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专利号: 2017102848288
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于封闭及半封闭空间雾霾环境的实验系统,其包括实验舱,实验舱内设置有监测监控设备,其特征在于,实验舱的中部设置有电动隔断门,电动隔断门将实验舱分割为第一实验舱与第二实验舱,第一实验舱的一侧设置有第一过渡舱,第一过渡舱与第一管路相连接,第一管路上设置有回路式第二管路,第一管路与回路式第二管路连接处设置有第一开关,第一开关用于控制回路式第二管路的状态,第一开关上方的第一管路上设置有第一分体式过滤干燥箱,第一分体式过滤干燥箱上方的第一管路上设置有第一风机,第一管路末端设置有第一调压装置,第一实验舱内设置有第一雾霾发生装置;第二实验舱的一侧设置有第二过渡舱,第二过渡舱与第二管路相连接,第二管路上设置有回路式第三管路,第二管路与回路式第三管路连接处设置有第二开关,第二开关用于控制回路式第三管路的状态,第二开关上方的第二管路上设置有第二分体式过滤干燥箱,第二分体式过滤干燥箱上方的第二管路上设置有第二风机,第二管路末端设置有第二调压装置,第二实验舱内设置有第二雾霾发生装置;第一管路末端与第二管路末端之间设置有分压挡风板;

上述第一雾霾发生装置与第二雾霾发生装置结构相同,第一雾霾发生装置包括一超声波雾化发生器、一喷粉器、一气泵与一组合式喷嘴,超声波雾化发生器、喷粉器、气泵均与组合式喷嘴管路连接,超声波雾化发生器、喷粉器、气泵均布置在实验舱外部;上述第一实验舱与第二实验舱内均布置有多个压力传感器与温度传感器。

2.根据权利要求1所述的实验系统,其特征在于,上述组合式喷嘴包括至少七个喷嘴;

超声波雾化发生器、喷粉器、气泵分别与对应的喷嘴相连通。

3.根据权利要求1所述的实验系统,其特征在于,上述第一过渡舱与第一管路连接处、第二过渡舱与第二管路连接处均设置有风速传感器。

4.根据权利要求1所述的实验系统,其特征在于,上述第一过渡舱与第二过渡舱的结构相同,第一过渡舱为四棱台型,并呈20°角向外侧渐缩,由多块双层真空玻璃和不锈钢框架组装密封而成的。

5.根据权利要求1所述的实验系统,其特征在于,上述第一过渡舱与第二过渡舱的内壁上均布置温控铜管,温控铜管分别与热源、冷源相连通,温控铜管用于控制实验舱内的温度。

6.根据权利要求1所述的实验系统,其特征在于,上述第一分体式过滤干燥箱与第二分体式过滤干燥箱的结构相同,第一分体式过滤干燥箱包括箱体,箱体下部设置有粉尘过滤层插口,箱体上部设置有干燥层插口,粉尘过滤层插口内插接有由PE聚酯制成的三维立体疏松多孔结构层,干燥层插口内插接有若干层覆膜纤维干燥剂片,覆膜纤维干燥剂片上均匀布置有多个透气孔,透气孔的孔径为两毫米。

7.根据权利要求1所述的实验系统,其特征在于,上述实验舱底部设置有排污口,实验舱的一侧设置有密闭门。

8.一种使用如权利要求1所述实验系统的实验方法,其包括以下步骤:

根据实验要求预制充足的所需粒径的粉尘颗粒、准备实验所需其他气体和液体;

关闭密闭门及排污口,打开分压挡风板和电动隔断门,将第一分体式过滤干燥箱与第二分体式过滤干燥箱安装好,电动隔断门处于半开半闭状态;

打开监测监控设备,开始记录数据,接通所有的电器开关进行预热五分钟,设定实验舱内气压为150Kpa,采用第一调压装置进行充气,达到设定值之后,暂停充气;

等待五分钟,若气压衰减值小于50pa,则气密性良好;若衰减值高于50Pa,需重新关闭密闭门并调整过滤干燥箱,重复上述步骤;若衰减值仍然较高,则需要进行气密性检测,更换失效的密封部件,直到气密性检测良好为止;

判断是否需要进行不同雾霾环境的实验,如果进行单一雾霾环境仿真实验,打开电动隔断门,使第一实验舱与第二实验舱相通;如果进行不同雾霾环境的相互影响的实验,则关闭电动隔断门,第一实验舱与第二实验舱成为独立的空间;

判断是否需要进行不同压力雾霾环境的实验研究,如果进行同等压力下雾霾仿真实验,打开分压挡风板,仅使用第一调压装置进行调节实验舱压力;如果进行不同压力下雾霾环境的对冲影响等实验研究,则关闭分压挡风板,分别控制第一调压装置和第二调压装置,并关闭第一风机与第二风机;

判断所需风流在第一实验舱和第二实验舱的流动方向,若从第一实验舱流向第二实验舱,则开启第二风机,为了防止风流在分体式过滤干燥箱倒流而导致实验舱污染从而影响实验结果,在开启第二风机之前,使第一开关处于关闭状态,第二开关处于打开状态;若从第二实验舱流向第一实验舱,则开启第一风机,在开启第一风机之前,第一开关处于打开状态,第二开关处于关闭状态;

选择预混式雾霾或者非预混式雾霾发生喷嘴;调节相应雾霾发生装置使之达到实验要求的喷雾量、喷雾粒径、喷粉量以及喷射其他气体的速率;

根据实验需求,调整实验舱内温度、压力以及风流参数,进行不同实验舱不同雾霾环境相互影响实验时,在合适的时间节点,打开电动隔断门;

相应实验结束时,打开分压挡风板以及电动隔断门,调整第一开关、第二开关均处于半开半闭状态;

接风管从第一调压装置、第二调压装置的真空泵至室外,开启真空泵,一段时间后打开密闭门,继续排出实验舱内气体,排气时间根据实验舱大小以及是否含有毒有害气体来确定;

导出监测数据,关闭电器开关。