Simulador de extintor de incendios: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

El simulador se creó porque vi a una empresa gastar bastante dinero en capacitar a los usuarios con extintores de incendios activos. Noté que la capacitación tenía que llevarse a cabo al aire libre para disipar la liberación de CO2 (clima) y había un costo considerable para volver a llenar los extintores todos los años. Pensé que debería haber una manera de ahorrar ese dinero y no depender del buen tiempo para lograr este esfuerzo. Si bien hay varios productos disponibles comercialmente, dado que realizo talleres sobre microprocesadores Arduino en mi espacio de fabricación local, ¿por qué no encontrar una manera de usar ese conocimiento y tal vez algo de impresión CNC y 3D para hacer algo?

Demostración del simulador de extintor

Una descripción general simple es que utiliza un extintor de incendios real (vacío) con una linterna en lugar del cono al final de la manguera. La linterna iluminará las fotocélulas en un "fuego" de PVC simulado, y una vez que pase por cada sensor tres (3) veces, un zumbador y un LED parpadeante indicarán un esfuerzo completo. Un usuario / aprendiz debe simular el uso real sacando el imperdible, cerrando la manija y barriendo la linterna en la base del fuego simulado.

Paso 1: Programa Arduino

Este código debería ser bastante fácil de seguir. Empiezo declarando las variables que usé para contar "golpes leves"; variables para medir el sesgo de la luz, o la luz ambiental relativa alrededor de las llamas. A medida que se agrega el contador, pruebo para ver si el conteo alcanza mi número de umbral (12) y luego lo envío a una función que hará sonar el timbre y encenderá el LED.

He comentado el código y también he introducido bastantes "Serial.print" y "Serial.println" para ayudarlo a depurar también con el monitor en serie.

Paso 2: Modificaciones del extintor de incendios

Mi primer pensamiento fue usar un puntero láser, pero decidí que usaría una linterna y fotocélulas muy brillantes para hacer que esto funcionara, de modo que obtengas una muestra de luz más grande que vaya a las fotocélulas.

Podría usar un elemento alternativo en lugar del extintor de incendios real y construir desde cero, pero quería que esto pareciera bastante realista.

Dije el esfuerzo obteniendo un extintor desactualizado de nuestro equipo de seguridad. Nos aseguramos de que estuviera vacío, ¡no hagas este trabajo en una unidad completamente cargada!

Quité el tubo de salida de la unidad y luego examiné las manijas y el pasador de seguridad, luego descubrí dónde podía poner un interruptor.

Esta parte del esfuerzo requirió perforar la sección de la válvula para pasar el cableado. Podría cablear alrededor de esta área, pero sentí que los cables podrían romperse más fácilmente durante el uso si seguía esa ruta. Quería hacer un producto que durara varios años de uso.

Pude usar dos brocas de diferentes tamaños para perforar desde el frente de la válvula hasta la parte posterior, lo suficiente como para colocar dos pequeños cables a través. Haga que estos sean lo suficientemente largos como para que vayan desde el extremo de la válvula a través del tubo hasta la linterna de su elección. Dejé el mío más tiempo hasta que supe que tenía suficiente para alcanzar el extremo de una linterna, y en el otro extremo suficiente holgura para alcanzar cómodamente un interruptor que montaremos debajo del mango superior. En la unidad en particular que me proporcionaron, había un lugar perfecto para colocar un soporte de interruptor. Así que entré en una herramienta de diseño gratuita llamada TinkerCad y creé un soporte de interruptor que se deslizaría en la parte posterior del extintor de incendios y luego pude perforar para montar un interruptor de tipo rodillo. He incluido una imagen y el archivo STL de la unidad que creé.

Tenga en cuenta que si diseña uno, asegúrese de que después de que la montura y el interruptor estén en su lugar, desea asegurarse de que el interruptor y la montura no detengan la compresión del mango, o de lo contrario no se sentirá como algo real cuando esté presionando la manija para dejar salir el CO2. Pude conseguir un movimiento completo, para una mejor sensación de simulación.

Usé un microinterruptor con un rodillo, creo que esto durará más y brindará una mejor vida útil que una versión con interruptor de palanca.

Coloqué el interruptor y lo sujeté a mi impresión 3D, luego perforé dos orificios de montaje. También puede modificar el archivo.stl para imprimir en 3D este soporte con agujeros.

Luego medí el radio de la punta del extintor. Algunos extintores pueden tener un cono en lugar de una punta pequeña. El mío tenía una propina. Luego medí la sección trasera de la linterna para obtener el radio de eso también. Volví a TinkerCad y creé un diseño que uniría la linterna y la punta del extintor y facilitaría el mantenimiento.

He adjuntado el STL para ese esfuerzo, simplemente imprime dos para hacer la abrazadera. La linterna vino de Harbor Freight.

Luego quité la tapa trasera que cubría las baterías de la linterna y corté el botón. Imprimí un enchufe para llenar este espacio y conecté el cableado a la batería y la carcasa. El tapón tenía un agujero impreso, de modo que pude colocar un tornillo 4-40 a través del agujero. La cabeza del tornillo entra en contacto con el terminal de la batería cuando vuelves a atornillar la base, y luego soldé el otro extremo y sujeté con dos tuercas 4-40 para hacer el circuito hasta el interruptor en la manija. El otro cable se golpea y se conecta al costado de la carcasa de la linterna para completar el circuito. Ahora, puedes probar apretando la manija y cerrando el interruptor, tu linterna se encenderá para verificar el funcionamiento.

Paso 3: el sistema

Este circuito es bastante fácil de seguir. He incluido mi diagrama de Fritzing para facilitar el seguimiento. Si no usa Fritzing, le recomiendo esta herramienta gratuita, ya que facilita la documentación, y si desea hacer una placa de PC real, puede generar los archivos adecuados para enviar a este servicio.

La teoría de funcionamiento de este dispositivo es que tenemos cuatro (4) fotocélulas distribuidas en la parte inferior del fuego simulado. Las fotocélulas reciben una cantidad constante de luz de fondo, que se registra cada vez que el Arduino sondea la fotocélula. Hay una fotocélula de "polarización" que está detrás del fuego simulado. Se utiliza para captar la luz ambiental en el área alrededor del simulador. Esto luego se usa en la programación para asegurarse de que la luz parásita no active las fotocélulas. Cuando mueva la linterna de una fotocélula a otra, registre la luz de mayor intensidad. cada fotocélula debe ser "golpeada" tres veces antes de que se considere un buen "barrido" del fuego. Este recuento lo realiza el programa Arduino. Una vez que se alcanza el conteo de tres para cada fotocélula, sonará un timbre y un LED de torre parpadeará para mostrar que el operador ha completado la tarea. El software hace que todos los contadores vuelvan a cero para empezar de nuevo.

Paso 4: el circuito electrónico

Usé una placa de pruebas estándar para construir y probar el circuito. Luego utilicé una placa de prototipos de estilo de soldadura para transferir el cableado. Debe asegurarse de que todos sus terrenos estén conectados a una ubicación común. Manejo el zumbador, el LED y la placa UNO de 12 voltios para simplificar el circuito. También podría funcionar con una batería, pero usé una fuente de alimentación vieja para computadora portátil. Aquí hay una vista de tablero del circuito. La mayor parte del trabajo se realiza dentro del código del software.

Todas las Fotocélulas tienen una conexión al riel +5, y luego a tierra a través de una resistencia. Se tocan en el punto de conexión entre la pata de la fotocélula y la resistencia, y regresan a las entradas analógicas del Arduino.

El relé está configurado para ser energizado por el pin Arduino y entregar 12 voltios a la luz LED y el zumbador cuando la lógica del programa encuentra que cada fotocélula ha sido "golpeada" por la luz tres veces. Esta es una variable que puedes cambiar si quieres que tome menos o más pasadas del extintor.

He incluido el archivo Fritizing para que pueda ver todo el cableado y las conexiones de la placa de pruebas.