专利名称：消防用易熔合金元件强度性能测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动启动消防产品测试设备，特别涉及一种用于消防用易熔合金元件的强度性能试验装置。
背景技术：
良好的消防用易熔合金元件是确保洒水喷头等终端灭火元件在预定的温度范围内自动启动，并按设计要求喷洒保护，实现可靠喷洒灭火剂工作的重要元件，检测消防用易熔合金元件的性能和质量至关重要。实践证明，消防用易熔合金元件作为消防灭火产品的释放机构，具有动作准确， 可靠性高，响应时间短，环境适应力强等优点，故能够火灾危险大且火势易扩展的场合使用，以确保能够在火灾初期迅速做出反应，达到控火，灭火，以减少经济损失和人员伤亡。因此，消防用易熔合金元件受到广泛应用。消防用易熔合金元件的强度耐久性是需要长时间的工作状态考验的，安装易熔合金元件的洒水喷头通常预期的工作寿命可以达到50年甚至更长。如何通过较短时间的试验，科学地测试易熔合金元件强度，有效评估其工作寿命，对消防洒水喷头的质量具有重要意义，因此易熔合金元件强度试验是检测其质量的重要技术指标。国家标准GA863-2010《消防用易熔合金元件通用要求》3. 3条款和4. 3条款就分别规定了消防用易熔合金元件的性能要求和试验方法。标准规定按4. 3. 1规定的方法进行试验，用于洒水喷头的易熔合金元件应能承受15倍的最大设计载荷100 h ；用于其它消防装置的易熔合金元件应能承受5倍的最大设计载荷150 h。或均能满足3. 3. 2的要求。进行试验目的是为了使易熔元件在承受了相当长时间的工作载荷后，仍不容易因蠕变应力而损坏。现有的消防用易熔合金元件的性能要求和试验通常采用简易的机械装置配合人工操作的方法，由于技术含量不高，在规定的时间内，很难保持测试力稳定不变，试验载荷不能够准确地、稳定地和可重复地传递到被测消防用易熔合金元件上，因此影响消防用易熔合金元件强度测量数据的准确性，现有设备均未完全达到自动采集和处理测试数据，自动记录元件受力断裂时间的要求。。目前，国内尚未有研制和应用消防用易熔合金元件强度性能测试装置的报道，本技术领域在此项目上的研究仍处于空白。因此，结合我国现有的装备制造水平，研究和开发智能程度较高，可自动采集、处理测试数据，且结构紧凑，操作简便、性能可靠的消防用易熔合金元件强度性能测试装置是我国消防产品性能测试的实际需要。
发明内容实用新型的目的就是为克服现有技术的不足，针对消防用易熔合金元件强度性能测试的需要，提供一种有较高自动化程度的消防用易熔合金元件强度性能测试装置的技术方案，使测试装置达到能够准确地、稳定地、可重复地将试验载荷传递到被测消防用易熔合金元件上，在规定的时间内，保持该测试力稳定不变，在任何时间、任何地点，在满足测试要求的环境下再现任一测试力。同时，能够自动记录合金元件受力断裂的时间，通过足够多点的受力值与受力时间的数据，最终确定易熔元件的最大设计载荷，即设计强度。本实用新型是通过这样的技术方案实现的消防用易熔合金元件强度测试装置， 包括机架和传力系统，其特征在于，传力系统采用不等臂杠杆结构，所述传力系统由传力杠杆、游砣、支点刀具和加载重砣构成；传力系统以所述机架作为的支撑体，所述支点刀具固定在机架的上部，支点刀具与传力杠杆轴接，游砣置于传力杠杆之上，传力杠杆的长力臂端部活动挂接加载重砣，传力杠杆的短力臂端部活动挂接被测元件吊挂装置，被测元件吊挂装置包括上挂件、下挂件两部分，被测元件连接在上挂件与下挂件中间，下挂件的下方连接荷重传感器，荷重传感器信号连接数字显示仪表，通过数字显示仪表报警点控制数字计时器，通过数字显示仪表的标准串行输出接口与外部的计算机连接。消防用易熔合金元件强度测试方法采用不等臂杠杆机构来实现准确机械加载， 通过不等臂杠杆传力系统产生较大的规定试验载荷，试验载荷传递到被测消防用易熔合金元件，通过荷重传感器测量载荷力，荷重传感器输出与试验载荷力成正比的电压信号传递给数字显示仪表进行A/D转换并显示试验载荷数据，通过数字显示仪表标准串行输出接口与外部的计算机连接进行数据处理；所述方法包括如下步骤步骤1、通过数字显示仪表报警点控制数字计时器，数字显示仪表预置2个时间报警点，其中包括达到规定测试时间的报警点ALl和未到规定测试时间的报警点AL2 ；步骤2、通过数字计时器进行测力计时，测力开始后计时器开始工作；如果在规定测试时间内被测消防用易熔合金元件未被拉断，到达规定测试时间时，则数字显示仪表报警点ALl动作，控制数字计时器停止计时，保持此刻时间，直至手动重新设置；如果在规定测试时间内被测消防用易熔合金元件被拉断，荷重传感器测量的载荷力发生突变，使数字显示仪表检测到力值信号突然变化后发出控制信号，报警点AL2动作，数字计时器停止计时，数字计时器保存元件被拉断时的时间数据，直至手动重新设置。本实用新型的技术方案，使测试装置达到能够准确地、稳定地、可重复地将试验载荷传递到被测消防用易熔合金元件上，在规定的时间内，保持该测试力稳定不变，在任何时间、任何地点，在满足测试要求的环境下再现任一测试力，同时能够自动记录并保存合金元件受力断裂的时间。其智能程度较高，可自动采集、处理测试数据，且结构紧凑，操作简便、性能可靠。
图1、本实用新型装置结构示意图。图中1.机架，2.传力杠杆，3.游砣，4.支点刀具；5.加载重砣，6.被测元件吊挂装置61.上挂件，62.下挂件，7.荷重传感器，8.数字显示仪表，9.数字计时器，10.被测元件。
具体实施方式
为了更清楚的理解本实用新型，结合附图和实施例详细描述本实用新型[0019]如图1所示，消防用易熔合金元件强度测试装置，括机架1和传力系统传力系统采用不等臂杠杆结构，传力系统由传力杠杆2、游砣3、支点刀具4和加载重砣5构成；传力系统以机架1作为的支撑体，支点刀具4固定在机架1的上部，支点刀具4与传力杠杆2轴接， 游砣3置于传力杠杆2之上，传力杠杆2的长力臂端部活动挂接加载重砣5，传力杠杆2的短力臂端部活动挂接被测元件吊挂装置6，被测元件吊挂装置6包括上挂件61、下挂件62 两部分，被测元件10连接在上挂件61与下挂件62中间，下挂件62的下方连接荷重传感器 7，荷重传感器7信号连接数字显示仪表8，通过数字显示仪表8报警点控制数字计时器9， 通过数字显示仪表8的标准串行输出接口与外部的计算机连接。传力系统用不等臂杠杆机构来实现准确加载，以较小的载荷实现大载荷力的目的。机械加载，通过杠杆系统产生较大的规定载荷，作用于荷重传感器来实现电子测力。测力开始后计时器开始工作，在100小时，内当消防用易熔合金元件被拉断，数显仪表检测到重量的突然变化，发出控制信号，使计时器停止计时，并保持住消防用易熔合金元件被拉断时的时间。测试装置的加载是由加载重砣和游砣两部分组成，来实现载荷加载，加载的力通过不等臂杠杆，被测元件，吊挂装置，作用于荷重传感器上。被测元件吊挂装置4载荷固定件由高碳钢加工而成，用于吊挂不同形状的消防用易熔合金元件。传力系统由杠杆机构、机械加载组件两部分组成。配重砣和游砣由8:1的杠杆传动产生50 1000N的拉力。调节配重砣重量可以产生8倍的最终拉力值，在杠杆上移动游砣可以加载小的拉力值。荷重传感器的核心是弹性元件，在其应力变形区贴有高精度电阻应变片，组成电桥，当传感器受到载荷时，就会输出与载荷力成正比的电压信号.荷重传感器的精度达到 0. 02%.数显仪表采用SMT表面贴装焊接技术，A/D采用快速高精度三积分原理，转换速度 40次/秒，内部分度数30，000，带有两点定值控制，并预留标准串行输出接口，与外部的计算机连接进行数据处理。数字计时器采用4位显示，最大显示99小时59分。可预置2点时间，计时到达预置点后，输出信号，计时器有保持功能，掉电时停止计时，不丢失。有3点外部控制开关量， 用于启动，复位，停止。同国内外同类装置相比较，本装置具有适应标准广泛(如GB5135. 1、GB5135. 9、 GB5135. 12、GB5135. 15、GA863等)，试验装置部分可拆卸、可移动，试验装置工作稳定可靠， 整体试验精度高等特点。根据上述说明，结合本领域技术可实现本实用新型的方案。
权利要求1.消防用易熔合金元件强度测试装置，包括机架(1)和传力系统，其特征在于，传力系统采用不等臂杠杆结构，所述传力系统由传力杠杆(2)、游砣(3)、支点刀具(4)和加载重砣(5)构成；传力系统以所述机架(1)作为的支撑体，所述支点刀具(4)固定在机架(1)的上部，支点刀具(4)与传力杠杆(2)轴接，游砣(3)置于传力杠杆(2)之上，传力杠杆(2)的长力臂端部活动挂接加载重砣(5)，传力杠杆(2)的短力臂端部活动挂接被测元件吊挂装置(6)，被测元件吊挂装置(6)包括上挂件(61)、下挂件(62)两部分，被测元件(10)连接在上挂件(61)与下挂件(62)中间，下挂件(62)的下方连接荷重传感器(7)，荷重传感器(7)信号连接数字显示仪表(8)，通过数字显示仪表(8)报警点控制数字计时器(9)，通过数字显示仪表(8)的标准串行输出接口与外部的计算机连接。
专利摘要本实用新型涉及一种用于消防用易熔合金元件的强度性能试验装置，通过不等臂杠杆传力系统产生较大的规定试验载荷，试验载荷传递到被测消防用易熔合金元件，通过荷重传感器测量载荷力，荷重传感器输出与试验载荷力成正比的电压信号传递给数字显示仪表进行A/D转换并显示试验载荷数据，通过数字显示仪表标准串行输出接口与外部的计算机连接进行数据处理；本测试装置达到能够准确地、稳定地、可重复地将试验载荷传递到被测消防用易熔合金元件上，在规定的时间内,保持该测试力稳定不变，在任何时间、任何地点，在满足测试要求的环境下再现任一测试力，同时能够自动记录并保存合金元件受力断裂的时间，可自动采集、处理测试数据，其结构紧凑，操作简便、性能可靠。
文档编号G01N3/16GK201945520SQ201120057469
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者张强, 张磊, 李毅, 沈贺坤, 甘晓虹 申请人:公安部天津消防研究所