低压环境实验舱的设计
低温环境模拟舱室的热设计、控制分析与降温试验
低温环境模拟舱室的热设计、控制分析与降温试验本文涉及的低温环境模拟舱室(设计温度-205℃～+100℃),是能为某些装置或部件提供低温环境下进行试验工作的密闭舱室,该舱室具有较大的内部空间和优良的绝热保温性能,并且在工作状态下,舱室内部充有一定量的氦气,以增强内部的传热性能、加快降温速率。
低温舱室应用最多的是低温真空舱室,由于该种类型的舱室内部处于高真空环境,因此舱室内部真空绝热的保护。
如果所需求的低温舱室要在非真空状态下工作,那么舱室内外筒体连接构件的漏热就是一个最关键的问题。
在该类低温舱室的设计过程中,如何尽可能地减少通过舱室结构的漏热量,是热设计过程中的重点及难点。
本文通过对低温环境模拟舱室的漏热较大部分:门封和内外筒体间的连接通道进行了结构设计与搭接液氮管路的优化,减少漏热量。
对舱室热沉氦气管路进行了热计算,确定了结构的合理性;对低温下稳定工作状态中的舱室进行漏热分析,包括舱室主体真空绝热层的漏热、端面通道的漏热、内外筒体间支撑结构的漏热、通过门封结构的漏热、通过低温工质管道的漏热。
根据低温环境模拟舱室的功能与目的,分析了低温环境模拟舱室的循环工作原理,依据目标温度划分其工作流程,包括目标温度85K以下恒温控制流程、目标温度85K-150K恒温控制流程、目标温度150K-室温恒温控制流程、目标温度室温-100℃恒温控制流程和复温控制流程。
根据控制要求对可编程逻辑控制器PLC 进行了选型设计。
对低温环境模拟舱室进行的内部热沉降温试验,证明低温非真空舱室内部在降温速率上相对于低温真空舱室的优越性,空间内部充入氦气能大大提高空间内的换热性能;并且初步证明舱室热设计的合理性。
环境工程实验小型环境舱的研制与实验设计
环境工程实验小型环境舱的研制与实验设计作者：苗娟魏学锋王睿王占勇何睿董铁有来源：《中国教育技术装备》2011年第33期摘要以培养学生的科学素质和创新能力为理念，自行设计和制作小型多功能环境舱，可用于模拟室内环境变化对空气污染物浓度变化的影响，亦可作为室内空气污染物去除的实验装置。
介绍其制作思想、结构和功能，并设计与教学内容相适应的实验。
关键词环境舱；实验教学；环境工程；实验设计中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)33-0126-04Development of Small Environmental Chamber for Environmental Engineering Experiment and Design of Experimental Curriculum//Miao Juan, Wei Xuefeng, Wang Rui, Wang Zhanyong, He Rui, Dong TieyouAbstract A small environmental chamber for environmental engineering experiment curriculum was designed and prepared on the basis of modern teaching ideas such as improvement of scientific quality and of innovation ability for undergraduate in the field of environmental engineering. The chamber can be used to modify the concentration changing of indoor air pollution with the environmental conditions. And which can also be used as an experimental unit to remove the air pollution. The preparing idea as well as its structure and function were introduced in this paper, and some experiments were also designed in corresponding with the content of curriculum.Key words environmental chamber; experimental teaching; environmental engineering; design of experimentAuthor’s ad dress Environmental Engineering School of Henan University of Science and Technology, Luoyang, Henan, China 4710031我国环境工程学科是在20世纪70年代中后期迅速发展起来的，到目前为止，大约有140多所大学成立了环境工程专业，而且还在继续增加。
环境测试舱的结构及舱内实验条件
环境测试舱的结构及舱内实验条件据统计，一个健康成年人每天呼吸的空气量约为12kg，远大于对食物和水的摄入量，故室内空气品质对人类的健康具有重要影响。
目前，越来越多的空气品质实验都在自制的环境实验舱中进行。
环境实验舱是测定室内材料和用品中VOC释放量以及释放和污染特性的基本设备，它是把被检测的物品放在舱内，在舱内模拟的环境条件下测定各种参数和释放量。
相比于实际的室内环境，环境舱的舱内温湿度、换气次数更容易进行人为的控制，并且在密封条件下能够确保舱内实验过程不受室外环境污染影响。
因此在空气品质测试中，许多标准都规定环境舱实验为仲裁方法。
然而，各种标准和实验中的环境实验舱材料不同，大小不一，参数各异，始终没有统一的标准来规范环境舱的结构和相关测试参数，我们希望通过相关文献的研究和总结，建立一个更接近现实环境、更实用的环境实验舱，作为行业标准制定的基础。
VOC及甲醛释放量环境测试舱1、环境实验舱构造环境实验舱舱体内壁全部采用电抛光不锈钢材料，各部分是通过在结合部采用连续焊接法固定在一起以及在承重框架处采用点焊焊死[4]。
整个环境舱采用聚四氟乙烯等无吸附、低散发的密封条，并且采用聚亚胺酯泡沫绝缘保温。
舱内保持正压以防止外部空气通过渗流等作用进入。
环境舱的进气口和出气口均设置在顶部，空气均由一个散流器引入舱内，并且通过设置在舱内部顶上的风扇充分混合，保证采样点有害物的浓度能够实时代表舱内有害物浓度[5]。
采样装置是将采样管伸进舱体中央进行采样，采样管的外层材质一般与舱体相同，大多为不锈钢，内衬聚四氟乙烯管以避免采样过程中气体样本收到污染或发生某些反应影响结果。
舱外安装空调机组，其中有化学过滤器和中、高效空气过滤器净化舱内空气，空调系统控制舱内温湿度，可以模拟实际的室内空气环境。
VOC及甲醛释放量环境测试舱2、环境实验舱内实验条件无论大型环境实验舱还是小型环境实验舱，VOC及甲醛释放量环境测试舱，舱内实验条件通常为：空气温度设定在23℃±2℃，空气相对湿度为50%±10%，空气交换率为0.03次/h左右，空气流速为0.1～0.3m/s[6]。
实习三 低压舱工作原理和主要设备的使用方法
实习三 低压舱工作原理和主要设备的使用方法
低压舱是模拟高空低气压环境的大型实验装置，是航空航天医学工作中不可缺少的重要 设备之一。通过组织飞行人员参加低压舱模拟上升可以帮助飞行人员体验急性高空缺氧及大 气压力降低对人体的影响，同时通过低压舱还可以检查飞行人员对缺氧的耐受能力，也可以 结合实际对飞行人员进行供氧装备ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用方法的训练。使用低压舱可完成部分航空生理训练科 目，详见本实习附录。
4
1. 缺氧体验训练 缺氧体验训练可以通过低压舱与吸入低氧混合气两种方法进行。根据训练的安排，可 以设置不同的低压舱上升高度与低氧混合气的浓度。在训练过程中，受训人员可以进行缺氧 耐力检查与缺氧症状的体验。具体实施可参见本实习讲义实习四。 2. 低气压与突然减压训练 可以通过低压舱进行。根据训练要求，可上升至不同高度、设置不同的减压值。通过 训练，可以使受训人员体验低气压的物理机械性影响，感受突然减压时的情景与身体反应， 增强其遭遇座舱破坏时的处置能力。具体实施可参见本实习讲义实习四。 3. 地面加压呼吸训练 当座舱高度超过 12 000m 时，机上供氧系统将进行加压供氧；现代战机在出现一定值 的过载时也会进行加压供氧。如果飞行人员对此不够熟悉，就可能出现呼吸困难、惊慌失措， 导致不当操作。本训练可使受训人员体验加压呼吸的感受，掌握加压呼吸的动作要领。具体 实施可参见本实习讲义实习七。 4. 抗荷措施训练 在战斗飞行与特技飞行中，飞行人员常暴露于＋Gz 过载中，而且由于飞机性能的提升， 飞行人员可能承受高达 6-9G 的过载，因此使用抗荷装备与实施正确的抗荷动作在对抗过载 的影响时缺一不可。本训练的目的是使飞行人员掌握抗荷服的选择与使用方法，以及正确的 对抗动作的要领。训练可采用抗荷服、抗荷调压器或离心机进行，详见《航空航天生物动力 学实习讲义》。 5. 预防与克服飞行错觉的训练 在复杂气象条件或夜航时，飞行人员常出现飞行错觉。如果判断错误、处置不当可威胁 飞行安全，因此进行预防与克服飞行错觉的训练十分必要。本训练通过飞行人员亲身体验飞 行错觉的表现，使他们掌握预防与克服飞行错觉的方法。训练可以采用圆筒式暗室与视动转 笼、电动转椅进行。通过不同旋转方式以及旋转过程中头部移动的方式，可以造成旋转、上 仰、下俯与倾斜等错觉，可使飞行人员了解错觉发生的原理，理解在飞行因素作用下个人感 觉并不可靠的道理，使他们树立在实际飞行中坚信仪表的思想。详细内容参见《航空航天心 理学实习讲义》。
环境工程实验小型环境舱的研制与实验设计
Ｋ ｙ ｏ ｄ ｅ ｖ ｒ ｎ ｅ ｔ １ ｃ ａ ｂ ｒ； ｅ ｐ ｒ ｍ ｎ ａ ｔ ａ ｈ ｎ ｅ ｖ ｒ ｎ ｅ ｔ ｌ ｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ： ｄ ｓ ｇ ｏ ｅ ｗ ｒ ｓ ｎ ｉ ｏ ｍ ｎ ａ ｈ ｍ ｅ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ １ ｅ ｃ ｉ ｇ： ｎ ｉ ０ ｍ ｎ ａ ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｉｎ ｆ
验 。后 者 是 独 立 于 前 几 门实 验 之 外 单 独 的 一 门 课 程 ，
便宜，环境 因素容易控制 ，应用普遍 ，主要用来测试材
料、部件和小型产品，是 国际上欧美国家测量建材和室 内产 品排 出的有机 污染物 的推荐设备。 本设计的思路是 ，在较低成本的条件下，设计制备
同时也是 它们 的有益补 充 ，其 具有 两个特 点：一是 与
１６ ２
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潮 实验教学
环境工程实验 小型环境舱 的研制 与实验 设计木
苗娟 魏 学锋 王睿 王 占勇 何睿 河 南科技大学环 境工程 系 河 南洛 阳 董铁有 ４ ０ ７０ ３ １
环境 测试舱 ，对挥发性有机气体释放特征和释放机理进
行研 究 。 一 按体积 可分为大舱与小舱 （ ５ 。 ＜ ），小舱价格相对 ｍ
业 的课 程 建 设和 实 践 环 节 ，在 教 学 中取 得 良好 的 效 果 。在 实验教 学环节 ，除设置 水污染 控制工程 实验 、
大气污 染控制 工程实验 、 固体 废弃物 处置 实验、物 理 污 染控 制 实 验 和环 境 监 测 实验 外 ，增 设环 境 工 程 实
ｐ ｌ ｉ ｎ． Ｔ ｐ ｐ ｒｉ ｇ ｄ ａｓ ｅｌ ａｓ ｔ ｓ ｒ ｔ ｒｅ ｏｌ ｕｔ ｏ ｈｅ ｒｅ ａ ｎ ｉ ｅａ ｗ ｌ ｉ ｓ ｔ ｕｃ ｕ ａｎ ｎ ｉ ｎ ｅ ｉ ｔ ｏｄ ｃ ｉ ｔ ｓ ａ ｒ ｄ ｆｕ ｃｔ ｏ ｗ ｒｅ ｎ ｒ ｕ ｅｄ ｎ ｈｉ ｐ ｐｅ ， ａ ｓ ｍｅ ｅ ｅ ｍ ｎｔ ｗｅ ｓ ｄ ｓｉ ｎ ｉ ｃ ｒ ｓ ０ ｎｄ ｏ ｘｐ ｒｉ ｅ ｓ ｒｅ ａｌ ｏ ｅ ｇ ｅｄ ｎ ０ ｒｅ ｐ ｎｄｉ ｗｉ ｈ ｈｅ ｃ ｔ ｎｔ ｎｇ ｔ ｔ ｏｎ ｅ ｏｆ ｕ ｉ ｌ ｍ． ｃ ｒｒ ｃｕ ｕ
低压氧舱实验报告
低压氧舱实验报告一、实验目的探究低压氧舱对人体生理状况的影响，评估在低氧环境下人体的适应能力。
二、实验装置和材料- 低压氧舱- 氧气供应系统- 生理参数监测装置- 实验参与者三、实验过程1. 实验参与者进入低压氧舱，并关闭密封门，确保舱内空气不外泄。
2. 开启低压氧舱中的氧气供应系统，保证空气中的氧气浓度低于常压气体中的氧浓度。
3. 启动生理参数监测装置，实时监测实验参与者的血压、心率、血氧饱和度等生理指标。
4. 持续观察并记录实验参与者在低氧环境中的生理变化，包括面色苍白、头晕、恶心等症状。
5. 当实验参与者出现明显的不适症状时，立即停止实验，提供氧气补给，恢复正常氧浓度。
6. 在实验结束后，对实验参与者的血压、心率、血氧饱和度等指标进行再次监测。
四、实验结果在低压氧舱实验中，实验参与者普遍出现了血压升高、心率增快、血氧饱和度下降等生理变化。
部分参与者还出现了面色苍白、头晕、恶心等不适症状。
这些生理变化表明在低氧环境下，人体对氧气的需求增加，心血管系统和呼吸系统受到一定程度的负荷。
此外，在观察的时间段内，未发现实验参与者出现严重的健康问题，所有不适症状均可通过及时提供氧气补给来缓解。
说明在短时间的低压氧舱实验中，人体具有较强的适应能力。
五、实验讨论低压氧舱实验通过模拟高海拔环境，有效地评估了人体对低氧环境的适应能力。
实验结果表明，人体在低氧环境中的生理变化符合预期，但应注意可能出现的不适症状。
实验参与者普遍出现血压升高、心率增快、血氧饱和度下降等反应，这些反应可能是机体为了增加氧气供应而采取的应激性反应。
然而，本实验仅展示了短时间低氧环境对人体的影响，对于长期暴露在低氧环境下的人体适应能力尚待更进一步的研究。
此外，考虑到个体差异和健康状况的影响，实验结果仅供参考，不能一概而论。
六、结论低压氧舱实验结果显示，在低氧环境下，人体的生理指标会发生一系列变化，包括血压升高、心率增快和血氧饱和度下降等。
低压复合环境试验舱群研制
ｓｐ ｌ，ｐ ｙｉｌｇｃ ｌｍｏ ｉ ｒ ｇ ｎ ｎ ｉ ｎ ｎ ｄ ｔｃｉｎ ｗａ ｑ ｉｐ ｄ 棚 ｒ ｅ ｉ ｌｔｄ ａｔｕ ｅ ａ ｕ ｏ ｕ ｐｙ ｈ ｓ ｏ ｉａ ｎｔ ｉ ａ ｄ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔ ｅｅ ｔ ｓ ｅ ｕｐ ｅ ．Ｒ 加 ｏ ｏｎ ｏ ｏ ｈ ｓ ｍｕａｅ ｌｔｄ ｗ ｓ ｐ ｔ ｉ
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（．ｎｔｕｅ ｆ ｖａｏ ｄｃ ｅＢ ｉｎ ０ １２ Ｃ ｉａ２ Ｇ ｉ ｏ ｅ ｇ ｉ ｉＯｄ ａｅＡ ｓｕ ６ ０ ７ Ｇ ｉ ｏ １Ｉｓｔｔｏ ｉ ｉ Ｍｅ ｉｎ ， ｅｉｇ１０ ４ ， ｈｎ； ． ｕｚ ｕＦ ｎｌ ｒ ｒｎｃ， ｎｈ ｎ５ １ １ ， ｕｚ ｕ ｉ Ａ ｔｎ ｉ ｊ ｈ ｅＡ ｈ
试 验鉴 定所 需 的 高 空低 压 环 境 、 温度 环 境 、 速 减 压 环 境模 拟 等 各 种 需 求 ． 提 高航 空装 备 地 面试 验 结 果的 准 确 性 、 迅 对 可
靠 性有 较 大意 义 。
［ 键 词】 低Biblioteka 压 舱 ； 速 减 压 ； 合 环境 关 迅 复
【 中国 图 书 资料 分 类 号】 Ｔ ７ ２ Ｖ １￣ 【 献标 识 码］ Ａ ［ 章 编 号】 １０ — ８ ８２ １ ）２ ０ ０ — ４ Ｈ ７ ； ２７． 文 ２ 文 ０ ３ ８ ６ （０ １ １－ ０ ６ ０
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔｏ ｐ ｒｍ ｅ ａ ｂｅ ｓ ｏ ｍ ｐｌｘ Ｌｏ ｐｒ ｓ ｕ ｅ Ｅｎ ｉ ｏ ｖ ｌｐ ｎ ｆＥｘ ｅ ｉ ｎｔＣｈ ｍ ｒ ｆＣｏ ｅ ｗ－ ｅ ｓ ｒ ｖ ｒ ｎｍ ｅ ｎｔ
低压舱设计
低压舱设计
杨圣杰
【期刊名称】《飞机设计》
【年(卷),期】1995()3
【摘要】从飞机环控系统地面模拟试验设备设计的角度,以刚度计算为重点,论述了低压舱的设计方法,推荐了美国米塞斯图表法,从而简化了计算。
笔者积多年的实践经验,在低压舱的封头、加强圈、开门机构和密封形式的设计中均有独到之处。
尤其是,大胆取消了开闭舱门的锁紧装置,采用了“羊角式密封圈”靠抽空时形成的负压,自动密封舱门的方案,使开、闭舱门特别简单、快捷,实践中收到了良好的效果,大大缩短了试验周期。
【总页数】8页(P33-40)
【关键词】低压舱;封头;临界长度;加强圈;飞机环控系统
【作者】杨圣杰
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】V245.3
【相关文献】
1.根据大型复合低压舱特点完善操作规程设计 [J], 张东辉;许永华;王忠明;是文辉;董翔;赵红艳;李建瑛;李佳佳;马娜
2.地面上的太空出舱——三大出舱训练之低压舱训练 [J], 陈小春;
3.低压载人试验舱复压系统的气动特性计算和声学设计 [J], 戴根华;李沛滋
4.低温低压环境舱压力系统设计 [J], 王云开;夏远哲;李健
5.ZL205A合金舱体低压工艺设计及数值仿真应用 [J], 孙浩;崔恩强;张娜;刘颖卓;陈俊杰;朱辉;卜华锋;王财华
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小型环境测试舱结构示意图
小型环境测试舱结构示意图
1、货物名称：小型环境测试舱
2、厂家名称：东莞市环仪仪器科技有限公司
3、小型环境测试舱结构示意图：
小型环境测试舱由密封舱（有效容积为50 L～1000 L）、空气净化系统、空气温湿度调节控制系统、空气温湿度监控系统、空气流量调节控制装置、空气采样系统等部分组成。
如图I.1所示。
图I.1 小型环境测试舱示意图
说明：
1——空气进气口；
2——空气过滤器；
3——空气温湿度调节系统；
4——空气气流调节器；
5——空气流量调节器；
6——密封舱；
7——气流速度和空气循环的控制装置；
8——温度和湿度传感器；
9——温度和湿度的监测系统；
10——排气口；
11——空气取样的集气管。
4、环境测试舱舱内试验条件：
空气温度（60±2）℃；
空气相对湿度（5±2）%RH；
空气交换速率（1±0.01）次/h；
试样表面空气流速0.1 m/s～0.3 m/s；
材料/舱载荷比0.4 m/m。
环仪仪器科技有限公司环境测试舱文献。
低压低氧动物模型舱的压力容器舱设计
低压低氧动物模型舱的压力容器舱设计
李仕聪;于尧;王建垚;王元国;张金霞;张鹏
【期刊名称】《医疗卫生装备》
【年(卷),期】2022(43)12
【摘要】目的:研制一种低压低氧动物模型舱的压力容器舱,以满足高原缺氧动物实验对压力水平维持的要求。
方法:该压力容器舱由金属封头、可视观察管体、密封门、嵌套式密封圈、自封闭式内法兰和递进式传感器密封装置等组成。
其中可视观察管体和管体两端的金属封头通过自封闭式内法兰进行密闭连接,密封门与舱门外壳通过嵌套式密封圈密封,递进式传感器密封装置可实现双层密封的效果。
通过压力容器舱真空度验证和低压低氧动物实验分别验证压力容器舱的密闭性能和用于动物实验的效果。
结果:该压力容器舱可以稳定维持11.5 kPa真空度,能够模拟15000 m极限海拔,而且能稳定运行30 d;低压低氧动物实验结束后实验动物有明显的肺损伤。
结论:该压力容器舱可以长时间稳定模拟高海拔环境,能够用于高原缺氧动物模型的制备。
【总页数】4页(P27-30)
【作者】李仕聪;于尧;王建垚;王元国;张金霞;张鹏
【作者单位】天津医科大学总医院心胸外科;仙人长(天津)医疗科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】R318;R197.39
【相关文献】
1.大型低压低氧干热高紫外线复合低压舱的研制
2.常低压低氧高二氧化碳动物实验舱的实验研究
3.常低压低氧高二氧化碳动物实验舱的研制
4.低压氧舱模拟急性高原缺氧动物模型建立的初探
5.高海拔低压低氧实验舱模型建立及其控制方式研究
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浙江省环境保护实验综合楼低本底实验室的设计
低本底实验室是用于环境样品和其他样品放射性测量的专用实验 室，该实验室的主要功能有三个方面：(1)γ 谱、α 谱、总 α、总 β、 低能 β 等分析测量；(2) 参考物质的定值；(3) 环境样品和其他样品分 析工作的比对与质量保证。 1 概念设计 [1]
均有 4mm 厚的 304 不锈钢复面，所有钢复面的焊接和通风管、强电管（电 源）和弱电管（通讯、信号）进入室壁处与钢复面的焊接以及室内管线 的安装由富有经验的杭州市设备安装有限公司完成，并经杭州联谊检测 技术有限公司检测，保证了整个实验室内钢复面成为一个平整的气密容 器。两道门也有钢复面，门与门框有气密封条。恒温恒湿设备采用海尔 公司生产的可除湿空调系统，设备专用房间墙面、地面涂唯一由建设部 认可的南华大学研制的瑞尔康 FD-5 型防氡效率为 98% 的涂料。实验室 专用地线的接地电阻为 0.4Ω，经杭州威尔利科技开发有限公司检测， 该地线与钢复面、屏蔽室和低本底室的仪器设备的地线相接。通过选用 以上低水平放射性建筑材料和屏蔽材料、降氡、良好的地线及恒温恒湿 等技术措施，使低本底实验室内空气吸收剂量率实测值降到 27.2nGy/h， 氡浓度降为 10Bq/m3，得到了满意的结果。 3 低本底实验室内空气吸收剂量率的估算及实测 3.1 低本底实验室内宇宙射线空气吸收剂量率的理论估算及实测
Abstract:This paper was to design a low-background laboratories for radiation environment monitoring. Considering location, building materials, cosmic rays, shielding, radon mitigation, electrical and construction factors,The end result:air absorbed dose rate was 27.2nGy/h and radon concentration was 10Bq/m3.
低压低温强紫外线环境模拟实验舱[实用新型专利]
![低压低温强紫外线环境模拟实验舱[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/a67598b3be23482fb5da4c93.png)
专利名称：低压低温强紫外线环境模拟实验舱
专利类型：实用新型专利
发明人：许永华,张琼,曹金军,雷权,王忠明,张东辉,是文辉,杨自更,文湘阳,龙建勇
申请号：CN201220089602.5
申请日：20120312
公开号：CN202778517U
公开日：
20130313
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种低压低温强紫外线环境模拟实验舱，包括过渡舱、低压低温干燥强紫外线舱，低压低温强紫外线舱处连通有真空系统、制冷系统，并在其内装设有太阳紫外线模拟系统。
制冷系统包括制蒸发器、冷凝器、制冷机组、水泵、冷却塔。
真空系统包括两组真空装置，一组真空装置与气水热交换器、气气热交换器连通，并与低压低温强紫外线舱连通；另一组真空装置与过渡舱连通。
低压低温强紫外线舱顶部固定有太阳紫外线模拟器，太阳紫外线传感器与太阳紫外线控制系统共同构成太阳紫外线模拟系统。
本实用新型能够模拟西北高原地区特殊的低压低温干燥强紫外线环境，满足西北地区科学研究、军事卫勤保障、体育训练等需求。
申请人：中国人民解放军兰州军区乌鲁木齐总医院
地址：830000 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市友好北路41号军区总医院动物实验科
国籍：CN
代理机构：乌鲁木齐市禾工专利代理事务所
代理人：何冰
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低温低压环境舱压力系统设计
科技资讯2016 NO.32SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION动力与电气工程28科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION我国地域辽阔,环境情况多样,是车辆使用环境复杂的国家之一,特别是高原地区海拔最高、面积最大。
众所周知,高原海拔高、空气稀薄、昼夜温差大、气候多变、紫外线强、地貌复杂等特点。
为了提高产品的开发进度,减少开发费用,在高原实际环境试验之前,一般在人为模拟的高温、高湿、低压、低温环境下进行试验研究。
低气压环境仓是一个密封低压舱,一般包括温度控制系统、压力控制系统、新风系统、保护监控系统、湿度控制系统、舱体、热交换系统等。
其中压力的实现是由压力控制系统实现的。
在控制系统的控制下,真空泵用于负压的建立,通过变频器改变真空泵的转速,实现不同的抽气速度,实现不同压力的建立和保持。
1 压力控制系统设计高低压环境舱设计参数如下。
模拟环境箱模拟海拔高度变化范围在当地海拔高度0～5000m之间,因此压力系统只有真空系统一个部分,真空系统用于模拟高海拔状态下对应的真空度,同时要保证升降压速率要求。
压力系统主要由真空泵组、电动调节阀、电动阀组、传感器、截止阀等组成。
压力系统原理图如图1所示。
2 真空系统设计真空系统用来实现低气压、高低温、高湿环境箱所需的低气压环境,系统由真空机组、阀件及其他附属设备组成。
压力控制子系统原理如下。
在不同的流动状态下,管道中的气体流量和导气能力计算方法不同,由于在真空抽气过程中湍流的出现时间较短,常常不加以单独考虑,而是将其归入粘滞流态。
其他流动状态的判别可用克努曾数λ/d 或管道中平均压力p与几何尺寸d的乘积pd作为判据。
当粘滞流满足λ/d＜1/100的条件时,pd＞1Pa ·m;当中间流满足1/100＜λ/d＜1/3的条件时,0.03Pa ·m＜pd＜1Pa ·m。
低压复合环境试验舱群研制
低压复合环境试验舱群研制殷东辰;肖华军;臧斌;文湘阳;任兆生;顾昭;石立勇;王桂友【摘要】Objective To develop a set of experiment chambers of complex low-pressure environment, in which the conditions of high altitude & low pressure, low pressure & low temperature, low pressure & high temperature, rapid decompression can be simulated. Methods With the multi-chamber structure and four high-power vacuum pumps applied, the air flow was controlled by the electromagnetic valves over the pipeline. The flow of fresh air into the chambers and the drawing out of the vacuum achieved dynamic balance by the control software. The system for communication, oxygen supply, physiological monitoring and environment detection was equipped. ReeultB The simulated altitude was up to 40000m, with the rapid decompression time being 0.01s. In the meantime, the chambers were of the function of simulating the complex circumstances of high altitude & low pressure, low pressure & low temperature, low pressure & high temperature, rapid decompression. The function met the design requirements and reached the national leading research level. Conclusion The set of experiment chambers can decrease the load of operation by preprogrammed automatic control without adding persons. The simulation of high altitude & low pressure circumstance is improved, and the requirements for the simulation of the conditions of high altitude & low pressure, low pressure & low temperature, low pressure & high temperature, rapid decompression are satisfied.[Chinese MedicalEquipment Journal,2011,32(12) :6-8,12]%目的:研制一组具备高空低气压环境、低压低温复合环境、低压高温复合环境及迅速减压功能的低压复合环境试验舱群,满足航空装备试验鉴定、航空医学科研训练工作要求.方法:采用多舱室结构分别实现高空低压环境、高空低压低温环境、高空低压高温环境和迅速减压功能,使用4套大功率真空泵实现抽真空功能,全管路电磁控制阀门控制抽真空流量,通过程序控制入舱新风量和抽真空流量间的动态平衡以实现舱体内气压高度的平衡和稳定.增加试验所需的通讯、供氧、生理、环境检测等系统,满足装备试验需求.结果:实现模拟气压高度40 000m、迅速减压时间达0.01 s,同时具备低压低温、低温迅速减压、低压高温复合环境模拟功能,满足设计指标要求,达到国内领先水平.结论:该试验舱群不增加操作人员,通过自动化控制程序减轻操作负荷,提高了高空低压环境模拟能力,可满足航空装备试验鉴定所需的高空低压环境、温度环境、迅速减压环境模拟等各种需求,对提高航空装备地面试验结果的准确性、可靠性有较大意义.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2011(032)012【总页数】4页(P6-8,12)【关键词】低压舱:迅速减压;复合环境【作者】殷东辰;肖华军;臧斌;文湘阳;任兆生;顾昭;石立勇;王桂友【作者单位】100142 北京空军航空医学研究所;100142 北京空军航空医学研究所;100142 北京空军航空医学研究所;561017 贵州安顺贵州风雷航空军械有限责任公司;100142 北京空军航空医学研究所;100142 北京空军航空医学研究所;100142 北京空军航空医学研究所;100142 北京空军航空医学研究所【正文语种】中文【中图分类】TH772;V217+.2低压舱是开展航空航天医学、高原医学、高山医学研究、航空航天装备试验鉴定和专项体能训练的专用设备，普遍应用于航空航天、高原高山医学领域，其基本原理是利用真空泵将舱室内的气体抽出，模拟出高空低压缺氧环境，有些低压舱还同时具备低温、过载、特殊气体等功能，以更加真实地模拟高空低压缺氧和低温环境[1]。
大气低压模拟舱研制与初步应用
大气低压模拟舱研制与初步应用田宏民;郑向东;汤洁;林伟立;杨文【摘要】本文介绍了自主研制大气低压模拟舱基本参数及其性能测试和初步应用结果.舱体尺寸为φ550～600mm,长600mm,具备自动和手动两种气压控制方式,舱内极限低压可达2.1 hPa.测试表明:在抽气时舱内气压变化率平均4.1 hPa/s,舱内气压对数与抽气时间在量程范围内基本呈线性变化,压力响应特性曲线随着气压的降低而降低;放气时舱内气压变化率平均6.6 hPa/s,值在100 hPa附近达到最大且向气压的高、低两个方向减小.舱内压力响应静态点测试在10 s到1 min内为2.2％～3.6％,1～10 min为3.6±1.8％.漏气率在10 min内为0.4Pa/min,实际压力控制偏差在10、20、40 min和1h内分别为0.04、0.1、0.19和0.25 hPa.应用低压模拟舱对美国SPC-6A型臭氧探空仪在100 hPa以下泵效订正系数测量的结果与厂家提供的校准曲线对比显示结果较好,偏差在70 hPa以上泵效小于2.5％、35～70 hPa小于5％、20～35 hPa小于6％、20 hPa以下小于5％.低压模拟舱满足气象探空仪器检测的低压环境需求.【期刊名称】《气象科技》【年(卷),期】2015(043)001【总页数】6页(P30-35)【关键词】低压模拟舱;抽气效率;漏气率【作者】田宏民;郑向东;汤洁;林伟立;杨文【作者单位】成都信息工程学院,成都610225;中国气象科学研究院,北京100081;中国气象科学研究院,北京100081;中国气象局气象探测中心,北京100081;中国气象局气象探测中心,北京100081;中国环境科学研究院,北京100012【正文语种】中文探空仪作为一种重要的观测手段广泛应用于全球的气象观测业务中。
在探空仪放飞之前，在地面进行模拟低气压环境下的测试是检定探空仪的手段之一。
1963年上海气象仪器厂生产了GJM3型探空仪气压检定箱，主要利用气密性的圆筒，桶盖上装有钢化玻璃观察窗，桶底装有连接空气阀和真空阀的三通管，利用抽气、放气控制阀控制气压容器内气压。
新型实验动物低氧舱的研制
新型实验动物低氧舱的研制刘毅;孟姣;刘佳;贠洁;康生【摘要】Objective To design and manufacture a hypobaric cabin simulator for experimental animals.Methods The simulator was composed of a fully transparent working chamber,an electrical chamber,a pressure control component and a program control component,which had its body madeof polymethyl methacrylate plastics,the hatch made of metal plate and support by reinforced metal bar.The air inside chamber was exhausted by the diaphragm vacuum pump,the air inflow was controlled by proportional valve,and the inner pressure and the speed of rise and decline were exactly controlled by the balance of inflow and exhaust.Results The new type of hypobaric cabin simulator had the characteristics of accurate pressure control,low fluctuation range and controllable up and down time,low noise as well as adaptable air exchange rate.Conclusion The new type of hypobaric cabin simulator matches the national standard for experimental animals,and can be used in making the animal model of high altitude diseases.%目的:研制一种模拟低压低氧环境的实验舱,用以复制小鼠、大鼠、家兔等中小型实验动物的高原疾病模型.方法:该低氧舱由工作舱、电气舱、气压控制、程序控制4个部分组成.以聚甲基丙烯酸甲酯材料筒柱为主体、以金属板材为舱门、以加强金属杆为支撑,制成全透明的工作舱;由隔膜真空泵提供抽气动力,采用电控比例阀控制进气流量,通过进气与抽气的动态平衡,实现工作舱内压力下降、上升和维持的精确控制.结果:新型实验动物低氧舱气压控制精准、气压波动幅度小、噪声低,舱内换气次数和氨质量浓度均达标.结论:新型实验动物低氧舱符合GB14925-2010《实验动物、环境及设施》的要求,适用于复制实验动物高原疾病模型.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2017(038)004【总页数】4页(P13-16)【关键词】低氧舱;实验动物;高原病;气压控制;高原疾病模型【作者】刘毅;孟姣;刘佳;贠洁;康生【作者单位】710125西安,西安培华学院医学院;710125西安,西安培华学院医学院;710125西安,西安培华学院医学院;710125西安,西安培华学院医学院;710063西安,西安富康空气净化设备工程有限公司【正文语种】中文【中图分类】R318.6;R197.39近年来，国内外高原医学研究水平不断提高，研究规模不断扩大。
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有限元分析是用较简单的问题代替复杂问题后再 求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小 的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的(较 简单的）近似解，然后推导求解这个域总的满足 条件(如结构的平衡条件），从而得到问题的解。 这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题 被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难 以得到准确解，而有限元不仅计算精度高，而且 能适应各种复杂形状，因而成为行之有效的工程 分析手段。
航天中的应用
1，飞行员、航天员的选拔 2，飞行员、航天员的健康检查鉴定 3，航空航天医学体验 4，航空航天医学体验
医学领域
1，支气管哮喘 2，术前耐受性训练 3，体育训练 4，高原适应
低压舱系统是由进气系统，抽气系统，真 空泵，管路系统和控制系统组成。 该系统的原理图如下：
在本设计中，舱体的进气口，出气口都是 运用法兰连接，法兰孔径为80mm，法兰与 舱体用焊接处理，法兰之间用螺栓连接， 法兰上孔的直径为18mm，螺栓选用M16的 螺栓，法兰厚度为18mm。具体示意图如下：
由于舱体尺寸为4m×2m×2m，压力为 49KPa。查《压力容器设计指导手册》，将 舱体的窗口大小设计为400mm×300mm， 圆角半径为30mm。在门上是窗口设计成圆 形，直径为200mm。窗口都是装上玻璃。 在舱体上的窗口四周预留了10mm的边界， 即玻璃尺寸为420mm×320mm，眼角半径 为30mm。玻璃从外面装上，然后在四周加 上密封垫。而门上的窗口则是运用螺栓固 定密封在门上。如下图：
质心的质量惯性矩: Ixx: 8.69264e+06 Ixy: -9.82958e+03 Iyy: 1.76054e+07 Ixz: -3.09885e+02 Iyz: 7.96417e+03 Izz: 1.76136e+07 相对于 COM 的主 MMOI 和主轴: （Pa） 最大主应力 中间主应力 最小主应力 1.76184e+07 1.76005e+07 8.69263e+06 WCS X: -6.03505e-04 -9.23672e-04 9.99999e-01 WCS Y: 5.21108e-01 8.53490e-01 1.10284e-03 WCS Z: 8.53490e-01 -5.21109e-01 3.37522e-05
门上的窗
舱体上的窗
门与舱体之间通过铰接，铰接实现门的开关作用。 铰链焊接在舱体与门上。铰接用销钉相连，如下 图所示：
在设计过程中考虑到舱体内部没有贵重 物品，没有必要安装防盗系统，加上成本 问题，所以设计了普通不用钥匙的锁。门 锁包含把手，弹簧，固定挡片，凸轮，锁 芯，拉手，滑动片，外壳等零件。
有限元分析结果中，最大主应力1.76191e+07 Pa≈17MPa，与舱体材料45#钢相比，小于σs， 合乎材料要求。
在这低压舱的设计中，主要用到的管路元 件有孔板流量计，压力传感器，电磁阀， 电动调节阀，截止阀，消音器，缓冲罐， 真空泵，水泵。具体选型如下：
消音器连在靠近舱体一端；之后连接的是 缓冲罐，缓冲罐可以减小真空泵抽气带来 的压力波动；之后连接的是真空止回阀； 之后连接的是真空泵，真空泵抽取舱体的 气体拍到室外。真空泵靠的是变频控制器 抽气速率，其会产生大量的热量，所以在 真空泵上接上了一个水泵对真空泵进行冷 却降温。
低压舱舱体是一个密封低压舱，它由进气 系统进气，抽气系统抽气，造成舱内压力 减小，达到低压效果。抽气设备主要是真 空泵，它由变频器控制抽气速率。不管是 进气系统，抽气系统都是由控制台控制， 它控制进气速率与真空泵的频率来改变抽 气速率，使舱内的压力达到我们我希望达 到的值。
进气系统有孔板流量计，电磁阀，电动调节阀，截止阀 和消音器五种设备。孔板流量计接在新空气端，它测量进 气速率，消音器接在靠近舱体端，为了太消除空气动力性 噪声的设备。在孔板流量计与消音器之间是由电磁阀，电 动调节阀与截止阀串联后与截止阀并联所组成。
节流件名称：法兰取压标准孔板 适用管道（DN mm）：50-1000 适用直径比B（d/D）0.2-0.75 应用特点：易于清除污物，适用于各种介质 型号：ISO5167GB/T2624－93 材料：铸钢 厂家：北京宣雷自动 化设备有限公司
型号：ZCA-1P 温度：≤90 º 通径（DN mm）：6-100 功率：15W 材料：不锈钢 厂家：上海金刚自 控阀门有限公司
舱体设计要求： 要求用高压风机进行抽气，通过变频器控制高压风机的抽气速 率来平衡高 度，新风端采用电动调节阀自动进行新风补给。 （1）舱内有效尺寸：4m（长）×2m（宽）×2m（高），舱内 容积：16m3； （2）设计高度：5500米（海拔） （3）工作高度：4500米（海拔） （4）上升、下降速率：1～30m/s可调 （5）舱室通风量：≥120m3/h（标准状态下） （6）上升速率控制精度：≯±1m （7）下降速率控制精度：≯±1m （8）高度控制精度：±30m
型号：PAA-23/25： 量程：0～110kPa 精度：±0.2％ FSO （可选±0.1％ 输出：4 ～ 20mA , 0 ～ 10V 供电：24VDC 频率响应：1kHz(可选5kHz) 工作温度范围：-40～100℃ 补偿（精度）温度范围： -10～80℃
考虑到成本问题，选用常用的45#钢材作为 舱体机构材料。 查《机械设计手册》得45#钢参数如下： 标准号：GB699—88，密度7.85g/cm3,弹性 模量210GPa,泊松比0.3，σb=600mpa， σs=355MPa。
由于舱体要求，受力为四周受力，设计成长方体。所以， 舱体面相当于周界铰接。查《机械设计手册· 平板受力》结 果如下：
规格型号：2BE1- 102-0 类型：变频控制 50-1000 Hz 速率：1-50 m3 参考管径（mm) ：80 材料：叶轮（球墨铸铁）， 泵盖（铸铁），泵体（碳钢）， 圆盘（铸铁），待检泵头（普通） 厂家：山东伯仲真空设备股份有限公司
型号：L3D-50-0040-100 最大扬程：40 m 排水量：4 T/h 功率KW/h：2.2 厂家：永坚精机有限公司
相对于 WCS 原点的主 MMOI 和主轴: （单位：Pa） 最大主应力 中间主应力 最小主应力 1.76191e+07 1.76007e+07 8.69343e+06 WCS X: -5.93655e-04 -9.47174e-04 9.99999e-01 WCS Y: 5.06277e-01 8.62370e-01 1.11737e-03 WCS Z: 8.62370e-01 -5.06278e-01 3.24168e-05 相对于 WCS 原点的质心位置: (-1.69679e+00, -1.05089e+01, 9.57029e-01)
型号：ZDLP-3810L 通径（DN mm）：40,50,65，80，100 电压：AC220V 材料：铸钢 厂家：上海金刚自控 阀门径：15～400MM 压力：2.5～4.0Mpa 温度：常温 材料：碳钢
QQ:674415300
低压舱是通过调节抽气量与进气量的比例 来实施上升与下降的。上升时抽气量大于 进气量，停留时抽气量等于进气量，下降 时抽气量小于进气量。原则是在模拟不同 低气压条件的同时，保证舱内充分的通气 量。 经过了200多年的发展，各种低压舱应运而 生。它由舱体、抽气系统、控制系统、供 氧系统、连接管道、照明及通讯等组成。 如下图所示：
型号：WG18-1200-5 公称容积：3 m3 公称直径：1200 mm 接口：80mm 压力：0.1-1 Mpa 材料：铸钢 厂家：江苏民生高压 容器制造有限公司
规格型号：KAD-205/1.61-15 压力（Mpa）：低压 0.5-2.5 温度（℃）：≤ 400 排量：（t/h）15 参考管径（mm) ：89 厂家：华银电力辅机 有限公司
FSO）
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