一种可调声压大小的灭火器的制作方法

本发明涉及消防器材技术领域，特别是涉及一种可调声压大小的灭火器。

背景技术：

人类的快速发展带来的不只是社会的进步，同时还伴随着各种各样的对人类生命财产安全造成影响的各种危害，火灾就是其中一种。传统的灭火方式多种多样，但消防所要面临的各种灭火场景对灭火方式的需求则远远超过现有的方法。针对电气设备场所等一系列特殊场所，又需要特殊的方式进行灭火。例如使用气体灭火系统如哈龙系列、二氧化碳等常被应用于这类场所。然而，气体灭火系统存在一些缺点：密闭空间内气体灭火系统的误动作会威胁到里面人员的生命安全，而且在紧急情况下的灭火启动需要人员疏散影响启动时间。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种可调声压大小的灭火器，能够调节声压，提高灭火效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可调声压大小的灭火器，包括电源、信号发生器、功率放大器和扬声器，所述电源用于为灭火器提供电力；所述信号发生器用于产生低频方波模拟信号，并通过调节信号频率，达到改变电压大小的目的；所述功率放大器用于将所述低频方波模拟信号进行不失真放大；所述扬声器的发声端安装有声腔；所述扬声器将放大后的低频方波模拟信号转换为声波进行播放；所述声腔用于对扬声器播放的声波进行定向聚集。

所述电源上还安装有自动监控火灾预警模块；所述自动监控火灾预警模块在监控到有火灾发生时，自动打开电源。

所述信号发生器通过有限元分析法来调节产生低频方波模拟信号的频率以达到最佳灭火状态。

所述功率放大器设有过压、过流及过热保护模块。

所述声腔采用抛物线型的可伸缩结构。

所述信号发生器产生的低频方波模拟信号的频率为65hz。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本发明采用有限元仿真分析法，将连续的求解区域离散化，使之成为由有限个单元组合而成的组合体，建立声场的有限元基本方程来模拟声场的分布。将复杂的过程分解成简单的过程，且得到了可信度和精确度较高的结果。

本发明通过调节f频率，以此来达到调节声压的目的，声压越大，气压的增量越大，空气的疏密程度也就差得越多。当火焰位置处于空气稀疏的时间内，氧气浓度、压力、气体可燃物的浓度都减小，达到抑制燃烧的作用。使得灭火器的灭火速度达到最佳状态。

本发明采用的电源为移动电源，在移动电源上还拥有自动监控火灾预警模块，同时安装有手动和自动开关，方便、安全性更高。

本发明可以适用于绝大多数种类的火源。

本发明可以引入无人机来进行自动灭火，人们进行远端控制即可。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是长方体室内空间声场分布图；

图3是频率为30hz的声压分布云图；

图4是频率为65hz的声压分布云图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于

本技术：
所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种可调声压大小的灭火器，如图1所示，由移动电源1、信号发生器2、功率放大器3、扬声器4和声腔5组成。移动电源1给灭火器进行供电，与传统灭火器的最大不同在于，移动电源1上安装有自动监控火灾预警模块，当自动监控火灾预警模块在监控到有火灾发生时可以自动打开电源。自动监控火灾预警模块上设有手动开关和自动开关，当手动开关打开时，自动监控火灾预警模块无法自动打开电源。信号发生器2产生低频方波模拟信号，并通过调节信号频率，达到改变电压大小的目的。功率放大器3用于将低频方波模拟信号进行不失真放大，本发明选用的具有比较完善的过压过流过热保护功能的功率放大器。扬声器4将放大后的方波模拟信号转换为声波。扬声器4的发声端连接有声腔5，声腔5对扬声器4播放的声波进行定向聚集和提高声压。通过理论研究与实验分析，得出抛物线型的可伸缩声腔结构能够达到最佳的灭火效果。

如图2所示，利用ansys有限元分析软件建模，选择单元类型为fluid30三维声场单元，模拟一长方体室内空间的声场分布情况，并且将室内空气和靠近墙壁的空气区分开，以不同的单元建模。首先创建关键点，再创建直线、创建体，进而用有限元法对长方体室内空间进行划分网格。用耦合单元划分长方体，修改室内空气单元类型为空气单元，然后对墙壁上的节点施加位移约束。将墙壁和窗户分别设置为两种不同的声阻抗。在矩形空间设定一个圆柱形的声源，并且给该声源调整不同的频率。

在ansys软件中设置为谐响应分析，分别提取到该空间内不同频率的实部和虚部的声压分布云图。如图3和图4所示，根据对比结果分析，得到频率f＝65hz左右时的低频声源使得在该区域内声压的最大值为19.907，最小值为-53.6514，且距离声源越远，声压越小。在同一温度场下，频率越低，声场的分布较均匀，波长越长；而在相对高频的情况下，声场的分布则会发生显著的变化，距离声源越远，波长越短，声压相对较小。通过上述分析得到灭火器最佳灭火效果的声压参数值，然后信号发生器能够根据分析结果产生相应频率的低频方波信号。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种可调声压大小的灭火器，包括电源、信号发生器、功率放大器和扬声器，所述电源用于为灭火器提供电力；所述信号发生器用于产生低频方波模拟信号，并通过调节信号频率，达到改变电压大小的目的；所述功率放大器用于将所述低频方波模拟信号进行不失真放大；所述扬声器的发声端安装有声腔；所述扬声器将放大后的低频方波模拟信号转换为声波进行播放；所述声腔用于对扬声器播放的声波进行定向聚集。本发明能够调节声压，提高灭火效果。

技术研发人员：陈艳;陈光;吴艾卿;胡水滨;黄运稳;刘强;于洋
受保护的技术使用者：东华大学
技术研发日：2017.04.24
技术公布日：2017.08.04