CN104707671A - 大气环境模拟实验舱 - Google Patents

大气环境模拟实验舱 Download PDF

Info

Publication number
CN104707671A
CN104707671A CN201510132788.6A CN201510132788A CN104707671A CN 104707671 A CN104707671 A CN 104707671A CN 201510132788 A CN201510132788 A CN 201510132788A CN 104707671 A CN104707671 A CN 104707671A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
cabin
atmospheric environment
environment
atmospheric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510132788.6A
Other languages
English (en)
Inventor
蔡澎
林康伟
唐超
张晶
喻慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Urban Environment of CAS
Original Assignee
Institute of Urban Environment of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Urban Environment of CAS filed Critical Institute of Urban Environment of CAS
Priority to CN201510132788.6A priority Critical patent/CN104707671A/zh
Publication of CN104707671A publication Critical patent/CN104707671A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种大气环境模拟的实验装备，可模拟单一或复合空气污染因素环境以及实际环境中不同海拔高度的大气状态等；可准确模拟城市环境中温湿度、光照环境，还原现实城市大气环境；可提供稳定、精准的生物培养条件；在防止二次污染的前提下，能够用于单一或复合空气污染物生物学效应研究以及大气二次污染形成的机制研究。本发明分为外部结构和内部结构，外部结构包括：舱体、舱门、集成控制机柜、人工模拟污染物源，气体处理***，气体收集***，内部结构包括：不锈钢网，实验台、气体循环***、温湿度控制***、气氛及颗粒污染物采样传感器、紫外-可见光灯组。

Description

大气环境模拟实验舱
技术领域
本发明涉及一种大气环境模拟的实验装备，可模拟单一或复合空气污染因素环境以及实际环境中不同海拔高度的大气状态等，用于研究空气污染物的生物学影响或大气二次污染形成的机制等。
背景技术
随着我国城市化、工业化的不断推进和快速发展，城市空气污染问题日益严重，我国空气污染强度大，覆盖范围广，呈现明显的区域污染特征；此外，复合型污染特征突出，空气污染呈现明显的季节性特征，影响程度严重。特别是 2013年以来，雾霾发生频率之高、波及之广、程度之重前所未有，给人们的生产生活和身体健康都造成了严重的影响。开展空气污染物对生物的影响以及大气二次污染物形成机制研究极为必要。大气环境模拟实验舱可以模拟单一或复合空气污染因素环境，为研究空气污染物的生物影响机制提供理想的平台。此外，大气环境模拟舱也是研究环境大气痕量气体反应演化的关键技术手段，在舱内模拟实际环境中不同海拔高度的大气状态，用于研究大气二次污染形成的机制。然而，目前该方向相关研究尚处于起步阶段，基于各研究机构用于***性研究空气污染物的模拟设备相对较少，大部分为仅能满足自身实验需要的自制模拟装置。不同实验室使用的大气环境模拟装置未实现标准化，易出现实验数据时间重复性、空间重复性不稳定等问题。此外，这些模拟设备的内部环境并不能满足实验对象的基本生存和生长需求，不适用开展空气污染物生物学和健康效应影响的研究。本发明研制一种保证实验条件稳定可靠、实现实验数据可重复性，并能有效防止实验过程中二次污染的大气模拟舱。
发明内容
发明目的：本发明主要通过对单一或复合的空气污染因子进行准确调控，在保证实验对象基本生存条件、防止二次污染的前提下，为深入***地研究空气污染物对生物、材料等实验对象的影响提供理想的实验平台，并可在舱内模拟实际环境中不同海拔高度的大气状态，以用于研究大气二次污染形成的机制，可广泛应用于低压医学、环境科学、生命科学、材料科学等领域，具有十分重要的应用前景和价值。
技术方案：本发明大气环境模拟实验舱的舱体1包括舱门2、不锈钢网3、实验台4、集成控制机柜5、人工污染物模拟源6、气体处理***7、气体循环***8、温湿度控制***9、气体收集***10、气氛及颗粒污染物采样传感器11、紫外-可见光灯组12 ，所述气体处理***7和所述气体循环***8相连，所述人工污染物模拟源6通过管道与舱体1相连，所述气体收集***10与所述气氛及颗粒污染物采样传感器11相连，所述集成控制机柜5采集其它各部分的数据进行处理，并控制各部分的工作。
有益效果：
1.准确模拟城市环境中的空气环境，可实现对单一或复合空气污染物影响研究；
2.可模拟实际环境中不同海拔高度的大气状态，研究大气二次污染形成的机制；
3.可模拟不同压强及温湿度环境，研究不同海拔高度对空气污染物转化的影响；
4.通过良好的温湿度、光照等调控，可满足不同实验对象的基本生存条件；
5.实现实验条件的标准化，保证实验的时间重复性、空间重复性；
6.具有良好的密闭性，防止实验过程中气体的泄漏，确保操作人员安全。
附图说明  
下面结合附图和实施方向对本发明进一步说明。图1是本发明的主体三维构造图。图中标记为，1.舱体，2.舱门，3.不锈钢网，4.实验台，5.集成控制机柜，6.人工模拟污染物源，7.气体处理***，8.气体循环***，9.温湿度控制***，10.气体收集***，11.气氛及颗粒物采样传感器，12紫外-可见光灯组。
具体实施方式  
本发明分为外部结构和内部结构，外部结构包括：舱体1、舱门2、集成控制机柜5、人工模拟污染物源6，气体处理***7，气体收集***10，内部结构包括：不锈钢网3，实验台4、气体循环***8、温湿度控制***9、气氛及颗粒污染物采样传感器11、紫外-可见光灯组12。
舱体1由耐压、保温材料制成的球状构造，舱体1正面安装有气密性良好的圆盘状封闭舱门2，以防在实验过程中舱内压强的升高或者降低导致气体泄漏，对外界形成二次污染。在舱体1内约四分之一高度的位置，焊接刚性致密不锈钢网3，方便操作人员行走和实验材料、实验台的放置。为方便样品放置以及实验台的调整，实验台4由轻质惰性材料制成，放置于舱体1中间，主要用于放置实验样品。
集成控制机柜5主要负责对舱内实验参数进行实时精调控并进行记录，帮助操作人员实时了解舱体实验条件变化情况。所述集成控制机柜5界面有仪器开关、温度、湿度、光照强度、光照时间、污染物输入体积、舱内气压的参数控制按钮，对实验舱的所有功能实现软件调节。
人工模拟污染物源6用于模拟气体污染物环境。所述人工模拟污染物源6分为气瓶和大气污染物生成装置两部分。（1）气瓶，存储如氧气、氮气、二氧化碳等各种气体。（2）大气污染物生成装置，可按实验需要，生成所需的大气污染物，包括运输工具排放尾气，燃料燃烧、生产过程中排除的烟尘废弃等生产性污染。两者在集成控制机柜5的调控下，通过管道向实验舱体1输入不同体积的单一或不同比例的复合气体污染物，使舱内气氛环境达到实验所要求的技术指标，对实验台4上的实验样品进行暴露处理。或通过输入不同比例的气体混合物，模拟实际环境下的特定大气状态，以研究大气二次污染形成的机制。所述人工模拟污染物源6的气瓶可进行拆卸更换，并留有预留接口，可根据实验需要进行添加或更换。
气体循环***8用于模拟不同海拔高度环境。所述气体循环***8可迅速向舱内输入空气，增加舱内气压；或将舱内空气排出，降低舱内气压，可实现实时调控舱内压强，压强调控范围为30KPa-200KPa（±10Pa）。配合调整温湿度控制***9，达到模拟不同海拔高度环境的目的。所述气体处理***7连接气体循环***8，可处理舱内排出的气体污染物，废气经过多重处理达到安全标准方可排放，以防造成二次污染。
温湿度控制***9用于实现热环境模拟。温湿度控制***9在目前市场已有成熟技术，可实现温度-50-70℃（±1.0oC），湿度5-95 RH%（±3.0％）范围的调控。操作人员可设置不同的温湿度条件，配合不同压强条件，模拟不同海拔高度环境。另外，通过有效设置温湿度范围，可人工调节实验箱内部小气候，以保证实验生物的基本生存需要。
所述气氛及颗粒污染物采样传感器11可实现舱内温度、湿度、光强、气压条件的实时监测，精确度为±0.1；并可通过气氛及颗粒污染物采样传感器11定时或随时采集舱内气体样品进行分析检测。气体收集***10连接着***气氛及颗粒污染物采样传感器11，将采集到了气体样品收集于气瓶内。气体收集***10的气瓶可进行拆卸更换，并留有预留接口，可根据实验需要进行添加或更换。
紫外-可见光灯组12用于实现光环境模拟。紫外-可见光灯组12均匀分布舱体1内壁四周，保证内部光照均匀分布。利用电气控制法，通过各种不同的调光器，可实现光强的调控。操作人员可根据具体实验需要，设置光照时间，人工模拟昼夜变化或紫外光照条件，以适应实验需要或者保证实验生物的基本生存需要。
 本发明通过构建大气环境模拟实验舱，可准确模拟城市环境中温湿度、光照、海拔高度的环境，还原现实城市大气环境；可提供稳定、精准的生物培养条件；采用数字化控制***，可根据舱内监测结果进行实时反馈调节，实现温湿度、气压、光强等参数的精确控制；能够用于单一或复合空气污染物生物学效应研究以及大气二次污染形成的机制研究。本发明可广泛应用于环境科学、生命科学、医学、农学、工业等领域的科学研究，具有十分重要的应用价值。

Claims (9)

1.一种大气环境模拟实验舱，舱体（1）包括：舱门(2)、不锈钢网(3)、实验台（4）、集成控制机柜（5）、人工污染物模拟源（6）、气体处理***（7）、气体循环***（8）、温湿度控制***（9）、气体收集***（10）、气氛及颗粒污染物采样传感器（11）、紫外-可见光灯组(12) ，所述气体处理***(6)和所述气体循环***(7)相连，所述人工污染物模拟源(6)通过管道与舱体(1)相连，所述气体收集***(10)与所述气氛及颗粒污染物采样传感器(11)相连，所述集成控制机柜(5) 采集其它各部分的数据进行处理，并控制各部分的工作。
2.根据权利要求书1所述的大气环境模拟实验舱，其特征是：舱体(1)由耐压、保温材料制成的球状构造，舱体(1)正面安装有气密性良好的圆盘状封闭舱门(2)。
3.根据权利要求书2所述的大气环境模拟实验舱，其特征是：在舱体（1）约四分之一高度的位置，焊接刚性致密不锈钢网（3）。
4.根据权利要求书1所述的大气环境模拟实验舱，其特征是：所述集成控制机柜（5）界面有仪器开关、温度、湿度、光照强度、光照时间、污染物输入体积、舱内气压的参数控制按钮，对实验舱的所有功能实现软件调节。
5.根据权利要求书1所述的大气环境模拟实验舱，其特征是：所述人工模拟污染物源（6）分为气瓶和大气污染物生成装置两部分。
6.根据权利要求书6所述的大气环境模拟实验舱，其特征是：所述人工模拟污染物源（6）的气瓶可进行拆卸更换，并留有预留接口，可根据实验需要进行添加或更换。
7.根据权利要求书1所述的大气环境模拟实验舱，其特征是：所述气体处理***（7）连接气体循环***（8），可处理舱内排出的气体污染物，废气经过多重处理达到安全标准方可排放，以防造成二次污染。
8.根据权利要求书1所述的大气环境模拟实验舱，其特征是：所述气体循环***（8）可实现实时调控舱内压强，压强调控范围为30KPa-200KPa（±10Pa）。
9.根据权利要求书1所述的大气环境模拟实验舱，其特征是：所述气氛及颗粒污染物采样传感器（11）可实现舱内温度、湿度、光强、气压条件的实时监测，精确度为±0.1；并可通过气氛及颗粒污染物采样传感器（11）定时或随时采集舱内气体样品进行分析检测。
CN201510132788.6A 2015-03-26 2015-03-26 大气环境模拟实验舱 Pending CN104707671A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510132788.6A CN104707671A (zh) 2015-03-26 2015-03-26 大气环境模拟实验舱

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510132788.6A CN104707671A (zh) 2015-03-26 2015-03-26 大气环境模拟实验舱

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104707671A true CN104707671A (zh) 2015-06-17

Family

ID=53407693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510132788.6A Pending CN104707671A (zh) 2015-03-26 2015-03-26 大气环境模拟实验舱

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104707671A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107958618A (zh) * 2018-01-12 2018-04-24 河北科技大学 一种关于雾霾形成及影响因素的科普教具
WO2019020455A1 (en) 2017-07-28 2019-01-31 Basf Se URBAN POLLUTION ENVIRONMENT SIMULATION APPARATUS
CN110398570A (zh) * 2019-07-18 2019-11-01 中国科学院金属研究所 一种环境模拟试验装置及使用方法
CN110681418A (zh) * 2019-10-27 2020-01-14 邵华 一种人工气候模拟试验箱
CN111141780A (zh) * 2019-12-26 2020-05-12 兰州空间技术物理研究所 一种低气压光热取水模拟实验装置
CN114062206A (zh) * 2021-10-29 2022-02-18 上海理工大学 一种多功能室内热环境模拟实验平台
CN114743429A (zh) * 2022-06-14 2022-07-12 北京信远志成科技发展有限公司 一种对地球物理环境监测人工影响天气的训练方法
CN115041242A (zh) * 2022-04-07 2022-09-13 广州医科大学附属第一医院（广州呼吸中心） 一种新型的污染物气体暴露舱舱体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19817372C1 (de) * 1998-04-18 1999-10-07 Binder Peter Michael Klimaschrank
CN202146787U (zh) * 2011-05-30 2012-02-22 天津开发区合普工贸有限公司 智能型生态气体环境模拟实验装置
CN102489348A (zh) * 2011-11-14 2012-06-13 武汉大学 一种用于空气净化产品净化效果监测的环境试验舱
CN202983693U (zh) * 2012-07-06 2013-06-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种流量突变的高空环境模拟装置
CN204583213U (zh) * 2015-03-26 2015-08-26 中国科学院城市环境研究所 大气环境模拟实验舱

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19817372C1 (de) * 1998-04-18 1999-10-07 Binder Peter Michael Klimaschrank
CN202146787U (zh) * 2011-05-30 2012-02-22 天津开发区合普工贸有限公司 智能型生态气体环境模拟实验装置
CN102489348A (zh) * 2011-11-14 2012-06-13 武汉大学 一种用于空气净化产品净化效果监测的环境试验舱
CN202983693U (zh) * 2012-07-06 2013-06-12 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种流量突变的高空环境模拟装置
CN204583213U (zh) * 2015-03-26 2015-08-26 中国科学院城市环境研究所 大气环境模拟实验舱

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019020455A1 (en) 2017-07-28 2019-01-31 Basf Se URBAN POLLUTION ENVIRONMENT SIMULATION APPARATUS
CN107958618A (zh) * 2018-01-12 2018-04-24 河北科技大学 一种关于雾霾形成及影响因素的科普教具
CN110398570A (zh) * 2019-07-18 2019-11-01 中国科学院金属研究所 一种环境模拟试验装置及使用方法
CN110681418A (zh) * 2019-10-27 2020-01-14 邵华 一种人工气候模拟试验箱
CN111141780A (zh) * 2019-12-26 2020-05-12 兰州空间技术物理研究所 一种低气压光热取水模拟实验装置
CN114062206A (zh) * 2021-10-29 2022-02-18 上海理工大学 一种多功能室内热环境模拟实验平台
CN115041242A (zh) * 2022-04-07 2022-09-13 广州医科大学附属第一医院（广州呼吸中心） 一种新型的污染物气体暴露舱舱体
CN115041242B (zh) * 2022-04-07 2024-05-24 广州医科大学附属第一医院（广州呼吸中心） 一种新型的污染物气体暴露舱舱体
CN114743429A (zh) * 2022-06-14 2022-07-12 北京信远志成科技发展有限公司 一种对地球物理环境监测人工影响天气的训练方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104707671A (zh) 大气环境模拟实验舱
CN203688419U (zh) 一种大气腐蚀模拟试验箱
CN108786938B (zh) 雾霾颗粒形成模拟仪
CN103207268B (zh) 面向植物吸附pm2.5能力定量分析的环境模拟实验箱
CN204583213U (zh) 大气环境模拟实验舱
CN201409995Y (zh) 全自动常压低氧高二氧化碳清洁级动物培养舱
CN202146787U (zh) 智能型生态气体环境模拟实验装置
CN105339484B (zh) 一种用于监测生物材料发育的设备
CN104502544A (zh) 植物对颗粒物吸附分析模拟***
CN205374399U (zh) 一种测试光催化材料分解汽车尾气性能的试验装置
CN2814957Y (zh) 一种生态模拟装置
CN105973623A (zh) 人员作业环境职业安全健康指标体系仿真测试实验台
CN204389464U (zh) 一种实验用烟雾箱和烟雾检测***
CN202366080U (zh) 一种低氧环境动物实验舱
CN109632683B (zh) 一种风洞实验同步自动化采样测量***
CN220672075U (zh) 一种固废气处理综合实训装置
CN202057533U (zh) 用于建筑材料燃烧烟雾测试的多层协调采样装置
CN203291035U (zh) 可控小环境流动气体动物实验舱
CN102847563B (zh) 用于文物保护研究的环境模拟装置
CN114910607B (zh) 车载式室内室外双烟雾箱
CN102230810A (zh) 智能型生态气体环境模拟实验设备
CN211235847U (zh) 一种便携式森林土壤呼吸检测装置
CN102759481B (zh) 一种多细胞的力学模拟实验平台
CN209778894U (zh) 一种用于污染物暴露试验的二氧化碳培养箱
CN101619286B (zh) 一种二氧化碳减排测试装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150617