جهاز محاكاة طفاية الحريق: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

تم إنشاء جهاز المحاكاة لأنني شاهدت شركة تنفق الكثير من الأموال على تدريب المستخدمين باستخدام طفايات الحريق الحية. لاحظت أنه يجب إجراء التدريب في الخارج لتبديد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (الطقس) وكانت هناك تكلفة جيدة الحجم لإعادة ملء طفايات الحريق كل عام. اعتقدت أنه يجب أن تكون هناك طريقة لتوفير هذا المال ، وعدم الاعتماد على الطقس الجيد لإنجاز هذا الجهد. في حين أن هناك العديد من المنتجات المتاحة تجاريًا ، نظرًا لأنني أقوم بورش عمل حول معالجات Arduino الدقيقة في مساحة التصنيع المحلية الخاصة بي ، فلماذا لا أجد طريقة لاستخدام هذه المعرفة وربما بعض الطباعة باستخدام الحاسب الآلي والطباعة ثلاثية الأبعاد لصنع شيء ما؟

عرض محاكاة طفاية حريق

نظرة عامة بسيطة هي أن هذا يستخدم مطفأة حريق حقيقية (فارغة) مع مصباح يدوي بدلاً من المخروط في نهاية الخرطوم. سيصطدم المصباح بالخلايا الضوئية على "حريق" محاكاة PVC ، وبمجرد أن يكتسح كل مستشعر ثلاث (3) مرات ، سيشير الجرس وامض مؤشر LED إلى الجهد المكتمل. يجب على المستخدم / المتدرب محاكاة الاستخدام الحقيقي عن طريق إخراج دبوس الأمان وإغلاق المقبض وكنس المصباح عند قاعدة إطلاق النار المحاكى.

الخطوة 1: برنامج اردوينو

يجب أن يكون هذا الرمز سهل المتابعة إلى حد ما. أبدأ بالإعلان عن المتغيرات التي استخدمتها لحساب "عدد الزيارات الخفيفة" ؛ متغيرات لقياس انحياز الضوء - أو الضوء المحيط النسبي حول اللهب. عند إضافة العداد إلى ، أختبر لمعرفة ما إذا كان العدد يصل إلى رقم الحد الخاص بي (12) ثم أرسلك إلى وظيفة سترن الجرس وتضيء مؤشر LED.

لقد علقت على الكود ، وقمت أيضًا بوضع عدد غير قليل من "Serial.print" و "Serial.println" لمساعدتك في تصحيح الأخطاء مع الشاشة التسلسلية أيضًا.

الخطوة 2: تعديلات طفاية الحريق

كانت فكرتي الأولى هي استخدام مؤشر ليزر ، لكنني قررت استخدام مصباح يدوي وخلايا ضوئية ساطعة للغاية لإنجاز هذا العمل ، بحيث تحصل على عينة أكبر من الضوء تذهب إلى الخلايا الضوئية.

يمكنك استخدام عنصر بديل بدلاً من مطفأة الحريق الحقيقية والبناء من نقطة الصفر ، لكنني أردت أن يبدو هذا واقعيًا إلى حد ما.

لقد أشرت إلى الجهد من خلال الحصول على مطفأة حريق قديمة من فريق السلامة لدينا. لقد تأكدنا من أنها فارغة ، لا تقم بهذا العمل لوحدة مشحونة بالكامل!

أزلت أنبوب الإخراج للوحدة ، ثم فحصت المقابض ودبوس الأمان ، ثم اكتشفت أين يمكنني وضع مفتاح.

تطلب هذا الجزء من الجهد حفر قسم الصمام لتوصيل الأسلاك من خلاله. يمكنك وضع الأسلاك حول هذه المنطقة ، لكنني شعرت أن الأسلاك يمكن أن تنكسر بسهولة أكبر أثناء الاستخدام إذا ذهبت في هذا الطريق. كنت أرغب في صنع منتج يدوم لعدة سنوات من الاستخدام.

تمكنت من استخدام لقمتي حفر بأحجام مختلفة للحفر من مقدمة الصمام إلى الخلف ، وهو ما يكفي لوضع سلكين صغيرين من خلالهما. اجعلها طويلة بما يكفي للانتقال من نهاية الصمام طوال الطريق عبر الأنبوب إلى المصباح الذي تختاره. لقد تركت لي لفترة طويلة حتى علمت أن لدي ما يكفي للوصول إلى نهاية مصباح يدوي ، وعلى الطرف الآخر ما يكفي من الركود للوصول بشكل مريح إلى مفتاح سنقوم بتركيبه تحت المقبض العلوي. في الوحدة المحددة التي تم توفيرها لي ، كان هناك مكان مثالي لتركيب حامل مفتاح. لذلك ذهبت إلى أداة تصميم مجانية تسمى TinkerCad وأنشأت مفتاحًا مثبتًا ينزلق في الجزء الخلفي من مطفأة الحريق ومن ثم يمكنني الحفر لتركيب مفتاح من نوع الأسطوانة. لقد قمت بتضمين صورة وملف STL للوحدة التي قمت بإنشائها.

ضع في اعتبارك إذا قمت بتصميم واحد ، فتأكد بعد وضع التثبيت والمفتاح في مكانه ، فأنت تريد التأكد من أن المفتاح والتركيب لا يوقفان ضغط المقبض ، وإلا فلن يشعر أنه شيء حقيقي عندما تضغط على المقبض لإخراج ثاني أكسيد الكربون. لقد تمكنت من الحصول على حركة كاملة ، من أجل إحساس أفضل بالمحاكاة.

لقد استخدمت مفتاحًا صغيرًا به بكرة ، وأعتقد أن هذا سيستمر لفترة أطول ، ويعطي عمر خدمة أفضل من مجرد إصدار مفتاح الرافعة.

لقد وضعت المفتاح وثبته على الطباعة ثلاثية الأبعاد الخاصة بي ، ثم قمت بحفر فتحتين متصاعدتين. يمكنك أيضًا تعديل ملف.stl إلى طباعة ثلاثية الأبعاد لهذا الحامل مع وجود ثقوب فيه.

بعد ذلك ، قمت بقياس طرف نصف قطر مطفأة الحريق. قد تحتوي بعض طفايات الحريق على مخروط بدلاً من طرف صغير. كان لي بقشيش. ثم قمت بعد ذلك بقياس الجزء الخلفي من المصباح للحصول على نصف قطر ذلك أيضًا. عدت إلى TinkerCad وقمت بإنشاء تصميم من شأنه أن يربط المصباح اليدوي وطرف مطفأة الحريق ويجعل الخدمة سهلة.

لقد قمت بإرفاق STL لهذا الجهد ، فأنت ببساطة تطبع اثنين لعمل المشبك. جاء المصباح من Harbour Freight.

بعد ذلك ، قمت بإزالة الغطاء الخلفي الذي يغطي البطاريات الموجودة على المصباح اليدوي ، وقمت بقطع زر الضغط. لقد قمت بطباعة قابس لملء هذه المساحة وربطت الأسلاك بالبطارية والحالة. يحتوي القابس على فتحة مطبوعة ، حتى أتمكن من وضع برغي 4-40 في الفتحة. يتصل رأس المسمار بطرف البطارية عندما تقوم بربط القاعدة مرة أخرى ، ثم قمت بلحام الطرف الآخر وقمت بربط صامولتين من 4 إلى 40 لجعل الدائرة تصل إلى المفتاح الموجود في المقبض. يتم النقر على السلك الآخر وتثبيته على جانب علبة المصباح لإكمال الدائرة. الآن ، يمكنك الاختبار عن طريق الضغط على المقبض وإغلاق المفتاح ، سيضيء المصباح الخاص بك للتحقق من العملية.

الخطوة الثالثة: النظام

هذه الدائرة سهلة المتابعة إلى حد ما. لقد قمت بتضمين مخطط Fritzing الخاص بي لسهولة المتابعة. إذا كنت لا تستخدم Fritzing ، فإنني أوصي بشدة بهذه الأداة المجانية ، لأنها تسهل عملية التوثيق ، وإذا كنت تريد إنشاء لوحة كمبيوتر فعلية ، فيمكنها إنشاء الملفات المناسبة لإرسالها لهذه الخدمة.

نظرية تشغيل هذا الجهاز هي أن لدينا أربع (4) خلايا ضوئية موزعة أسفل النار المحاكاة. تتلقى الخلايا الضوئية كمية ثابتة من ضوء الخلفية ، والتي يتم تسجيلها في كل مرة يتم فيها استطلاع الخلية الكهروضوئية بواسطة Arduino. هناك خلية ضوئية "منحازة" خلف النار المقلدة. يستخدم هذا لالتقاط الضوء المحيط في المنطقة المحيطة بالمحاكي. ثم يتم استخدام هذا في البرمجة للتأكد من أن الضوء الشارد لا ينطلق من الخلايا الضوئية. عندما تقوم بتحريك المصباح من خلية ضوئية إلى أخرى ، قم بتسجيل الضوء ذو الكثافة العالية. يجب "ضرب" كل خلية ضوئية ثلاث مرات قبل اعتبارها "اكتساح" جيد للنار. يتم هذا العد بواسطة برنامج Arduino. بمجرد الوصول إلى العد الثلاثة لكل خلية ضوئية ، سيصدر صوت صفارة وسيومض مؤشر LED للبرج ليوضح أن المشغل قد أكمل المهمة. يقوم البرنامج بتدوير جميع العدادات إلى الصفر لبدء التشغيل مرة أخرى.

الخطوة 4: الدائرة الإلكترونية

لقد استخدمت اللوح القياسي لبناء واختبار الدائرة. ثم استخدمت لوحة نماذج أولية بنمط اللحام لنقل الأسلاك إليها. تحتاج إلى التأكد من أن جميع أراضيك متصلة بموقع مشترك. أقود كلاً من الجرس و LED ولوحة UNO من 12 فولت لتبسيط الدائرة. يمكن تشغيله من البطارية أيضًا ، لكنني استخدمت مصدر طاقة قديم للكمبيوتر المحمول. هنا عرض اللوح للدائرة. يتم تنفيذ معظم العمل داخل كود البرنامج.

جميع الخلايا الضوئية لها اتصال بالسكك الحديدية +5 ، ثم بالأرض عبر المقاوم. يتم النقر عليها عند نقطة الاتصال بين ساق الخلية الكهروضوئية والمقاوم ، وتعود إلى المدخلات التناظرية على Arduino.

يتم إعداد التتابع ليتم تنشيطه بواسطة دبوس Arduino ، ويقدم 12 فولت إلى ضوء LED والجرس عندما يكتشف منطق البرنامج أن كل خلية ضوئية قد "ضربت" بالضوء ثلاث مرات. هذا متغير يمكنك تغييره إذا كنت تريد أن تستغرق أقل أو أكثر من مطفأة الحريق.

لقد قمت بتضمين ملف Fritizing بحيث يمكنك إلقاء نظرة على جميع توصيلات الأسلاك واللوح.