温感灭火管性能测试方法及测试装置

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温感灭火管性能测试方法及测试装置\n技术领域\n[0001] 本发明属于测试设备，尤其是涉及一种消防灭火系统用温感灭火管性能测试方法及测试装置。\n背景技术\n[0002] 火探式自动灭火系统是消防行业的一项创新发明，最初由一位英国工程师在上世纪90年代研制成功，近年来受到世界各国广泛关注。该系统与现有的各种气体、泡沫、干粉灭火系统最关键的区别在于，它只通过一条温感灭火管来完成火灾探测、灭火剂输送及灭火剂喷射，集火灾探测、灭火剂输送和灭火于一体，而不需要专门的烟感或温感探测器、喷头以及复杂的电控设备，大大降低了工程的造价。这种灭火系统可用于各种狭小的特殊空间，迅速有效的探测并扑灭火源，将火灾控制在初期阶段，弥补了现有灭火系统的不足。\n[0003] 温感灭火管是整个灭火系统最关键的部件，它是一种聚合物软管，具有长期抗漏性、耐压性、柔韧性及感温性等性能特征。在内部充有一定压力下，当达到一定温度时这种温感灭火管会迅速软化、爆破，从而直接喷射出灭火剂或启动灭火系统进行快速灭火。为了实现对火灾的准确探测和迅速扑救，对于温感灭火管的爆破温度、爆破压力以及爆破响应时间等性能参数的测试显得尤为重要。\n[0004] 专利申请号为CN201010226870.2的发明专利申请公开了一种探火管(即温感灭火管)直接测试装置及方法，该装置主要包括压力调节阀、气瓶、计时器、盖板、固定板、端部连接器、热源架、热源架移动装置、测温元件和测试箱以及电机和叶轮，气瓶充有产生高压气体的介质，压力调节阀与气瓶连接，被测探火管一端与压力调节阀连接，另一端由端部连接器密封，探火管中间测试段固定于测试箱中的固定板，盖板置于测试箱上，固定板下方的测试箱侧面装有计时器，所述探火管的测试段最低点与测试元件最低点在同一水平高度，测试箱底部有热源架移动装置，热源架有点火装置和火焰大小调节机构。其测试方法的核心步骤是将确定温度的热源火焰在直接烘烤探火管中间测试段的同时增加探火管内的气压，在一定气压、温度条件下记录探火管破裂时间。\n[0005] 上述以火焰为直接热源的烘烤方式使探火管与火焰近距离接触，存在火焰的温度高低及稳定性较难控制的不足而影响测试精度。\n[0006] 专利申请号为CN201010226874.0的发明专利申请公开了一种探火管(即温感灭火管)间接测试装置及方法，该装置的构成与前述直接测试装置的主要区别在被测探火管的一部分以及电热元件、测温元件浸没于液体介质中，液体介质中设有使液体介质温度均匀的电机驱动的叶轮。其测试方法的核心步骤是在液体介质加热的同时增加探火管内的气压，在一定气压、温度条件下记录探火管破裂时间。\n[0007] 上述以液体作为传热介质的间接测试方式存在与探火管实际使用环境和传热介质不相符的缺陷，致使测试获得的性能参数欠准确。\n发明内容\n[0008] 本发明的目的在于公开一种温感灭火管性能测试方法及测试装置，该测试方法及测试装置能够模拟温感灭火管实际应用环境，具有性能参数测试较准确的特点。\n[0009] 本发明的温感灭火管性能测试方法是：\n[0010] 将一端密封、一端敞开的温感灭火管的敞开端连接于压力可调的气源，在密闭的测试箱中使其空间升温，按以下条件分别测试：①设定温感灭火管内部压力值为标称值，将该温感灭火管置入测试箱，测试箱升温至温感灭火管爆破，记录温感灭火管内部压力值为标称值条件下的爆破温度值；②测试箱升温至标称爆破温度值，温感灭火管设置低于标称值的初始内部压力值并记录该压力值，将温感灭火管迅速置入测试箱并同时开始计时，若温感灭火管在设定时间内未发生爆破，则提升温感灭火管内部压力值并记录该压力值，提升的内部压力值稳定的同时开始计时，如此重复直至温感灭火管爆破，记录标称爆破温度值和设定时间条件下温感灭火管爆破时的内部压力值；③设定温感灭火管内部压力值为标称值，设定测试箱温度为标称爆破温度值，将该温感灭火管迅速置入测试箱并同时计时直至温感灭火管爆破，记录温感灭火管内部压力值和爆破温度值均为标称值条件下的温感灭火管爆破响应时间。\n[0011] 所述标称值是温感灭火管标定的爆破时内部压力值和爆破温度值。\n[0012] 所述标称值是温感灭火管新品的内部压力值和爆破温度值的设计值。\n[0013] 本发明的温感灭火管性能测试装置，包括高压气瓶及其减压阀、测试箱、样品支撑架、温感灭火管端部密封件、电热管以及电机和叶轮，特征是，所述测试箱是具有隔热层的密封箱体，测试箱中的底部设有电热管，顶部设有热电偶，测试箱外侧设有电热管温度控制器，热电偶的输出馈线连接于温度控制器的热电偶信号输入端，电热管温度控制器的控制输出端与电热管相连接；所述测试箱一侧设有嵌入样品支撑架的带有可卸封堵的开孔，样品支撑架与所述开孔密封接合；所述高压气瓶减压阀的输出管路设有截止阀，该截止阀出口分别与储气瓶和温感灭火管相连接。\n[0014] 所述测试箱一侧的带有可卸封堵的开孔中设有支撑样品支撑架根部的套筒。\n[0015] 所述测试箱顶部设有安全泄压阀。\n[0016] 所述样品支撑架是由间隔分布的轴向金属丝和固定连接各轴向金属丝的径向金属丝圈构成的笼形架，笼形架根部设有与测试箱一侧开孔中的套筒端沿密封接合的圆形挡盘。\n[0017] 本发明的有益效果和优点在于：本发明采用气体作为传热介质，能够仿真模拟温感灭火管实际应用环境，还采用储气瓶与温感灭火管相连接的方式，减小了温感灭火管内的气体因温度升高而膨胀所带来的测量误差，确保了测试精度。本发明的测试方法及装置可以用于现有温感灭火管相关参数的测试，也可用于温感灭火管新品的研制开发，具有操作安全可靠、方便快捷、测试精度高的突出优点，并且成本较低，市场前景较好。\n附图说明\n[0018] 附图1是温感灭火管性能测试装置实施例结构局部剖面示意图。\n[0019] 附图2是图1样品支撑架结构示意图。\n[0020] 附图3是图2A向放大视图。\n[0021] 附图4是电热管温度控制器电原理图。\n[0022] 图中标记：1高压气瓶，2减压阀，3截止阀，4压力表，5储气瓶，6温感灭火管，6-1塞堵，7电热管温度控制器，8测试箱，8-1隔热层，9套筒，10样品支撑架，10-1圆形挡盘，11热电偶，12安全泄压阀，13电机，13-1叶轮，14电热管。\n具体实施方式\n[0023] 下面结合实施例及其附图进一步说明本发明。\n[0024] 如图1所示实施例，本测试装置的高压气瓶1内充有高压氮气或空气，高压气瓶的减压阀2与截止阀3相连，截止阀3出口经三通接头分别与储气瓶5和温感灭火管6一端相连接。储气瓶5是小型耐压储罐，其最大承受压力要大于测试压力，测试过程中储气瓶与温感灭火管内气体压力始终保持相同，以减小温感灭火管内的气体因温度升高而膨胀所带来的测量误差。通过压力表4可以监视温感灭火管内的压力。\n[0025] 测试箱8是具有隔热层8-1的密封箱体，测试箱8中的底部设有电热管14，顶部设有热电偶11和安全泄压阀12。安全泄压阀的设置是避免测试箱内部压力意外增加造成安全隐患。\n[0026] 图示测试箱8左外侧设有电热管温度控制器7，测试箱8右外侧设有电机13，其叶轮13-1位于测试箱内侧。\n[0027] 图示测试箱8左侧设有嵌入样品支撑架10的带有可卸封堵(未示出)的开孔，开孔中设有支撑样品支撑架根部的套筒9。\n[0028] 被测温感灭火管6在置入样品支撑架之前应在被测温感灭火管6的另一端设置塞堵6-1。\n[0029] 如图2、3所示，样品支撑架10是由等间隔分布的三根轴向金属丝和固定连接各轴向金属丝的三个径向金属丝圈构成的笼形架，笼形架根部设有与测试箱一侧开孔中的套筒端沿密封接合的圆形挡盘10-1，插入样品支撑架10即与所述开孔密封接合。\n[0030] 如图4所示，本实施例的电热管温度控制器以型号为LU-960M的智能控温仪为核心，电热管温度控制器设有隔离变压器T，其连接于市电的原边绕组串联有双向可控硅开关SCR，智能控温仪的触发输出端c、d连接于双向可控硅开关的触发极，隔离变压器T的副边绕组两端是连接于电热管RL的控制输出端。热电偶RO两端分别连接于LU-960M型智能控温仪热电偶信号输入端a、b，220V单相交流电源经熔断器RX后分别连接以下支路：由启动按钮开关TN1、停止按钮开关TN2和接触器K串联的启停控制支路，启动按钮开关TN1设有接触器K的自保触点K-1；由指示灯D1构成的加电指示支路；由接触器K的常开触点K-2、双向可控硅开关SCR相串联构成的电源变压器T开关控制支路。LU-960M型智能控温仪的辅助输出端e连接由指示灯D3和蜂鸣器Y组成的声光报警器件，辅助输出端f连接指示灯D2，作为启动运行指示灯。根据LU-960M型智能控温仪的使用说明书，设定温度控制程序，实现温度的PID控制。\n[0031] 本测试装置引入智能控温仪可以取得无功能耗明显降低的效果，同时也能满足温控精度的要求，有利于保证测试精度。\n[0032] 以下结合图1说明温感灭火管的测试方法。\n[0033] 测试方法1：将被测温感灭火管6一端由管路与储气瓶5的三通接头连接，另一端由塞堵6-1密封，将被测温感灭火管6置入样品支撑架10上，打开减压阀2和截止阀3，向被测温感灭火管和储气瓶内充入温感灭火管标称内部压力值或温感灭火管新品内部压力设计值的气体，该气体可以是高压氮气或空气，通过压力表4观察压力值并且待压力稳定后关闭减压阀2和截止阀3。\n[0034] 取下测试箱8左侧开孔中的可卸封堵，将被测温感灭火管通过该开孔置入测试箱\n8，使测试箱内以一定速率升温，测试箱升温至温感灭火管爆破，记录该爆破温度值。测试方法1用于检测温感灭火管在标称内部压力值条件下的爆破温度值或用于温感灭火管新品在内部压力为设计值条件下的爆破温度值。\n[0035] 测试方法2：将测试箱升温至被测温感灭火管的标称爆破温度值或温感灭火管新品爆破温度设计值，向被测温感灭火管和储气瓶内充入低于标称值或设计值的初始内部压力值，温感灭火管与气源的连接和要求同测试方法1。取下测试箱8左侧开孔中的可卸封堵，将被测温感灭火管迅速置入测试箱8同时开始计时，若被测温感灭火管在设定的时间内未发生爆破，则提升温感灭火管内部压力值并记录该压力值，提升的内部压力值稳定的同时开始计时，如此重复直至温感灭火管爆破，记录标称爆破温度值和设定的时间条件下温感灭火管爆破时的内部压力值。\n[0036] 测试方法2用于检测在标称爆破温度值和设定的时间条件下温感灭火管爆破时的内部压力值，或用于检测在爆破温度设计值和设定的时间条件下温感灭火管新品爆破时的内部压力值。\n[0037] 在测试方法2中，提升被测温感灭火管内部压力值应采取微量渐进的提升方式，有利于测试的准确性。\n[0038] 测试方法3：将测试箱升温至被测温感灭火管的标称爆破温度值或温感灭火管新品爆破温度设计值，向被测温感灭火管和储气瓶内充入标称内部压力值或设计值的气体，温感灭火管与气源的连接和要求同测试方法1。将该被测温感灭火管迅速置入测试箱并同时计时，测定并记录温感灭火管内部压力值和爆破温度值均为标称值条件下的温感灭火管爆破响应时间。测试箱8可卸封堵的操作同测试方法2。\n[0039] 测试方法3用于检测在标称爆破温度值和标称内部压力值条件下温感灭火管的爆破响应时间，或用于检测在爆破温度设计值和内部压力设计值条件下温感灭火管新品的爆破响应时间。