在消防領(lǐng)域，裝載各種滅火劑的消防氣瓶或裝置是人們工作、生活、消費(fèi)、娛樂等各種場所的必備品。作為重要的氣體滅火劑之一，干粉是無色無味、不導(dǎo)電、無二次污染的氣體，具有清潔、低毒、電絕緣性好、滅火效率高的特點(diǎn)，同時(shí)它對臭氧層無破壞，在大氣中的殘留時(shí)間比較短，其環(huán)保性能明顯優(yōu)于鹵代烷，是一種潔凈氣體滅火劑，在消防領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。
目前，在主要的生產(chǎn)領(lǐng)域，將干粉滅火劑裝入消防氣瓶或裝置仍然主要依靠人工手動(dòng)操作，而且基本采用單次單一工位的操作方法，整體效率很低，并容易出現(xiàn)充裝量一致性較差等缺點(diǎn)。在當(dāng)前自動(dòng)化控制技術(shù)大力發(fā)展和應(yīng)用的背景下，已有條件實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的干粉充裝方法，從而提高干粉滅火劑的充裝效率和質(zhì)量。因此，發(fā)明一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多工位干粉自動(dòng)充裝的方法具有重要意義。
滅火器灌裝機(jī)就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)多工位干粉自動(dòng)充裝的方法。
滅火器灌裝機(jī)的方法包括以下步驟：
步驟(1)確定充裝的消防氣瓶數(shù)量為，確定消防氣瓶充裝前所需真空壓力為P0，確定消防氣瓶所需干粉充裝重量為Gi(i為1至N的整數(shù))，確定消防氣瓶所需氮?dú)獬溲b壓力Pi(i為1至N的整數(shù))。
步驟(2)選擇真空泵1個(gè)、充滿足量干粉滅火劑的干粉存儲罐1個(gè)、充滿足量氮?dú)獾牡獨(dú)獯鎯?個(gè)；選擇真空總閥1個(gè)、干粉總閥1個(gè)、氮?dú)饪傞y1個(gè)、帶表頭的真空壓力傳感器1個(gè)、帶表頭的氮?dú)鈮毫鞲衅?個(gè)；選擇真空閥N個(gè)、干粉閥N個(gè)、氮?dú)忾yN個(gè)、電子秤N個(gè)；選擇配有采集卡、驅(qū)動(dòng)卡及相應(yīng)軟件的計(jì)算機(jī)1臺作為控制中心1個(gè)，或者配有觸摸屏的PLC系統(tǒng)1套做為控制中心1個(gè)；所有選擇的閥門均為電磁閥(初始狀態(tài)為關(guān)狀態(tài))，可由控制中心進(jìn)行開關(guān)控制，所有選擇的壓力傳感器和電子秤都可以由控制中心讀取相應(yīng)數(shù)值。
步驟(確保N個(gè)等待充裝干粉的消防氣瓶內(nèi)部干燥、干凈，并將其編號1至N，分別平穩(wěn)放置在N個(gè)電子天平上，形成N個(gè)工位。
步驟將真空泵的工作端口與真空總閥的一端用承壓管連接，真空總閥的另外一端與帶表頭的真空壓力傳感器的一端用承壓管連接；將干粉存儲罐的輸出端口與干粉總閥的一端用承壓管連接；將氮?dú)獯鎯薜妮敵龆丝谂c氮?dú)饪傞y的一端用承壓管連接，氮?dú)饪傞y的另外一端與帶表頭的氮?dú)鈮毫鞲衅鞯囊欢擞贸袎汗苓B接；將真空壓力傳感器的另外一端與每個(gè)工位的真空閥的一端用承壓管連接，真空閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作端口用承壓管連接；將干粉總閥的另外一端與每個(gè)工位的干粉閥的一端用承壓管連接，干粉閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作端口用承壓管連接；將氮?dú)鈮毫鞲衅鞯牧硗庖欢伺c每個(gè)工位的氮?dú)忾y的一端用承壓管連接，氮?dú)忾y的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作端口用承壓管連接；將控制中心分別與真空泵、真空總閥、真空壓力傳感器、干粉總閥、氮?dú)饪傞y、氮?dú)鈮毫鞲衅?、每個(gè)工位的真空閥、每個(gè)工位的干粉閥、每個(gè)工位的氮?dú)忾y、每個(gè)工位的電子秤用數(shù)據(jù)線連接。
步驟通過控制中心控制所有閥門、真空泵處于關(guān)閉狀態(tài)，將N個(gè)電子秤去皮(歸零)；設(shè)定消防氣瓶充裝前所需真空壓力為P0，設(shè)定消防氣瓶所需干粉充裝重量為Gi(i為1至N的整數(shù))，設(shè)定消防氣瓶所需氮?dú)獬溲b壓力為Pi(i為1至N的整數(shù))。
步驟開啟N個(gè)真空閥、真空總閥及真空泵；當(dāng)真空壓力傳感器的數(shù)值達(dá)到設(shè)定的真空壓力P0時(shí)，關(guān)閉真空泵、真空總閥及N個(gè)真空閥。
步驟開啟N個(gè)干粉閥和干粉總閥；當(dāng)?shù)豬個(gè)電子秤數(shù)值達(dá)到設(shè)定的干粉充裝重量為Gi時(shí)，關(guān)閉地i個(gè)工位的干粉閥，直到所有N個(gè)工位的干粉閥全部關(guān)閉，再關(guān)閉干粉總閥。
步驟開啟個(gè)氮?dú)忾y和氮?dú)饪傞y；當(dāng)壓力傳感器的數(shù)值達(dá)到地i個(gè)工位設(shè)定的氮?dú)獬溲b壓力Pi時(shí)，關(guān)閉地i個(gè)工位的氮?dú)忾y，直到所有N個(gè)工位的氮?dú)忾y全部關(guān)閉，再關(guān)閉氮?dú)饪傞y。至此，N個(gè)工位的干粉滅火劑自動(dòng)充裝全部完成。
滅火器灌裝機(jī)主要適用于對消防氣瓶進(jìn)行干粉滅火劑自動(dòng)充裝，采用了配有采集卡、驅(qū)動(dòng)卡及相應(yīng)軟件的計(jì)算機(jī)1臺或配有觸摸屏的PLC系統(tǒng)作為控制中心，通過真空壓力傳感器、氮?dú)鈮毫鞲衅?、電子秤?shí)現(xiàn)了對管路壓力和充裝重量的實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過控制中心對真空泵和電磁閥的控制實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化、高效率的干粉滅火劑自動(dòng)充裝。滅火器灌裝機(jī)通過并聯(lián)多個(gè)干粉自動(dòng)充裝工位，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)對多個(gè)消防氣瓶的干粉滅火劑自動(dòng)充裝，大大提升了充裝效率，具有自動(dòng)化水平高、效率高、精度高和一致性好等優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對滅火器灌裝機(jī)作進(jìn)一步說明。
滅火器灌裝機(jī)包括真空泵一個(gè)、充滿足量干粉滅火劑的干粉存儲罐一個(gè)、充滿足量氮?dú)獾牡獨(dú)獯鎯抟粋€(gè)、真空總閥一個(gè)、干粉總閥一個(gè)、氮?dú)饪傞y一個(gè)、帶表頭的真空壓力傳感器一個(gè)、帶表頭的氮?dú)鈮毫鞲衅饕粋€(gè)、真空閥三個(gè)、干粉閥三個(gè)、氮?dú)忾y三個(gè)、電子秤三個(gè)、控制中心一個(gè)。真空泵的工作端口與真空總閥的一端用承壓管連接，真空總閥的另外一端與帶表頭的真空壓力傳感器的一端用承壓管連接；干粉存儲罐的輸出端口與干粉總閥的一端用承壓管連接；氮?dú)獯鎯薜妮敵龆丝谂c氮?dú)饪傞y的一端用承壓管連接，氮?dú)饪傞y的另外一端與帶表頭的氮?dú)鈮毫鞲衅鞯囊欢擞贸袎汗苓B接；真空壓力傳感的另外一端與地1個(gè)工位的真空閥的一端用承壓管連接，真空閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作端口用承壓管連接；干粉總閥的另外一端與地1個(gè)工位的干粉閥的一端用承壓管連接，干粉閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作端口用承壓管連接；氮?dú)鈮毫鞲衅鞯牧硗庖欢伺c地1個(gè)工位的氮?dú)?的一端用承壓管連接，氮?dú)忾y的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作端口用承壓管連接；控制中心分別與真空泵1、真空總閥2、真空壓力傳感器3、干粉總閥5、氮?dú)饪傞y7、氮?dú)鈮毫鞲衅?、地1個(gè)工位的真空閥9、地1個(gè)工位的干粉閥10、地1個(gè)工位的氮?dú)忾y11、地1個(gè)工位的電子秤14用數(shù)據(jù)線連接；地1個(gè)工位15由真空閥9、干粉閥10、氮?dú)忾y11、消防氣瓶12和電子秤14構(gòu)成，類似的地2個(gè)工位16、地3個(gè)工位17和地1個(gè)并聯(lián)。
利用該裝置實(shí)現(xiàn)三工位干粉自動(dòng)充裝的方法包括以下步驟：
(1)確定充裝的消防氣瓶數(shù)量為三，確定消防氣瓶充裝前所需真空壓力為-0.08MPa，確定消防氣瓶所需干粉充裝重量為20kg、25kg、30kg，確定消防氣瓶所需氮?dú)獬溲b壓力2MPa。
(2)選擇真空泵一個(gè)、充滿足量干粉滅火劑的干粉存儲罐一個(gè)、充滿足量氮?dú)獾牡獨(dú)獯鎯抟粋€(gè)；選擇真空總閥一個(gè)、干粉總閥一個(gè)、氮?dú)饪傞y一個(gè)、帶表頭的真空壓力傳感器一個(gè)、帶表頭的氮?dú)鈮毫鞲衅饕粋€(gè)；選擇真空閥三個(gè)、干粉閥三個(gè)、氮?dú)忾y三個(gè)、電子秤三個(gè)；選擇配有觸摸屏的PLC系統(tǒng)已套做為控制中心；所有選擇的閥門均為電磁閥(初始狀態(tài)為關(guān)狀態(tài))，可由控制中心進(jìn)行開關(guān)控制，所有選擇的壓力傳感器和電子秤都可以由控制中心讀取相應(yīng)數(shù)值。
(3)確保三個(gè)等待充裝干粉的消防氣瓶內(nèi)部干燥、干凈，并將其編號1至3，分別平穩(wěn)放置在三個(gè)電子天平上，形成三個(gè)工位。
(4)將真空泵的工作端口與真空總閥的一端用承壓管連接，真空總閥的另外一端與帶表頭的真空壓力傳感器的一端用承壓管連接；將干粉存儲罐的輸出端口與干粉總閥的一端用承壓管連接；將氮?dú)獯鎯薜妮敵龆丝谂c氮?dú)饪傞y的一端用承壓管連接，氮?dú)饪傞y的另外一端與帶表頭的氮?dú)鈮毫鞲衅鞯囊欢擞贸袎汗苓B接；將真空壓力傳感器的另外一端與地一個(gè)工位的真空閥的一端用承壓管連接，真空閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作端口用承壓管連接；將干粉總閥的另外一端與地一個(gè)工位的干粉閥的一端用承壓管連接，干粉閥的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作端口用承壓管連接；將氮?dú)鈮毫鞲衅鞯牧硗庖欢伺c地一個(gè)工位的氮?dú)忾y的一端用承壓管連接，氮?dú)忾y的另外一端與該工位的消防氣瓶的工作端口用承壓管連接；將控制中心分別與真空泵、真空總閥、真空壓力傳感器、干粉總閥、氮?dú)饪傞y、氮?dú)鈮毫鞲衅?、地一個(gè)工位的真空閥、地一個(gè)工位的干粉閥、地一個(gè)工位的氮?dú)忾y、地一個(gè)工位的電子秤用數(shù)據(jù)線連接；地一個(gè)工位由真空閥、干粉閥、氮?dú)忾y、消防氣瓶和電子秤構(gòu)成，類似的地二個(gè)工位、地三個(gè)工位和地一個(gè)并聯(lián)。
(5)通過控制中心控制所有閥門、真空泵處于關(guān)閉狀態(tài)，將三個(gè)電子秤去皮(歸零)；設(shè)定消防氣瓶充裝前所需真空壓力為-0.08MPa，設(shè)定消防氣瓶所需干粉充裝重量為20kg、25kg、30kg，設(shè)定消防氣瓶所需氮?dú)獬溲b壓力2MPa。
(6)開啟三個(gè)真空閥、真空總閥及真空泵；當(dāng)真空壓力傳感器的數(shù)值達(dá)到設(shè)定的真空壓力-0.08MPa，關(guān)閉真空泵、真空總閥及三個(gè)真空閥。
(7)開啟三個(gè)干粉閥和干粉總閥；當(dāng)?shù)匾粋€(gè)電子秤數(shù)值達(dá)到設(shè)定的干粉充裝重量為20kg，關(guān)閉地一個(gè)工位的干粉閥，當(dāng)?shù)囟€(gè)電子秤數(shù)值達(dá)到設(shè)定的干粉充裝重量為25kg，關(guān)閉地二個(gè)工位的干粉閥，當(dāng)?shù)厝齻€(gè)電子秤數(shù)值達(dá)到設(shè)定的干粉充裝重量為30kg，關(guān)閉地三個(gè)工位的干粉閥，再關(guān)閉干粉總閥。
(8)開啟三個(gè)氮?dú)忾y和氮?dú)饪傞y；當(dāng)壓力傳感器的數(shù)值達(dá)到所有三個(gè)工位設(shè)定的氮?dú)獬溲b壓力2MPa，關(guān)閉三個(gè)工位的個(gè)氮?dú)忾y，再關(guān)閉氮?dú)饪傞y7。至此，三個(gè)工位的干粉滅火劑自動(dòng)充裝全部完成。綜上，滅火器灌裝機(jī)利用了高性能的計(jì)算機(jī)或PLC系統(tǒng)作為控制中心，通過真空壓力傳感器、氮?dú)鈮毫鞲衅?、電子秤?shí)現(xiàn)了對管路壓力和充裝重量的實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過控制中心對真空泵和電磁閥的控制實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化、高效率的干粉滅火劑自動(dòng)充裝。
