Simulador de extintor de incêndio: 7 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

O simulador foi criado porque observei uma empresa gastar uma boa quantia em dinheiro treinando usuários com extintores de incêndio. Observei que o treinamento tinha que ser realizado do lado de fora para dissipar a liberação de CO2 (clima) e havia um custo de bom tamanho para reabastecer os extintores a cada ano. Achei que deveria haver uma maneira de economizar esse dinheiro e não depender do bom tempo para realizar esse esforço. Embora existam vários produtos disponíveis comercialmente, já que faço workshops sobre microprocessadores Arduino no meu makerpace local, por que não encontrar uma maneira de usar esse conhecimento e talvez um pouco de impressão CNC e 3D para fazer algo?

Demonstração do Simulador de Extintor de Incêndio

Uma visão geral simples é que ele usa um extintor de incêndio real (vazio) com uma lanterna no lugar do cone na extremidade da mangueira. A lanterna atingirá as fotocélulas em um "incêndio" simulado de PVC e, uma vez varrida em cada sensor três (3) vezes, uma campainha e um LED piscando indicarão um esforço concluído. O usuário / estagiário deve simular o uso real retirando o pino de segurança, fechando a alça e passando a lanterna na base do fogo simulado.

Etapa 1: Programa Arduino

Este código deve ser bastante fácil de seguir. Começo declarando as variáveis que usei para contar os "acertos de luz"; variáveis para medir o viés de luz - ou luz ambiente relativa ao redor das chamas. Conforme o contador é adicionado, eu testo para ver se a contagem atinge meu número limite (12) e, em seguida, envio você para uma função que tocará a campainha e acenderá o LED.

Comentei o código e também incluí alguns "Serial.print" e "Serial.println" para ajudá-lo a depurar com o monitor serial também.

Etapa 2: Modificações do extintor de incêndio

Meu primeiro pensamento foi usar um apontador laser, mas decidi que usaria uma lanterna muito forte e fotocélulas para fazer isso funcionar, então você obtém uma amostra maior de luz que vai para as fotocélulas.

Você poderia usar um item alternativo no lugar do extintor de incêndio real e construir do zero, mas eu queria que isso parecesse bastante realista.

Eu declarei o esforço obtendo um extintor de incêndio fora de prazo de nossa equipe de segurança. Verificamos se ele estava vazio, não faça este trabalho em uma unidade totalmente carregada!

Tirei o tubo de saída da unidade, examinei as alças e o pino de segurança e descobri onde poderia colocar um interruptor.

Esta parte do esforço exigia perfurar a seção da válvula para passar a fiação. Você poderia conectar ao redor desta área, mas eu senti que os fios poderiam ser quebrados mais facilmente durante o uso se você seguisse esse caminho. Eu queria fazer um produto que durasse vários anos de uso.

Consegui usar duas brocas de tamanhos diferentes para perfurar da frente para trás da válvula, o suficiente para colocar dois pequenos fios. Faça-os longos o suficiente para ir do final da válvula, através do tubo, até a lanterna de sua escolha. Deixei a minha por muito tempo até saber que tinha o suficiente para alcançar a extremidade de uma lanterna e, na outra extremidade, folga suficiente para alcançar confortavelmente um interruptor que montaremos sob a alça superior. Na unidade específica que me foi fornecida, havia um lugar perfeito para encaixar uma montagem de switch. Então, entrei em uma ferramenta de design gratuita chamada TinkerCad e criei um suporte de interruptor que deslizaria na parte de trás do extintor de incêndio e, em seguida, poderia perfurar para montar um interruptor de rolete. Incluí uma imagem e o arquivo STL da unidade que criei.

Lembre-se de que se você projetar um, certifique-se de que, após a montagem e a chave estarem no lugar, você deseja certificar-se de que a chave e a montagem não interrompem a compressão da alça, ou então não parecerá real quando você colocar pressão a alça para deixar o CO2 sair. Consegui um movimento completo, para uma melhor sensação de simulação.

Usei um microinterruptor com um rolo nele, acho que vai durar mais tempo e dar uma vida útil melhor do que apenas uma versão com interruptor de alavanca faria.

Eu coloquei o interruptor e fixei-o na minha impressão 3D, em seguida, fiz dois furos de montagem. Você também pode modificar o arquivo.stl para imprimir em 3D esta montagem com orifícios.

Em seguida, medi a ponta do raio do extintor. Alguns extintores podem ter um cone em vez de uma pequena ponta. O meu tinha uma dica. Em seguida, medi a seção posterior da lanterna para obter o raio dela também. Voltei ao TinkerCad e criei um design que ligaria a lanterna e a ponta do extintor e facilitaria a manutenção.

Anexei o STL para esse esforço, basta imprimir dois para fazer a pinça. A lanterna veio da Harbor Freight.

Em seguida, removi a tampa traseira que cobria as baterias da lanterna e desliguei o botão. Imprimi um plugue para preencher esse espaço e conectei a fiação à bateria e ao gabinete. O plugue tinha um orifício impresso, para que eu pudesse colocar um parafuso 4-40 no orifício. A cabeça do parafuso entra em contato com o terminal da bateria quando você aparafusa a base de volta, e então eu soldei a outra extremidade e prendi com duas porcas 4-40 para fazer o circuito até a chave na alça. O outro fio é grampeado e preso na lateral da caixa da lanterna para completar o circuito. Agora, você pode testar apertando a alça e fechando o interruptor, sua lanterna acenderá para verificar o funcionamento.

Etapa 3: O Sistema

Este circuito é bastante fácil de seguir. Incluí meu diagrama de Fritzing para facilitar o acompanhamento. Se você não usa o Fritzing, recomendo fortemente esta ferramenta gratuita, pois torna mais fácil documentar, e se você quiser fazer uma placa de PC real, ela pode gerar os arquivos adequados para enviar para este serviço.

A teoria de operação deste dispositivo é que temos quatro (4) fotocélulas distribuídas na parte inferior do fogo simulado. As fotocélulas recebem uma quantidade de luz de fundo constante, que é registrada cada vez que a fotocélula é pesquisada pelo Arduino. Existe uma fotocélula "polarizada" que está por trás do fogo simulado. Isso é usado para captar a luz ambiente na área ao redor do simulador. Isso então é usado na programação para garantir que a luz difusa não esteja ativando as fotocélulas. Ao mover a lanterna de uma fotocélula para outra, registre a luz de maior intensidade. cada fotocélula deve ser "atingida" três vezes antes de ser considerada uma boa "varredura" do fogo. Essa contagem é feita pelo programa Arduino. Assim que a contagem de três para cada fotocélula for atingida, uma campainha tocará e um LED de torre piscará para mostrar que o operador concluiu a tarefa. O software faz o ciclo de todos os contadores de volta a zero para começar novamente.

Etapa 4: O Circuito Eletrônico

Usei uma placa de ensaio padrão para construir e testar o circuito. Em seguida, usei uma placa de prototipagem estilo solda para transferir a fiação. Você precisa se certificar de que todos os seus terrenos estão conectados a um local comum. Eu conduzo a campainha, o LED e a placa UNO de 12 volts para simplificar o circuito. Ele poderia funcionar com bateria também, mas usei uma fonte de alimentação de laptop antigo. Aqui está uma visão do circuito em placa de ensaio. A maior parte do trabalho é feita dentro do código do software.

Todas as fotocélulas têm uma conexão ao trilho +5 e, em seguida, ao aterramento por meio de um resistor. Eles são colocados no ponto de conexão entre a perna da fotocélula e o resistor e voltam para as entradas analógicas no Arduino.

O relé é configurado para ser energizado pelo pino do Arduino e fornecer 12 volts à luz LED e à campainha quando a lógica do programa descobrir que cada fotocélula foi "atingida" pela luz três vezes. Esta é uma variável que você pode alterar se quiser dar menos ou mais passagens do extintor de incêndio.

Incluí o arquivo Fritizing para que você possa examinar todas as conexões da fiação e da placa de ensaio.