濾盒內(nèi)裝有濾材，膜除濕裝置包括主溫度調(diào)節(jié)模塊、膜除濕組件和從溫度調(diào)節(jié)模塊，主溫度調(diào)節(jié)模塊通過(guò)管道與膜除濕組件相連，膜除濕組件通過(guò)管道與從溫度調(diào)節(jié)模塊相連；所述的進(jìn)氣管接入過(guò)濾盒，過(guò)濾盒通過(guò)管道與主溫度調(diào)節(jié)模塊相連，從溫度調(diào)節(jié)模塊通過(guò)進(jìn)腔管與探測(cè)腔相連，探測(cè)腔上設(shè)有出腔管。
[0011]還包括聲波除塵裝置，聲波除塵裝置包括腔體和擴(kuò)聲器，腔體中部橫向安裝有彈性膜片，彈性膜片將腔體分隔成低壓腔和高壓腔，低壓腔上開(kāi)有孔，高壓腔與進(jìn)腔管之間通過(guò)高壓管相連，高壓管上安裝有閥門(mén)A，擴(kuò)聲器的入口固定安裝在高壓腔內(nèi)，彈性膜片活動(dòng)貼附在擴(kuò)聲器的入口上，探測(cè)腔上開(kāi)有進(jìn)氣口，擴(kuò)聲器的出口位于探測(cè)腔的進(jìn)氣口處。
[0012]所述的過(guò)濾盒內(nèi)的濾材由一級(jí)過(guò)濾料和二級(jí)過(guò)濾料組成，進(jìn)氣管接在過(guò)濾盒的一級(jí)過(guò)濾料處，過(guò)濾盒上位于一級(jí)過(guò)濾料處設(shè)有一級(jí)管道，過(guò)濾盒上位于二級(jí)過(guò)濾料處設(shè)有二級(jí)管道，一級(jí)管道上安裝有閥門(mén)B，二級(jí)管道上安裝有閥門(mén)C，一級(jí)管道和二級(jí)管道匯合后接入主溫度調(diào)節(jié)t旲塊。
[0013]所述的出腔管連入進(jìn)氣管，所述的風(fēng)機(jī)上連有與進(jìn)氣管相通的排氣管。
[0014]一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，所述的探測(cè)腔內(nèi)安裝有半導(dǎo)體激光發(fā)射器，探測(cè)腔內(nèi)安裝有錐形消光元件且位于半導(dǎo)體激光發(fā)射器的鏡像處，探測(cè)腔內(nèi)位于錐形消光元件兩端分別安裝有光電二極管接收器A和光電二極管接收器B，光電二極管接收器A和光電二極管接收器B的前端均依次裝有光闌和聚光鏡，半導(dǎo)體激光發(fā)射器上安裝有透鏡，探測(cè)腔內(nèi)安裝有光束整形單元，光束整形單元靠近透鏡一側(cè)且位于半導(dǎo)體激光發(fā)射器的激光發(fā)射線的兩側(cè)。
[0015]所述的一級(jí)過(guò)濾料為泡沫塑料，所述的二級(jí)過(guò)濾料為HEPA。
[0016]有益效果
[0017]本實(shí)用新型的一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，與現(xiàn)有技術(shù)相比通過(guò)防濕、防塵的功效，提高了探測(cè)精度，降低了飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)的誤報(bào)率。通過(guò)過(guò)濾盒和膜除濕裝置的設(shè)計(jì)，能夠?qū)︼L(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高壓氣體進(jìn)行除塵和除濕，消除濕度對(duì)吸氣式火災(zāi)探測(cè)器光學(xué)特性的影響，此外，通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣速率和閥門(mén)D的開(kāi)啟程度能夠控制膜除濕裝置的除濕程度。通過(guò)聲波除塵裝置的設(shè)計(jì)，能夠利用強(qiáng)聲波產(chǎn)生的振動(dòng)激起探測(cè)腔內(nèi)表面和元件表面的灰塵等顆粒，通過(guò)高清潔度的氣體的吹掃，帶走探測(cè)腔內(nèi)表面和元件表面滯留的灰塵等顆粒，消除灰塵等顆粒對(duì)吸氣式火災(zāi)探測(cè)器響應(yīng)性能的影響。將其應(yīng)用于飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮其抗電磁能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、制作成本較低、節(jié)能高效等優(yōu)點(diǎn)，減少誤報(bào)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失等多方面都將起到重要的推動(dòng)作用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]其中，1-采樣孔、2-采樣管、3-氣體流量檢測(cè)器、4-進(jìn)氣管、5-風(fēng)機(jī)、6_過(guò)濾盒、
7-膜除濕裝置、8-聲波除塵裝置、9-探測(cè)腔、10-控制裝置、11-進(jìn)腔管、12-出腔管、13-排氣管、61- —級(jí)過(guò)濾料、62- 二級(jí)過(guò)濾料、63-閥門(mén)B、64-閥門(mén)C、65_ —級(jí)管道、66- 二級(jí)管道、71-主溫度調(diào)節(jié)模塊、72-膜除濕組件、73-從溫度調(diào)節(jié)模塊、74-側(cè)吹風(fēng)管、75-閥門(mén)D、81-腔體、82-彈性膜片、83-擴(kuò)聲器、84-閥門(mén)A、85_高壓腔、86-低壓腔、87-高壓管、91-半導(dǎo)體激光發(fā)射器、92-透鏡、93-光束整形單元、94-光電二極管接收器A、95-光電二極管接收器B、96-聚光鏡、97-錐形消光元件、98-光闌、99-進(jìn)氣口、101-微處理器、102-轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊、103-激光信號(hào)處理模塊、104-激光驅(qū)動(dòng)模塊、105-報(bào)警模塊、106-電源模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為使對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下:
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，包括探測(cè)腔9、控制裝置10、采樣管2和與采樣管2相連的進(jìn)氣管4。采樣管2上開(kāi)有若干個(gè)采樣孔1，采樣管2的材質(zhì)為PVC，采樣管2分別布置在距離飛機(jī)貨艙天花板50mm和回風(fēng)口處。布置在回風(fēng)口處的目的是為了防止貨艙內(nèi)空氣的對(duì)流形成不同的空氣分層和貨物堆積方式阻礙空氣的自由流動(dòng)，使氣體不能到達(dá)天花板下的采樣孔I。采樣孔I在采樣管2上均勻布置，其間隔為0.5m。采樣管2 —端與進(jìn)氣管4相連，另一端裝有末端帽，末端帽用于平衡不同采樣點(diǎn)I的煙霧靈敏度。進(jìn)氣管4上安裝有風(fēng)機(jī)5，通過(guò)風(fēng)機(jī)5將飛機(jī)貨艙內(nèi)氣體吸入采樣孔I中。在進(jìn)氣管4上還可以安裝氣體流量檢測(cè)器3，用于對(duì)進(jìn)氣管4內(nèi)的氣體流量進(jìn)行檢測(cè)。
[0022]控制裝置10與探測(cè)腔9相連為現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)容，用于讀取探測(cè)腔9中的測(cè)試數(shù)據(jù)。控制裝置10通過(guò)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)探測(cè)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，判斷是否發(fā)生火災(zāi)，并將處理結(jié)果輸出給報(bào)警模塊105?？刂蒲b置10含有微處理器101、電源模塊106、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊102、激光驅(qū)動(dòng)模塊104、激光信號(hào)處理模塊103和報(bào)警模塊105，電源模塊106、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊102、激光驅(qū)動(dòng)模塊104、激光信號(hào)處理模塊103和報(bào)警模塊105均與微處理器101相連。報(bào)警模塊105用于輸出報(bào)警信號(hào)，電源模塊106為探測(cè)器供電，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊102能夠根據(jù)氣體流速檢測(cè)器3的反饋信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)5的吸氣速率，根據(jù)氣體流速檢測(cè)器3的反饋信號(hào)還可以判斷過(guò)濾盒6是否被堵塞。激光驅(qū)動(dòng)模塊104驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器91發(fā)射光束，激光信號(hào)處理模塊103用于對(duì)光電二極管接收器A94和光電二極管接收器B95接收的電信號(hào)進(jìn)行處理。微處理器101用于處理激光信號(hào)、空氣流速監(jiān)測(cè)信號(hào)和控制各種閥門(mén)的開(kāi)啟狀態(tài)，控制裝置10還可以通過(guò)RS485通訊接口將數(shù)據(jù)同步到其它網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備。
[0023]過(guò)濾盒6內(nèi)裝有濾材，用于對(duì)吸入的氣體進(jìn)行灰塵過(guò)濾，膜除濕裝置7用于對(duì)吸入的氣體進(jìn)行除濕處理。膜除濕裝置7包括主溫度調(diào)節(jié)模塊71、膜除濕組件72和從溫度調(diào)節(jié)模塊73。膜除濕組件72的膜材料為聚醚砜膜，其通過(guò)自帶的羥基和活性親水性基團(tuán)與水分子形成氫鍵，而氣流中其它的氣體成分無(wú)法在膜表面進(jìn)行有效地大量吸附，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)分離水蒸氣的作用。聚醚砜膜具有分離性能優(yōu)、強(qiáng)度高、膜絲不易斷、化學(xué)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，在溫度急劇變化的環(huán)境中熱性能保持穩(wěn)定等特點(diǎn)。膜除濕組件72的膜組件為中空纖維式，其殼體材質(zhì)為ABS。主溫度調(diào)節(jié)模塊71通過(guò)管道與膜除濕組件72相連，膜除濕組件72通過(guò)管道與從溫度調(diào)節(jié)模塊73相連。對(duì)于窄體飛機(jī)貨艙，沒(méi)有安裝溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的，飛行中的最低溫度大約在5°C左右，安裝了溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度大約在5°C?26°C之間。對(duì)于寬體飛機(jī)的主貨艙，安裝溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度在5°C?28°C之間。對(duì)于其下貨艙和散貨艙，沒(méi)有安裝溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的，飛行中最低溫度大約在5°C左右，安裝了溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度大約在5°C?26°C之間，而膜除濕裝置7適宜的進(jìn)氣溫度為18°C，因此需要主溫度調(diào)節(jié)模塊71將風(fēng)機(jī)5排出的高壓氣體溫度調(diào)至18°C。經(jīng)調(diào)節(jié)后的氣體進(jìn)入膜除濕組件72的高壓側(cè)(膜除濕組件72的中部)，流入膜除濕組件72高壓側(cè)的氣體通過(guò)聚醚砜膜的作用，空氣中的水蒸氣向膜除濕組件72的低壓側(cè)(膜除濕組件72的兩個(gè)端部)擴(kuò)散。當(dāng)然膜除濕組件72與主溫度調(diào)節(jié)模塊71的管道和與從溫度調(diào)節(jié)模塊73的管道，安裝在高壓側(cè)或低壓側(cè)，所帶來(lái)的只是除濕效果的差異。為了維持探測(cè)腔內(nèi)煙霧濃度測(cè)量的穩(wěn)定性，經(jīng)除濕后從膜除濕組件72高壓側(cè)排出的一部分氣體進(jìn)入從溫度調(diào)節(jié)模塊73，從溫度調(diào)節(jié)模塊73將從高壓側(cè)排出的氣體調(diào)至25°C，經(jīng)調(diào)節(jié)后的氣體直接進(jìn)入進(jìn)腔管11，通過(guò)進(jìn)腔管11進(jìn)入探測(cè)腔9。還可以從進(jìn)腔管11上接個(gè)側(cè)吹風(fēng)管74，側(cè)吹風(fēng)管74接在膜除濕組件72的低壓側(cè)，側(cè)吹風(fēng)管74上安裝有閥門(mén)D75，閥門(mén)D75用于調(diào)節(jié)吹掃氣的進(jìn)氣量和進(jìn)氣速率。經(jīng)除濕后從膜除濕組件72高壓側(cè)排出的另一部分氣體作為吹掃氣通過(guò)進(jìn)腔管上連接的側(cè)吹風(fēng)管74進(jìn)入膜除濕組件72的低壓側(cè)，吹掃氣可以將膜除濕組件72低壓側(cè)的水蒸氣及時(shí)帶走，并可以從另一側(cè)開(kāi)口進(jìn)入進(jìn)氣管4。另外可以通過(guò)調(diào)節(jié)吸入氣體的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣速率以及閥門(mén)D75開(kāi)啟程度來(lái)控制膜除濕組件72的除濕能力。
[0024]進(jìn)氣管4接入過(guò)濾盒6，吸入的氣體先經(jīng)過(guò)過(guò)濾盒6的灰塵過(guò)濾。過(guò)濾盒6通過(guò)管道與主溫度調(diào)節(jié)模塊71相連，灰塵過(guò)濾后的氣體送至膜除濕裝置7進(jìn)行除濕處理。從溫度調(diào)節(jié)模塊73通過(guò)進(jìn)腔管11與探測(cè)腔9相連，經(jīng)過(guò)除塵、除濕處理后的氣體進(jìn)入探測(cè)腔9進(jìn)行檢測(cè)。探測(cè)腔9上設(shè)有出腔管12，檢測(cè)完的氣體通過(guò)出腔管12排出探測(cè)腔9。
[0025]隨著時(shí)間的積累，探測(cè)腔9內(nèi)所聚集的灰塵會(huì)越來(lái)越多，從而影響探測(cè)精度，產(chǎn)生誤報(bào)。為了能夠有效地去除探測(cè)腔9內(nèi)的灰塵，還可以包括聲波除塵裝置8。聲波除塵裝置8包括腔體81和擴(kuò)聲器83，腔體81材質(zhì)為鋁合金，用于固定彈性膜片82。腔體81中部橫向安裝有彈性膜片82，彈性膜片82可以鑲嵌在腔體81上。彈性膜片82材質(zhì)為高強(qiáng)度的鈦合金，彈性膜片82將腔體分隔成低壓腔86和高壓腔85兩個(gè)腔室，低壓腔86上開(kāi)有孔，高壓腔85與進(jìn)腔管11之間通過(guò)高壓管87相連，高壓管87上安裝有閥門(mén)A84，通過(guò)閥門(mén)A84的開(kāi)啟狀態(tài)控制除濕后的氣體是否流經(jīng)聲波除塵裝置。高壓腔85內(nèi)通入進(jìn)腔管11的高壓氣體，低壓腔86與外界大氣相同，其壓力始終為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。擴(kuò)聲器83材質(zhì)為不銹鋼。擴(kuò)聲器83入口直徑小，出口直徑大。擴(kuò)聲器83的入口固定安裝在高壓腔85內(nèi)，彈性膜片82活動(dòng)貼附在擴(kuò)聲器83的入口上。探測(cè)腔9上開(kāi)有進(jìn)氣口 99，擴(kuò)聲器83的出口位于探測(cè)腔9的進(jìn)氣口 99處。高壓氣體由高壓管87進(jìn)入高壓腔85，低壓腔86氣壓低于高壓腔85，由于壓差的存在，彈性膜片82向低壓腔86彎曲，使得彈性膜片82與擴(kuò)聲器83的入口分離，高壓氣體從彈性膜片82與擴(kuò)聲器83入口的空隙進(jìn)入擴(kuò)聲器83并經(jīng)探測(cè)腔9的進(jìn)氣口 99進(jìn)入探測(cè)腔9。氣體的排出使高壓腔85內(nèi)部壓力降低，彈性膜片82依靠自身的彈性恢復(fù)與擴(kuò)聲器83的入口接觸，依靠這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)形成的強(qiáng)聲波對(duì)探測(cè)腔9內(nèi)表面產(chǎn)生振動(dòng)，從而使得長(zhǎng)期落在探測(cè)腔9內(nèi)元器件上的灰塵可以彈起，通過(guò)高壓風(fēng)進(jìn)入出腔管12，從而進(jìn)行除塵。當(dāng)然為了保證針對(duì)探測(cè)腔9的除塵效果，聲波除塵裝置8的數(shù)量可以為2個(gè)或多個(gè)。
[0026]在對(duì)探測(cè)腔9進(jìn)行除塵時(shí)要求氣體為高清潔氣體，因此過(guò)濾盒6內(nèi)的濾材可以由一級(jí)過(guò)濾料61和二級(jí)過(guò)濾料62組成。一級(jí)過(guò)濾料61為為泡沫塑料，可除去空氣樣本中大于等于20um的灰塵、纖維和粉末等污染物。二級(jí)過(guò)濾料62為HEPA，可除去直徑為0.3um以上的微粒，去除效率可達(dá)到99.7%以上。進(jìn)氣管4接在過(guò)濾盒6的一級(jí)過(guò)濾料61處，過(guò)濾盒6上位于一級(jí)過(guò)濾料61處設(shè)有一級(jí)管道65，過(guò)濾盒6上位于二級(jí)過(guò)濾料62處設(shè)有二級(jí)管道66，通過(guò)一級(jí)管道65吹出的為普通高壓氣體，可以用于測(cè)試；二級(jí)管道66吹出為高清潔度的高壓氣體，可以用于清掃探測(cè)腔9。一級(jí)管道65上安裝有閥門(mén)B63，二級(jí)管道66上安裝有閥門(mén)C64，一級(jí)管道65和二級(jí)管道66匯合后接入主溫度調(diào)節(jié)模塊71，從而輸出至膜除濕裝置7，進(jìn)入探測(cè)腔9。
[0027]為了保證整個(gè)探測(cè)器內(nèi)的氣體循環(huán)，可以將出腔管12連入進(jìn)氣管4，風(fēng)機(jī)5上連有與進(jìn)氣管4相通的排氣管13。這樣形成進(jìn)氣管4、進(jìn)腔管11、出腔管12、排氣管13的循環(huán)走向。
[0028]探測(cè)腔9內(nèi)安裝有半導(dǎo)體激光發(fā)射器91，半導(dǎo)體激光發(fā)射器91為波長(zhǎng)為850nm、功率為5mW，工作溫度:-400C?+85°C的紅外激光，其體積小、重量輕、功耗低、性能穩(wěn)定。為了避免腔壁的漫反射光被誤當(dāng)作信號(hào)探測(cè)，探測(cè)腔內(nèi)壁全部涂黑以提高吸光效果。為了更進(jìn)一步的增加探測(cè)精度，探測(cè)腔9內(nèi)安裝有錐形消光元件97且位于半導(dǎo)體激光發(fā)射器91的鏡像處，錐體消光元件97用于將測(cè)量光束散開(kāi)并直射到探測(cè)腔9的內(nèi)壁上被內(nèi)壁吸收。探測(cè)腔9內(nèi)位于錐形消光元件97兩端分別安裝有光電二極管接收器A94和光電二極管接收器B95，光電二極管接收器A94和光電二極管接收器B95的前端均依次裝有光闌98和聚光鏡96，光闌98用于限制散射光束大小，聚光鏡96用于匯聚散射的光束。半導(dǎo)體激光發(fā)射器91上安裝有透鏡92，探測(cè)腔9內(nèi)安裝有光束整形單元93，透鏡92和整形單元93是將激光發(fā)射的光轉(zhuǎn)換成平行光，光束整形單元93靠近透鏡92 —側(cè)且位于半導(dǎo)體激光發(fā)射器91的激光發(fā)射線的兩側(cè)。當(dāng)探測(cè)腔9工作時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)模塊104產(chǎn)生電流來(lái)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光器發(fā)光91，光束通過(guò)透鏡92和整形單元93轉(zhuǎn)換成平行光，如果空氣樣本中有煙霧，平行光在煙霧粒子的作用下發(fā)生散射，這些散射光部分經(jīng)過(guò)聚光鏡96和光闌98被光電二極管接收，部分被錐體消光元件97散開(kāi)并直射到探測(cè)腔9的內(nèi)壁上，被內(nèi)壁吸引。光電二極管接收器A94和光電二極管接收器B95將散射光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸給激光信號(hào)處理模塊103，激光信號(hào)處理模塊103對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，并與基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，并將結(jié)果傳輸給微處理器101。微處理器101利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)火災(zāi)探測(cè)算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，并與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較分析，將處理后的結(jié)果輸送給報(bào)警模塊105。
[0029]在實(shí)際使用時(shí)，當(dāng)閥門(mén)C64、閥門(mén)A84處于關(guān)閉狀態(tài)，閥門(mén)B63處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，該探測(cè)器處于測(cè)試模式；當(dāng)閥門(mén)B63處于關(guān)閉狀態(tài)、閥門(mén)C64、閥門(mén)A84處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，該探測(cè)器處于探測(cè)腔9清洗模式。
[0030]在測(cè)試模式(正常工作模式)下:風(fēng)機(jī)5將飛機(jī)貨艙內(nèi)的空氣樣本從采樣孔I抽進(jìn)采樣管2，經(jīng)風(fēng)機(jī)5吸入進(jìn)氣管4。進(jìn)氣管4內(nèi)的氣體進(jìn)入過(guò)濾盒6中，一部分氣體經(jīng)第一級(jí)過(guò)濾料61過(guò)濾后進(jìn)入膜除濕裝置7，通過(guò)膜除濕裝置7除濕后進(jìn)入探測(cè)腔9，如果探測(cè)腔9內(nèi)的空氣樣本中含有煙粒子，煙粒子將使激光發(fā)出的光束產(chǎn)生散射，散射光被光電二極管接收器A94和光電二極管接收器B95接收后將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后輸送到控制裝置10，控制裝置10判斷是否發(fā)生火災(zāi)，并將處理結(jié)果輸出給報(bào)警裝置105。檢測(cè)完成后氣體通過(guò)出腔管12進(jìn)入進(jìn)氣管4，最后經(jīng)風(fēng)機(jī)的排氣管13排至飛機(jī)貨艙。
[0031]在清洗模式下，進(jìn)氣管4內(nèi)的氣體進(jìn)入過(guò)濾盒6中，先后經(jīng)過(guò)一級(jí)過(guò)濾料61和二級(jí)過(guò)濾料62過(guò)濾后進(jìn)入膜除濕裝置7，通過(guò)膜除濕裝置7除濕后進(jìn)入聲波除塵裝置8，氣體經(jīng)聲波除塵裝置8進(jìn)入探測(cè)腔9，此時(shí)聲波除塵裝置8內(nèi)的彈性膜片82由于壓差變化進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，激起探測(cè)腔9內(nèi)的灰塵，從而除去探測(cè)腔9內(nèi)表面上的灰塵等顆粒。通過(guò)高壓風(fēng)將灰塵等顆粒吹入出腔管12，通過(guò)出腔管12進(jìn)入探測(cè)器的進(jìn)氣管4，最后經(jīng)風(fēng)機(jī)5的排氣管13排至飛機(jī)貨艙內(nèi)。
[0032]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，包括探測(cè)腔⑶)、控制裝置(川)、采樣管(2)和與采樣管(2)相連的進(jìn)氣管(4),所述的采樣管(2)上開(kāi)有若干個(gè)采樣孔(1),進(jìn)氣管(4)上安裝有風(fēng)機(jī)(5),所述的控制裝置(10)與探測(cè)腔(9)相連，其特征在于:還包括過(guò)濾盒(6)和膜除濕裝置(7),過(guò)濾盒(6)內(nèi)裝有濾材，膜除濕裝置(7)包括主溫度調(diào)節(jié)模塊〔70、膜除濕組件(72)和從溫度調(diào)節(jié)模塊(73),主溫度調(diào)節(jié)模塊(71)通過(guò)管道與膜除濕組件(72)相連，膜除濕組件(72)通過(guò)管道與從溫度調(diào)節(jié)模塊(73)相連；所述的進(jìn)氣管(4)接入過(guò)濾盒(6),過(guò)濾盒(6)通過(guò)管道與主溫度調(diào)節(jié)模塊(71)相連，從溫度調(diào)節(jié)模塊(73)通過(guò)進(jìn)腔管(11)與探測(cè)腔(9)相連，探測(cè)腔(9)上設(shè)有出腔管(12^
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，其特征在于:還包括聲波除塵裝置(8),聲波除塵裝置(8 )包括腔體(81)和擴(kuò)聲器(83),^體(81)中部橫向安裝有彈性膜片(82),彈性膜片(82)將腔體分隔成低壓腔(86)和高壓腔(85),低壓腔(86)上開(kāi)有孔，高壓腔(85)與進(jìn)腔管(11)之間通過(guò)高壓管(87)相連，高壓管(87)上安裝有閥門(mén)八(84),擴(kuò)聲器(83)的入口固定安裝在高壓腔(85)內(nèi)，彈性膜片(82)活動(dòng)貼附在擴(kuò)聲器(83 )的入口上，探測(cè)腔(9 )上開(kāi)有進(jìn)氣口( 99 )，擴(kuò)聲器(83 )的出口位于探測(cè)腔(9)的進(jìn)氣口(99)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，其特征在于:所述的過(guò)濾盒(6)內(nèi)的濾材由一級(jí)過(guò)濾料(61)和二級(jí)過(guò)濾料(62)組成，進(jìn)氣管(4)接在過(guò)濾盒(6)的一級(jí)過(guò)濾料(61)處，過(guò)濾盒(6)上位于一級(jí)過(guò)濾料(61)處設(shè)有一級(jí)管道(65 )，過(guò)濾盒(6 )上位于二級(jí)過(guò)濾料(62 )處設(shè)有二級(jí)管道(66 )，一級(jí)管道(65 )上安裝有閥門(mén)8 (63), 二級(jí)管道(66)上安裝有閥門(mén)0 (64), —級(jí)管道(65)和二級(jí)管道(66)匯合后接入主溫度調(diào)節(jié)模塊〔70。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，其特征在于:所述的出腔管(12)連入進(jìn)氣管(4),所述的風(fēng)機(jī)(5)上連有與進(jìn)氣管(4)相通的排氣管(13)0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，其特征在于:所述的探測(cè)腔(9)內(nèi)安裝有半導(dǎo)體激光發(fā)射器(91),探測(cè)腔(9)內(nèi)安裝有錐形消光元件(97)且位于半導(dǎo)體激光發(fā)射器(91)的鏡像處，探測(cè)腔(9)內(nèi)位于錐形消光元件(97)兩端分別安裝有光電二極管接收器八(94)和光電二極管接收器8 (95),光電二極管接收器八(94)和光電二極管接收器8 (95)的前端均依次裝有光闌(98)和聚光鏡(96),半導(dǎo)體激光發(fā)射器(91)上安裝有透鏡(92),探測(cè)腔(9)內(nèi)安裝有光束整形單元(93),光束整形單元(93)靠近透鏡(92) —側(cè)且位于半導(dǎo)體激光發(fā)射器(91)的激光發(fā)射線的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有除濕和除塵功能的吸氣式飛機(jī)貨艙火災(zāi)探測(cè)器，其特征在于:所述的一級(jí)過(guò)濾料(61)為泡沫塑料，所述的二級(jí)過(guò)濾料(62)為冊(cè)?八。
【文檔編號(hào)】G08B17/107GK204256878SQ201420724007
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】付陽(yáng)陽(yáng), 陸松, 管雨 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院, 合肥科斯孚安全科技有限公司