RU170683U1 - Термочувствительный элемент для пневматического устройства пожарной сигнализации - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к элементам устройств пожарной сигнализации, работа которых основана на пневматическом принципе, и может быть использовано как для объектов авиакосмической техники, так и для других объектов, где требуется раннее выявление и предупреждение очагов воспламенения.Задача полезной модели – разработка термочувствительного элемента для датчика пожарной сигнализации, основанного на пневматическом принципе.Технический результат – упрощение сборки путем облегчения протяжки сердечника в оплетке в металлическую трубку большой протяженности при сохранении рабочих параметров датчика.Термочувствительный элемент для устройства пожарной сигнализации содержит металлическую трубку 1, внутри которой размещен сердечник 2 из металла, способного обратимо выделять и поглощать водород при изменении температуры. Сердечник 2 помещен в оплетку 3 из кремнеземных нитей. Угол переплетения кремнеземных нитей выбран из интервала 20-35. 1 н. и 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к элементам устройств пожарной сигнализации, работа которых основана на пневматическом принципе, и может быть использована как для объектов авиакосмической техники, так и для других объектов, где требуется раннее выявление и предупреждение очагов воспламенения.

Одним из наиболее известных типов изделия пожарной сигнализации, применяемых в авиационной технике, являются датчики, содержащие чувствительный элемент в виде трубки, изменение давления в которой, вызванное повышением температуры, передается в регулятор давления, формирующий тревожный электрический сигнал.

Известна чувствительная трубка, выполненная из металла и заполненная веществом, способным насыщаться водородом при низких температурах и адсорбировать его при повышении температуры, причем вещество имеет форму порошка или гранул, которые насыщаются водородом при изготовлении датчика (см. патент US 3122728, МПК А62С3/08; опубл. 25.02.1964 г.)

Недостатком известного технического решения является непосредственный контакт частиц порошка со стенками чувствительной трубки, что при высоких температурах может приводить к привариванию частиц к стенкам трубки и снижению чувствительности датчика за счет уменьшения площади внутренней поверхности трубки, контактирующей с частицами порошка.

Известен чувствительный элемент датчика (см. патент CH №391021, МПК H01M2/10, опубл. 30.04.1965) в виде сенсорной трубки из металла, заполненной веществом, способным насыщаться водородом при низких температурах и адсорбировать его при повышении температуры, причем вещество выполнено в виде нити, насыщенной водородом при операции изготовления датчика, и обвито металлической лентой в форме спирали, предохраняющей нить от приваривания к стенкам чувствительной трубки при высоких температурах.

В известной конструкции не исключено срабатывание датчика с задержкой за счет спирально свернутой металлической ленты, снижающей температурный порог чувствительности датчика.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату является датчик пожарной сигнализации, описанный в патенте РФ № 2438184, МПК G08B17/10. Известный датчик содержит чувствительную трубку, выполненную из металла и заполненную веществом, способным к насыщению водородом при низких температурах и абсорбированию его при нагревании в заданном диапазоне температур, причем вещество выполнено в виде циркониевой нити, насыщенной водородом в процессе изготовления датчика. Нить помещена в оплетку, выполненную из базальтовых нитей, а чувствительная трубка заполнена гелием.

При использовании базальтовой оплетки вследствие ее шероховатости возникают значительные технологические сложности при протягивании металлической нити с базальтовой оплеткой в чувствительную трубку, поскольку длина чувствительной трубки для объектов авиационной техники составляет от 7 до 12 м. Кроме того, в известной конструкции существует вероятность задержки и нестабильного срабатывания датчика за счет низкой теплопроводности базальтовой нити, снижающей температурный порог чувствительности датчика.

Задача полезной модели – разработка термочувствительного элемента для датчика пожарной сигнализации, основанного на пневматическом принципе.

Технический результат – упрощение сборки путем облегчения протяжки сердечника в оплетке в металлическую трубку большой протяженности при сохранении рабочих параметров датчика.

Поставленная задача решается тем, что в термочувствительном элементе для устройства пожарной сигнализации, содержащем металлическую трубку, заполненную газом, с размещенным в ней сердечником из металла, способного обратимо выделять и поглощать водород при изменении температуры, помещенным в оплетку, согласно решению, оплетка выполнена из кремнеземных нитей, угол переплетения кремнеземных нитей выбран из интервала 20-35⁰.

Трубка может быть выполнена из нержавеющей стали, сердечник - из гидрида титана, трубка может быть заполнена водородом.

Решение поясняется чертежом, на котором приведена конструкция чувствительного элемента, где 1 - металлическая трубка; 2 – сердечник, 3 – оплетка.

Устройство содержит металлическую трубку 1. Максимальный диаметр трубки не должен превышать 2 мм. Внутри трубки размещен сердечник 2 в виде металлической проволоки (нити) с навитой на нее оплеткой 3.

Свободный конец сердечника (проволоки) в оплетке из кремнеземной нити протягивается по всей длине металлической трубки до того момента, пока конец титанового сердечника в кремнеземной оплетке не сравняется с концом металлической трубки, после чего один конец трубки заваривается и трубка проверяется на герметичность.

Затем металлическая трубка с протянутым по всей длине сердечником в кремнеземной оплетке помещается в устройство для наводораживания титанового сердечника. В процессе наводораживания титановый сердечник поглощает водород и превращается в гидрид титана. После завершения процесса наводораживания свободный конец термочувствительной трубки приваривается к датчику, реагирующему на повышение давления в трубке. Второй конец трубки вскрывается и заполняется газом (водородом). После заполнения газом второй конец трубки герметично заваривается.

В качестве материалов сердечника могут быть использованы следующие материалы: титан, никель, ванадий, палладий.

В качестве материалов металлической трубки могут быть использованы хромоникелевые нержавеющие стали аустенитного класса: 03Х11Н10М2Т,12Х18Н10Т, 20Х23Н18,12Х18Н9Т,10Х14Т14Н4Т.

Оплетку делают из кремнеземной нити, которая облегчает процесс протягивания сердечника в оплетке в трубку за счет гибкости, сглаженной формы кремнеземной нити, отсутствия пор и шероховатостей на ее поверхности (в отличие от базальтовой нити). Для облегчения протягивания угол переплетения кремнеземных нитей выбирают в интервале 20-35⁰.

Опытным путем было установлено, что угол переплетения нитей зависит от числа нитей в оплетке. При переплетении числа нитей менее 8 угол переплетения составляет меньше 20 градусов, оплетка получается рыхлой и не способна надежно предохранять сердечник от приваривания к стенкам трубки. При переплетении числа нитей более 8 угол переплетения увеличивается до 45 градусов, увеличивается толщина оплетки, она теряет гибкость и подвижность, что затрудняет ее протягивание в трубку. Верхний предел толщины оплетки ограничен диаметром термочувствительной трубки, которая по конструктивным особенностям авиационной техники должна быть минимальной (1,8 -2,0 мм) и сохранять гибкость при установке на объект. При этом в случае увеличения толщины оплетки за счет уменьшения толщины сердечника не обеспечивается выделение необходимого объема газа при нагревании трубки.

Устройство было реализовано и имело следующие параметры.

Длина трубки 12 м. Толщина стенок трубки 0,2 мм. Материал трубки сталь марки 12Х18Н10Т (ГОСТ 14162-79). Материал сердечника трубки - титановая проволока марки ВТ1-00. Толщина титановой проволоки 0,3 мм. Толщина титановой проволоки в оплетке 3 из кремнеземной нити составляла 1,4 мм. Промежуток между стенкой трубки и титановой проволокой в оплетке составлял 0,1мм, поэтому ее трудно протягивать в трубку, особенно при размере трубки свыше 10 м. Переплетение выполнено из 8 нитей с минимальным шагом, что необходимо для создания «плотной» оплетки для гарантированного удержания порошка гидрида титана, в который превращается титановая проволока при наводораживании. Применена оплетка из 8 кремнеземных нитей марки К-11 С6-90, изготовленная по ТУ 5952-148-05786904-99.

Claims (4)

1. Термочувствительный элемент для устройства пожарной сигнализации, содержащий металлическую трубку, заполненную газом, с размещенным в ней сердечником из металла, способного обратимо выделять и поглощать водород при изменении температуры, помещенным в оплетку, отличающийся тем, что оплетка выполнена из кремнеземных нитей, угол переплетения кремнеземных нитей выбран из интервала 20-35⁰.

2. Термочувствительный элемент по п. 1, отличающийся тем, что трубка выполнена из нержавеющей стали.

3. Термочувствительный элемент по п. 1, отличающийся тем, что сердечник выполнен из гидрида титана.

4. Термочувствительный элемент по п. 1, отличающийся тем, что трубка заполнена водородом.

Images