专利名称：一种热带高温、高湿环境模拟系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环境模拟系统，具体涉及一种用于模拟热带高温、高湿等极端环境及与之相关的干预实验的系统。
背景技术：
环境模拟系统广泛应用于汽车制造、航空科技、军工产品、通讯器材等领域，特别是对高温、高湿环境的模拟，可以对产品进行高温、高湿等极端环境的测试，从而判断产品的可靠性及稳定性。
在军事领域，环境模拟系统可用于研究湿热环境对机体的影响及其防护，也可用于复合因素如湿热、噪声、震动等对人体的综合作用及其防治措施的研究，通过建立完善的药物评价系统，筛选出防治中暑、抗疲劳、提高机体耐热能力的药物，为增强作战人员在热带环境下的耐受性提供参照。原有的环境模拟系统存下以下缺点仅仅单独模拟了高温环境或高湿环境，未将两者综合起来，特别是无法模拟热带雨林环境；模拟出的温度、湿度等关键参数达不到要求或者温度、湿度指标不稳定；没有模拟出自然光照以及热带环境下的声音等；中央控制系统未实现智能化，无法采集的完整且准确的数据，无法提供可靠的实验结果报告。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能有效地解决现有环境模拟系统存在的上述问题的热带高温、高湿环境模拟系统。本发明的另一目的是提供基于该模拟系统的一种热带高温、高湿环境模拟方法。本发明的主要技术方案是一种热带高温、高湿环境模拟系统,主要由舱体、中央控制系统、仪表系统及技术支撑系统构成，其中舱体主要由隔热保温舱壁、耐高温高湿不锈钢门、真空可遮蔽式观察视窗、采血口组成；仪表系统包括舱内温度仪表盘、湿度仪表盘、光照度仪表盘及噪度仪表盘；技术支撑系统主要由电加热设备、加湿设备、空调系统、地热系统、生物效应灯、照射辐射热源、声源播放器等构成；舱体通过输送管道与设备相连，控制人员通过中央控制系统精密控制舱内的温湿度、光照度及噪度等参数，各数据实时反馈在系统界面上，并与仪表盘上的物理数据对比，确保一致性。本发明的第一方面，提供了一种热带高温、高湿环境模拟系统，主要包括舱体、中央控制系统、仪表系统以及技术支撑系统，所述的舱体通过仪表系统、技术支撑系统与中央控制系统相连；所述的舱体的主体采用隔热保温材料搭建，前侧设有进出口，后侧设有紧急通道出口，较佳地，进出口和紧急通道出口均由耐高温高湿不锈钢门构成；左右两侧为木质护墙格栅，防止实验人员接触烫伤；前侧还设有真空可遮蔽式观察视窗，控制人员可通过真空可遮蔽式观察视窗观察内部实验人员活动情况；舱体的顶部安装有照明、紫外杀菌装置，提供舱内普通工作照明和实验后的紫外线照射杀菌；
仪表系统包括舱内温度仪表盘、湿度仪表盘、光照度仪表盘及噪度仪表盘等；技术支撑系统安装在舱体内，主要由舱内温湿度系统、光照度系统和噪度系统组成,舱内温湿度系统主要由电加热加湿设备、空调系统、地热系统、温湿度传感器组成,空调系统包括2-6个送风口和2-6个回风口 ；光照度系统主要由照射辐射热源、生物效应灯和照度传感器组成；噪度系统主要由声源播放器和噪度传感器组成。所述的送风口安装在舱体右侧，为3个；回风口安装在舱体左侧，为4个。 所述的真空可遮蔽式观察视窗下端 有2-10个采血口，用于采集人体环境耐受前后的血液样本，为后期的数据收集分析作支撑。所述的舱体内侧上方还安装有无触摸对讲系统，确保与中央控制室实现无按键通话功能；耐高温高湿云台摄像头，实现全角度观察舱内实验人员活动情况。本发明的第二方面，还提供了一种基于上述模拟系统的热带高温、高湿环境模拟方法，该方法包括以下步骤I、根据实验要求，需在温度值2(T6(TC、湿度值5(Γ90%下测试人体对环境的耐受力，根据此要求分别在中央控制系统内输入温度值2(T60°C、湿度值50、0%，手动调节照射辐射热源和生物效应灯控制舱内光照度；数据检查无误后开启系统。2、中央控制系统控制技术支撑系统进行工作舱内的温湿度恒定主要由空调系统、地热系统控制，空调系统采用下送上回的方式将加热加湿的空气通过安置在舱体内右侧(下方)的3个送风口输送至舱内，舱体内未设置出风口，空气由安置在舱体内左侧(上方)的4个回风口实现再循环，地热系统补偿热量损失。两种方式一主一辅，确保舱体内温湿度恒定和均匀；光照度由照射辐射热源和生物效应灯控制，舱内顶部中间架设有照射辐射热源，顶部的四个角和中间各架设一盏生物效应灯，确保照度和辐射度的均匀；噪度由舱内的声源播放器产生，用于模拟雨林环境声音；3、运行O. 5-2小时后，舱体内各参数达到中央控制系统设定要求并保持恒定；4、温湿度传感器、照度传感器、噪度传感器将采集的数据反馈回中央控制系统与仪表系统，从而实现各数据的实时监测、自调控和精确记录功能。本发明的第三方面，还提供了上述模拟系统在筛选防治中暑、抗疲劳、提高机体耐热能力的药物中的应用。该应用具体为在本发明所述模拟系统运行情况下，将候选药物按照浓度高低分为3-5个剂量给药组，另设一对照组，实验人员在舱内训练前服用，连续服用30天，每次训练前和训练后对实验人员进行采血，后期通过对数据进行分析比对，得出浓度与耐受的分析曲线，找出该候选药物在具体浓度下的最强药效值。本发明的优点在于，可以提供完全模拟自然热带环境下的条件，包括高温、高湿、光照度、噪度等。温度可控范围为2(T60°C，湿度可控范围为50、0%，照度可控范围为200(T8000LuX，噪度可控范围为6(T95dB，可以从事热区环境课题的相关研究并为相关的药物评价提供高效的解决方案。
图I为本发明的整体结构示意图；图2为本发明舱体内部结构示意图3为本发明舱体顶部结构示意图；其中1.舱体；2.中央控制系统；3.仅表系统；4.技术支撑系统；5.进出口 ；6.紧急通道出口 ；7.真空可遮蔽式观察视窗；8.空调送风口 ；9.空调回风口 ；10.温湿度传感器；11.照度传感器；12.声源播放器；13.噪度传感器；14.采血口 ；15.无触摸对讲系统；16耐高温高湿云台摄像头；17.照明、紫外杀菌装置；18.照射辐射热源；19.生物效应灯。
具体实施例方式现结合实施例和附图，对本发明作进一步描述，但本发明的实施并不仅限于此。实施例I :本发明的模拟系统如图I所示，本发明涉及一种热带高温、高湿环境模拟系统，主要包括舱体I、中央控制系统2、仪表系统3以及技术支撑系统4。所述舱体I通过仪表系统3、技术支撑系统4与中央控制系统2相连。
如图2和图3所示，本发明的舱体I的主体是由具有隔热保温作用的岩棉隔热板搭建，进出口 5和紧急通道出口 6均由耐高温高湿不锈钢门构成；左右两侧为木质护墙格栅，防止实验人员接触烫伤；控制人员可通过真空可遮蔽式观察视窗7观察内部实验人员活动情况；舱体I顶部另架设有照明、紫外杀菌装置17，提供舱内普通工作照明和实验后的紫外线照射杀菌。仪表系统3包括舱内温度仪表盘、湿度仪表盘、光照度仪表盘及噪度仪表盘等。技术支撑系统4主要由舱内温湿度系统、光照度系统和噪度系统组成。舱内温湿度系统主要由电加热加湿设备、空调系统(包括三个送风口 8和4四个回风口 9)、地热系统、温湿度传感器10组成；光照度系统主要由照射辐射热源18、生物效应灯19和照度传感器11组成；噪度系统主要由声源播放器12和噪度传感器13组成。 实施例2 :本发明的模拟系统其余同实施例I，真空可遮蔽式观察视窗7下端有六个采血口 14，用于采集人体环境耐受前后的血液样本，为后期的数据收集分析作支撑。实施例3 :本发明的模拟系统其余同实施例1，舱体I内侧上方还安装有无触摸对讲系统15，确保与中央控制室实现无按键通话功能；耐高温高湿云台摄像头16，实现全角度观察舱内实验人员活动情况。实施例4 :本发明的模拟方法I、根据实验要求，需在温度值45°C、湿度值75%下测试人体对环境的耐受力，根据此要求分别在中央控制系统内输入温度值45°C、湿度值75%，手动调节照射辐射热源和生物效应灯控制舱内光照度；数据检查无误后开启系统。2、中央控制系统控制技术支撑系统进行工作舱内的温湿度恒定主要由空调系统、地热系统控制，空调系统采用下送上回的方式将加热加湿的空气通过安置在舱体内右侧(下方)的3个送风口输送至舱内，舱体内未设置出风口，空气由安置在舱体内左侧(上方)的4个回风口实现再循环，地热系统补偿热量损失。两种方式一主一辅，确保舱体内温湿度恒定和均匀；光照度由照射辐射热源和生物效应灯控制，舱内顶部中间架设有照射辐射热源，顶部的四个角和中间各架设一盏生物效应灯，确保照度和辐射度的均匀；噪度由舱内的声源播放器产生，用于模拟雨林环境声音；3、运行O. 5-2小时后，舱体内各参数达到中央控制系统设定要求并保持恒定；4、温湿度传感器、照度传感器、噪度传感器将采集的数据反馈回中央控制系统与仪表系统，从而实现各数据的实时监测、自调控和精确记录功能。实施例5 :本发明的模拟系统的应用在本发明运行情况下，将候选药物按照浓度高低分为3-5个剂量给药组，另设一对照组，实验人员在舱内训练前服用，连续服用30天，每次训练前和训练后对实验人员进行采血、能量损耗等数据的采集，后期通过对数据进行分析比对，得出浓度与耐受的分析曲线，找出该候选物在某浓度下的最强药效值。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.一种热带闻温、闻湿环境I旲拟系统，王要包括舱体(I )、中央控制系统(2)、仅表系统(3)以及技术支撑系统(4)，其特征在于，所述的舱体通过仪表系统、技术支撑系统与中央控制系统相连； 所述的舱体(I)的主体采用隔热保温材料搭建；前侧设有进出口(5)，后侧设有紧急通道出口(6)，均由耐高温高湿不锈钢门构成；左右两侧为木质护墙格栅；前侧还设有真空可遮蔽式观察视窗(7)，舱体的顶部安装有照明、紫外杀菌装置(17)； 仪表系统(3)包括舱内温度仪表盘、湿度仪表盘、光照度仪表盘及噪度仪表盘； 技术支撑系统(4)安装在舱体内，主要由舱内温湿度系统、光照度系统和噪度系统组成，舱内温湿度系统主要由电加热加湿设备、空调系统、地热系统、温湿度传感器(10)组成，空调系统包括2-6个送风口(8)和2-6个回风口(9);光照度系统主要由照射辐射热源(18)、生物效应灯(19)和照度传感器(11)组成；噪度系统主要由声源播放器(12)和噪度传感器(13)组成。
2.根据权利要求I所述的一种热带高温、高湿环境模拟系统，其特征在于，所述的送风口(8)安装在舱体右侧，为3个；回风口(9)安装在舱体左侧，为4个。
3.根据权利要求I或2所述的一种热带高温、高湿环境模拟系统，其特征在于，所述的真空可遮蔽式观察视窗(7)下端有2-10个采血口(14)。
4.根据权利要求I或2所述的一种热带高温、高湿环境模拟系统，其特征在于，所述的舱体(I)内侧上方还安装有无触摸对讲系统(15)和耐高温高湿云台摄像头(16)。
5.一种热带高温、高湿环境模拟方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1-4任一所述的热带高温、高湿环境模拟系统，该方法包括以下步骤 A)根据实验要求，需在温度值2(T60°C、湿度值50、0%下测试人体对环境的耐受力，根据此要求分别在中央控制系统内输入温度值2(T60°C、湿度值50、0%，手动调节照射辐射热源和生物效应灯控制舱内光照度；数据检查无误后开启系统； B)中央控制系统控制技术支撑系统进行工作舱内的温湿度恒定主要由空调系统、地热系统控制，空调系统采用下送上回的方式将加热加湿的空气通过安置在舱体内右侧下方的3个送风口输送至舱内，舱体内未设置出风口，空气由安置在舱体内左侧上方的4个回风口实现再循环，地热系统补偿热量损失；光照度由照射辐射热源和生物效应灯控制，舱内顶部中间架设有照射辐射热源，顶部的四个角和中间各架设一盏生物效应灯，确保照度和辐射度的均勻；噪度由舱内的声源播放器产生，用于模拟雨林环境声音； C)运行0.5-2小时后，舱体内各参数达到中央控制系统设定要求并保持恒定； D)温湿度传感器、照度传感器、噪度传感器将采集的数据反馈回中央控制系统与仪表系统，从而实现各数据的实时监测、自调控和精确记录功能。
6.一种如权利要求1-4任一所述的热带高温、高湿环境模拟系统在筛选防治中暑、抗疲劳或提高机体耐热能力的药物中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种环境模拟系统，环境模拟系统广泛应用于汽车制造、航空科技、军工产品、通讯器材等领域，对高温、高湿环境的模拟，目前尚无理想的技术方案。本发明的目的在于一种热带高温、高湿环境模拟系统，以及基于该模拟系统的一种热带高温、高湿环境模拟方法。本发明的模拟系统主要由舱体(1)、中央控制系统(2)、仪表系统(3)及技术支撑系统(4)构成。本发明可以提供完全模拟自然热带环境下的条件，包括高温、高湿、光照度、噪度等。温度可控范围为20~60℃，湿度可控范围为50~90%，照度可控范围为2000~8000Lux，噪度可控范围为60~95dB，可以从事热区环境课题的相关研究并为相关的药物评价提供高效的解决方案。
文档编号B01L1/00GK102728416SQ20121020165
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者任浩, 戚中田, 朱凤慧, 王岩, 赵平, 陶清源 申请人:中国人民解放军第二军医大学