CN102872924B - 一种小型复杂环境模拟实验舱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型复杂环境模拟实验舱，包括一个平放倒的圆筒型舱体，其特征在于，舱体圆筒部分透明，舱体的一个端部用金属材料密封，并安装有连通舱内外的进气口及抽气口、数据线接头，舱体的另一个端部设可开闭的金属舱门，该金属舱门和舱体金属密封端部均设有加热及制冷装置，舱体圆筒外壁设置磁场产生装置，所述进气口连接有空气输入装置及超声雾化器；抽气口连接有抽真空装置，舱体内设磁场、压力、温度和湿度传感器，分别采集舱内磁场、压力、温度和湿度信号，通过数据线接头采入微机进行处理，并发出控制指令，由磁场产生装置、空气输入和抽真空装置、加热及制冷装置、超声雾化器实现舱体内复杂环境的模拟控制。

Description

一种小型复杂环境模拟实验舱
技术领域
本发明涉及一种用于高原卫生装备研发的环境模拟装置。
背景技术
各项自然和诱发环境对卫生装备的性能及工作可靠性有重要影响，各种卫生装备的研发都必须按军标及相应环境规范进行环境模拟试验。譬如，研发高原抗缺氧装备过程中，为了验证、检测装备的性能指标，需要到高原实地进行检测与测试，出差费用高；美国纳迪克士兵中心为了测试卫生装备，专门投巨资建设了大型环境模拟实验室，空间有网球场大小，具备高低温、湿度、气压及太空复杂环境的模拟功能。国内一般多见低压舱，只能模拟高原低压环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以实现舱体内温度、湿度、磁场、气压等各种参数实时调节的环境模拟实验装置。
为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
一种小型复杂环境模拟实验舱，包括一个水平放置的圆筒型舱体，其特征在于，舱体圆筒部分透明，舱体的一个端部用金属材料密封，并安装有连通舱内外的进气口及抽气口、数据线接头，舱体的另一个端部设可开闭的金属舱门，该金属舱门和舱体金属密封端部均设有加热及制冷装置，舱体圆筒外壁设置磁场产生装置，所述进气口连接有空气输入装置及超声雾化器；抽气口连接有抽真空装置，舱体内设磁场、压力、温度和湿度传感器，分别采集舱内磁场、压力、温度和湿度信号，通过数据线接头采入微机进行处理，并发出控制指令，由磁场产生装置、空气输入和抽真空装置、加热及制冷装置、超声雾化器实现舱体内复杂环境的模拟控制。
上述方案中，所述用金属材料密封的端部舱内面设置电源插板。
所述的磁场产生装置是在舱体圆筒外壁缠绕至少一对亥姆霍兹线圈连接电流源。线圈间的距离等于舱体半径。
所述的加热及制冷装置是，金属舱门和舱体金属密封端部的舱内面贴有电加热材料，该金属舱门和舱体金属密封端部的舱外面贴有半导体制冷片。
所述进气口通过第三电磁阀连接空气输入装置；并通过第一电磁阀连接超声雾化器。所述抽气口通过第二电磁阀连接抽真空装置。
所述圆筒部分由壁厚>2cm的亚克力透明材料一次拉伸成型。金属舱门和舱体金属密封端部由壁厚>2cm铝合金板制成。
本发明复杂环境模拟装置的优点是，体积小、重量轻，运输移动方便，通过计算机自动控制，可实现各种自然及诱发环境的精确模拟，大大缩短卫生装备的研发周期，降低研发成本。
附图说明
以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明模拟舱的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述：
舱体2为一个平放倒的圆筒型，采用亚克力透明材料一次拉伸成型，壁厚>2cm，既保障了足够的抗压强度，又实现了通体透明，便于实验观察。舱体的一个端部采用壁厚>2cm的铝合金板3密封，并安装有连通舱内外的进气口4及抽气口9、数据线接头5，该端部舱内面设置电源插板8。舱体的另一个端部设可机械开闭的舱门17，该圆形舱门同样采用壁厚>2cm铝合金板加工，合页开合，螺旋紧固。这样一来，开合角度大，便于放置待测设备及装置。圆形门体内侧黏有一圈橡胶密封圈16，保证关门后舱体的气密性。
舱体圆筒外壁缠有一对距离等于舱体半径的亥姆霍兹线圈1，并连接电流源11，通过控制其电流可以方便调节舱内磁场强度，并能通过增加线圈的组数来增加其均匀度，以实现最大化的匀场强输出范围，确保精确实验条件的控制。结合磁场传感器12的反馈，便于微机实时控制舱体内的磁场强度。
舱体端部铝合金板3和舱门17的舱内面贴有电加热材料，如碳晶低温电热膜，可以实现电加热功能。铝合金板3和舱门17的舱外面贴有半导体制冷片，结合温度传感器15的反馈，便于微机实时控制舱体内的温度。
舱体外部设有纯净水超声雾化装置7，并通过第一电磁阀6连接进气口4，结合湿度传感器14的反馈，便于微机实时控制舱体内的湿度。
舱体的抽气口9通过第二电磁阀6与无油干式真空泵10连接，舱体进气口4通过第三电磁阀6调节进气流量，通过微机控制第二、第三电磁阀，调整抽气量与进气量的配比实现舱内气压的调节，并保证了舱体内空气的新鲜（维持其浓度为21%，氧气不会耗尽，饲养小型实验动物时不会发生窒息）。结合压力变送器13的反馈，便于微机实时控制舱体内的压强，可以模拟0-10000米海拔的气压环境。
数字式的磁场传感器12、湿度传感器13、压力变送器14和温度传感器15可沿舱体圆筒内壁的中部周向设置。所有采集的模拟信号通过数据线接头5采入微机，通过微机数据处理、编程实现舱体内各种环境的模拟控制。

Claims (1)

1.一种小型复杂环境模拟实验舱，包括一个水平放置的圆筒型舱体，其特征在于，舱体圆筒圆柱面透明，圆筒部分由壁厚>2cm的亚克力透明材料一次拉伸成型；舱体的一个端部用金属材料密封，并安装有连通舱内外的进气口及抽气口、数据线接头，舱体的另一个端部设可开闭的金属舱门，该金属舱门和舱体金属密封端部均设有加热及制冷装置，舱体圆筒外壁设置磁场产生装置，所述进气口通过第三电磁阀连接空气输入装置，并通过第一电磁阀连接超声雾化器；所述抽气口通过第二电磁阀连接抽真空装置，舱体内设磁场、压力、温度和湿度传感器，分别采集舱内磁场、压力、温度和湿度信号，通过数据线接头采入微机进行处理，并发出控制指令，由磁场产生装置、空气输入和抽真空装置、加热及制冷装置、超声雾化器实现舱体内复杂环境的模拟控制；
所述加热及制冷装置是，金属舱门和舱体金属密封端部的舱内面贴有电加热材料，该金属舱门和舱体金属密封端部的舱外面贴有半导体制冷片。
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