Simulador d’extintors: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

El simulador es va crear perquè vaig veure com una empresa gastava una mica en diners en la formació d’usuaris amb extintors en viu. Vaig assenyalar que l’entrenament s’havia de realitzar a l’exterior per dissipar l’alliberament de CO2 (temps meteorològic) i que cada any es tornava a omplir els extintors un bon cost de mida. Vaig pensar que hi hauria d’haver una manera d’estalviar aquests diners i de no confiar en el bon temps per dur a terme aquest esforç. Tot i que hi ha diversos productes disponibles comercialment, ja que faig tallers sobre microprocessadors Arduino al meu espai de creació local, per què no trobar la manera d’utilitzar aquest coneixement i potser alguna impressió CNC i 3D per fer alguna cosa?

Demostració del simulador d’extintors

Una descripció simple és que utilitza un extintor real (buit) amb una llanterna en lloc del con al final de la mànega. La llanterna afectarà a les fotocèl·lules en un "foc" de PVC simulat i, un cop escombrada per cada sensor, tres (3) vegades, un zumbador i un LED intermitent indicaran un esforç complet. Un usuari / participant ha de simular l’ús real traient el passador de seguretat, tancant el mànec i escombrant la llanterna a la base del foc simulat.

Pas 1: Programa Arduino

Aquest codi ha de ser bastant fàcil de seguir. Començo declarant les variables que he utilitzat per comptar els "hits lleugers"; variables per mesurar el biaix de la llum o la llum relativa relativa al voltant de les flames. A mesura que s’afegeix el comptador, faig proves per veure si el recompte arriba al meu llindar (12) i després us envio a una funció que farà sonar el timbre i il·luminarà el LED.

He comentat el codi i també he posat molts "Serial.print" i "Serial.println" per ajudar-vos a depurar també amb el monitor sèrie.

Pas 2: modificacions de l'extintor de foc

El meu primer pensament va ser utilitzar un punter làser, però vaig decidir que faria servir una llanterna i fotocèl·lules molt brillants per fer que això funcionés, de manera que obtingueu una mostra de llum més gran que va a les fotocèl·lules.

Podeu utilitzar un element alternatiu en lloc de l’extintor real i construir-lo des de zero, però volia que això semblés bastant realista.

Vaig declarar l’esforç obtenint un extintor obsolet del nostre equip de seguretat. Ens hem assegurat que estava buit; no feu aquesta feina a una unitat completament carregada.

Vaig treure el tub de sortida de la unitat i, a continuació, vaig examinar les nanses i el passador de seguretat i vaig descobrir on podia posar un interruptor.

Aquesta part de l'esforç va requerir perforar la secció de la vàlvula per passar el cablejat. Podríeu connectar-vos per aquesta zona, però sentia que els cables es podrien trencar més fàcilment durant l’ús si anéssiu per aquesta ruta. Volia fer un producte que durés diversos anys d’ús.

Vaig poder utilitzar dues broques de mida diferent per perforar des de la part frontal de la vàlvula fins a la part posterior, suficient per col·locar dos petits cables. Feu que siguin prou llargs per anar des de l’extrem de la vàlvula fins a la llanterna que trieu. Vaig deixar la meva molt de temps fins que vaig saber que en tenia prou per arribar al final d’una llanterna i, a l’altre extrem, prou folgada per arribar còmodament a un interruptor que muntarem sota el mànec superior. A la unitat en particular que em van proporcionar, hi havia un lloc perfecte per adaptar-se a un interruptor. Així que vaig entrar en una eina de disseny gratuïta anomenada TinkerCad i vaig crear un muntatge d’interruptors que lliscaria cap a la part posterior de l’extintor i després vaig poder trepar per muntar un interruptor tipus corró. He inclòs una imatge i el fitxer STL de la unitat que he creat.

Tingueu en compte que si en dissenyeu un, assegureu-vos que un cop el muntatge i l’interruptor estiguin al seu lloc, voleu assegurar-vos que l’interruptor i el muntatge no aturin la compressió de la nansa o, en cas contrari, no se sentirà realment quan feu pressió el mànec per deixar sortir el CO2. Vaig poder aconseguir un moviment complet, per obtenir una millor sensació de simulació.

He utilitzat un micro-interruptor amb un corró, crec que durarà més temps i donarà una vida útil millor que només ho faria una versió amb interruptor de palanca.

Vaig col·locar l’interruptor i el vaig fixar a la impressió 3D i, a continuació, vaig foradar dos forats de muntatge. També podeu modificar el fitxer.stl per imprimir en 3D aquesta muntura amb forats.

A continuació, vaig mesurar la punta del radi de l'extintor. Alguns extintors poden tenir un con en lloc d’una punta petita. El meu tenia una propina. Llavors vaig mesurar la secció posterior de la llanterna per obtenir-ne el radi. Vaig tornar a TinkerCad i vaig crear un disseny que enllaçava la llanterna i la punta de l'extintor i facilitava el servei.

He adjuntat la STL per a aquest esforç, només n'heu d'imprimir dos per fer la pinça. La llanterna provenia de Harbor Freight.

A continuació, vaig treure la tapa posterior que cobria les bateries de la llanterna i vaig tallar el polsador. Vaig imprimir un endoll per omplir aquest espai i vaig connectar el cablejat a la bateria i a la caixa. El tap tenia un forat imprès, de manera que podia posar un cargol de 4-40 a través del forat. El cap del cargol entra en contacte amb el terminal de la bateria quan torneu a cargolar la base, i després he soldat l’altre extrem i he tancat amb dues femelles de 4-40 per fer que el circuit arribi fins a l’interruptor del mànec. L'altre cable es tapa i es fixa al costat de la caixa de la llanterna per completar el circuit. Ara, podeu provar pressionant el mànec i tancant l’interruptor, la llanterna s’encendrà per verificar el funcionament.

Pas 3: el sistema

Aquest circuit és bastant fàcil de seguir. He inclòs el meu diagrama Fritzing per facilitar-ne el seguiment. Si no utilitzeu Fritzing, us recomano aquesta eina gratuïta, ja que facilita la documentació i, si voleu crear una placa de PC real, pot generar els fitxers adequats per enviar per a aquest servei.

La teoria de funcionament d’aquest dispositiu és que tenim quatre (4) cèl·lules fotogràfiques distribuïdes a la part inferior del foc simulat. Les fotocèl·lules reben una quantitat de llum constant de fons, que es registra cada vegada que la fotocèl·lula és sondejada per l'Arduino. Hi ha una fotocèl·lula "esbiaixada" que hi ha darrere del foc simulat. S'utilitza per captar la llum ambiental a la zona al voltant del simulador. Tot seguit, s'utilitza a la programació per assegurar-se que la llum perduda no provoca les fotocèl·lules. Quan moveu la llanterna d’una fotocèl·lula a una altra, registreu la llum de major intensitat. s'ha de "colpejar" cada fotocèl·lula tres vegades abans que es consideri un bon "escombrat" del foc. Aquest recompte el fa el programa Arduino. Un cop aconseguits els tres recomptes de cada fotocèl·lula, sonarà un brunzidor i parpellejarà un LED de torre per mostrar que l'operador ha completat la tasca. El programari fa que tots els comptadors tornin a zero per començar de nou.

Pas 4: el circuit electrònic

Vaig utilitzar una taula de proves estàndard per construir i provar el circuit. Després vaig utilitzar una placa de prototipat d’estil de soldadura per transferir el cablejat a. Cal que us assegureu que tots els terrenys estan connectats a una ubicació comuna. Condueixo el zumbador, el LED i la placa UNO des de 12 volts per simplificar el circuit. També es podria descarregar una bateria, però he utilitzat una font d’alimentació antiga per a un portàtil. Aquí teniu una vista del circuit de la taula de treball. La major part del treball es realitza dins del codi del programari.

Totes les fotocèl·lules tenen connexió al carril +5 i després a terra mitjançant una resistència. Es toquen al punt de connexió entre la pota de la fotocèl·lula i la resistència i tornen a les entrades analògiques de l'Arduino.

El relé està configurat per ser alimentat pel pin Arduino i lliura 12 volts a la llum LED i al timbre quan la lògica del programa troba que cada fotocèl·lula ha estat "colpejada" per la llum tres vegades. Aquesta és una variable que podeu canviar si voleu que faci menys o més passades de l'extintor.

He inclòs el fitxer Fritizing perquè pugueu veure totes les connexions de cablejat i taulers.