整车VOC自动采样舱的制作方法

本发明涉及环境试验系统，尤其涉及一种整车voc自动采样舱。

背景技术：

汽车内饰因为材料的特性及在加工过程使用了带voc的物质，当我们人员在车内活动时可能呼吸道甲醛等voc物质，同时会给我们人身安全带来一定程度的伤害。

传统的整车voc自动采样舱安装在地基上，在测试舱内装设循环风道，循环风道与测试舱之间围合而成测试空间，测试空间的气体经过设置在测试舱内的过滤装置进入循环风道，该循环风道内装设有蒸发器、加热加湿器和循环风机，其气体循环方式是在过滤装置、循环风道和测试空间之间进行循环，气体在测试空间内产生纹流，分布不均匀，降低了测试精度。

此外，现有的整车voc采样舱，往往通过人工检测控制整个系统的运行并采样，效率低下，人为进出也会对整车voc采样舱内的空气环境造成影响，导致检测精度较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种气体分布均匀、测试精度高的整车voc自动采样舱。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种整车voc自动采样舱，其包括采样舱体、新风进风系统、新风进风通道、过滤器、加湿器、空调蒸发器、电加热器和风机，采样舱体内设置有停车区域，新风进风系统连通新风进风通道，还包括混合风通道、湿度传感器、温度传感器、风速传感器和plc控制电路，过滤器连通混合风通道与采样舱体内停车区域，加湿器、空调蒸发器、电加热器和风机设置于混合风通道内，新风进风通道连通混合风通道，混合风通道出风口设置于采样舱体顶部，其中，

湿度传感器，检测停车区域实时湿度并发送给plc控制电路；

温度传感器，检测停车区域实时温度并发送给plc控制电路；

风速传感器，检测混合风通道出风口实时风速并发送给plc控制电路；

plc控制电路，分别与湿度传感器、温度传感器和风速传感器信号连接，与加湿器、空调蒸发器、电加热器和风机电性连接，将实时湿度与预设湿度范围进行对比，并通过调节加湿器输出功率将实时湿度控制在预设湿度范围内；将实时温度与预设温度范围进行对比，并通过调节电加热器输出功率将实时温度控制在预设温度范围内；将实时风速与预设风速范围进行对比，并通过调节风机输出功率将实时风速控制在预设风速范围内。

在以上技术方案的基础上，优选的，混合风通道出风口正对采样舱体天花板设置，出风经天花板反弹后向下进入停车区域内，过滤器设置于采样舱体底部。

所述采样舱体内设置有通风隔板和承重台，承重台设置于采样舱体底部并支撑通风隔板，通风隔板底部形成回风通道，采样舱体内停车区域通过回风通道连通过滤器。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括接水盘，设置于混合风通道内，并位于空调蒸发器下方。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述采样舱体内设置有通风隔板和承重台，承重台设置于采样舱体底部并支撑通风隔板，通风隔板底部形成回风通道，采样舱体通过回风通道连通过滤器。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述新风进风系统包括鼓风机、过滤通道、风阀和过滤网，鼓风机、过滤通道、风阀和新风进风通道依次连通，过滤通道内设置有过滤网。进一步优选的，所述新风进风系统风量满足以下公式，

其中

n为换气次数，w2为鼓风机换气状态下最大功率，w1为鼓风机不换气状态下功率，v为采样舱体体积，ρ为空气密度，t1为外界环境温度，t2为采样舱体内温度。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述采样舱体停车区域正上方设置有卤素射灯，卤素射灯设置有多个，呈矩阵排列，最小照射范围3*4米，照射强度150w～450w/m²，每个卤素射灯前配制可滤除300nm波长的滤光片，采样舱体停车区域四周设置有矩阵排列的红外灯管，停车区域每个方向的红外灯管设置有多个，呈矩阵排列，红外灯管距离照射面500mm距离。进一步优选的，还包括光照度传感器和功率调整器，其中，

光照度传感器，检测采样舱体停车区域实时光照度并发送给plc控制电路；

plc控制电路，与光照度传感器信号连接，与功率调整器电性连接，将实时光照度与预设光照度范围进行对比，并通过调节功率调整器输出功率将卤素射灯和红外灯管实时温度控制在预设光照度范围内；

功率调整器，分别与卤素射灯和红外灯管电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括碳氢化合物传感器、处理器与人机交互界面，其中，碳氢化合物传感器、处理器与人机交互界面依次信号连接，

碳氢化合物传感器，检测采样舱体内甲醛、甲苯、一氧化碳和二氧化碳实时浓度，并发送给处理器；

处理器，将实时甲醛、甲苯、一氧化碳和二氧化碳实时浓度与预设范围进行对比，在实时浓度超出预设范围时，发出警示信息；

人机交互界面，显示实时浓度数据和警示信息。

本发明的整车voc自动采样舱相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过鼓风机强制将风送到舱内，再经过过滤器进入混合风通道，与新风进风系统鼓入的新风混合均匀，再经过加湿器、空调蒸发器、电加热器后，再到鼓风机，形成循环，新风与舱内循环空气在混合风通道内混合更加均匀，在舱内测得的采样数据更加精准；

(2)通过设置自动化控制系统，可自动调节舱内环境，并检测、显示甲醛、甲苯、一氧化碳和二氧化碳实时浓度，减少人为采样的干扰，提高检测精度；

(3)混合风通道出风口出风经天花板反弹后向下进入停车区域内，在舱内分散更加均匀，采样数据更加精准；

(4)设置通风隔板和承重台，形成回风通道，使得混合风通道出风口出风从上至下循环，分散更加均匀，采样数据更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整车voc自动采样舱的剖视图；

图2为本发明整车voc自动采样舱的电路部分的框图；

图3为新风进风系统的正剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，结合图2，本发明的整车voc自动采样舱体，其包括采样舱体2、新风进风系统3、新风进风通道4、过滤器6、加湿器7、空调蒸发器8、电加热器9、风机10、混合风通道5、湿度传感器1、温度传感器11、风速传感器12、plc控制电路13、通风隔板14、承重台15、回风通道16、接水盘17、红外灯管18、卤素射灯24、光照度传感器19、功率调整器20、氢化合物传感器21、处理器22与人机交互界面23。

其中，作为机械部分：

采样舱体2内设置有停车区域，供停入整车；并提供风循环的空间，设置采样器材。

作为内部风循环部分，过滤器6连通混合风通道5与采样舱体2，加湿器7、空调蒸发器8、电加热器9和风机10设置于混合风通道5内，混合风通道5出风口设置于采样舱体2顶部。如此，通过风机10将混合风强制从混合风通道5出风口送出，经采样舱体2，从上至下运动，再经过滤器6回到混合风通道5内。优选的，为了使得舱内混合风从上至下运动，混合风通道5出风口正对采样舱体2天花板设置，出风经天花板反弹后向下进入停车区域内。具体的，所述过滤器6设置于采样舱体2底部。为了使得采样舱体2内的风分散更加均匀，所述采样舱体2内设置有风机14和承重台15，承重台15设置于采样舱体2底部并支撑风机14，风机14底部形成回风通道16，采样舱体2通过回风通道16连通过滤器6。空调蒸发器8在运行过程中会产生冷凝水，接水盘9，设置于混合风通道5内，并位于空调蒸发器8下方，便于收集并排出冷凝水。具体的，风机10可采用变频器，将风速控制在0.3m/s。

作为本发明改进之处，新风进风系统3连通新风进风通道4，新风进风通道4连通混合风通道5，如此，新风与舱内风在混合风通道5内均匀混合后再从混合风通道5出风口送出，混合更加均匀，在舱内测得的采样数据更加精准。具体的，如图3，所述新风进风系统3包括鼓风机31、过滤通道32、风阀33和过滤网34，鼓风机31、过滤通道32、风阀33和新风进风通道4依次连通，过滤通道32内设置有过滤网34。如此，通过鼓风机31鼓入新风，新风经过滤网34过滤出去杂质成分后进入新风进风通道4，防止对检测判断产生影响。具体的，所述过滤网34设置有三层，按照进风方向，依次为初滤网、hepa滤网和活性炭滤网。具体的，所述新风进风系统3设置有三台，分别与新风进风通道4连通。具体的，所述新风进风系统3风量满足以下公式，

其中

n为换气次数，w2为鼓风机31换气状态下最大功率，w1为鼓风机31不换气状态下功率，v为采样舱体2体积，ρ为空气密度，t1为外界环境温度，t2为采样舱体2内温度。

对于采样舱体2内产生的尾气，经过空气处理器处理后排放，这部分可采用现有技术。

采样舱体2的板材选择需要考虑到保温、密封和防止释放voc的影响。具体的，采样舱体2包括三层材料，外层采用钢板，厚度1mm；中间层采用高阻燃聚氨酯发泡材料，厚度75mm，密度40k，防火等级b级，阻燃耐温性可达90℃长期运行不碳化，以免释放voc；内层采用sus304镜面材料，厚度为1mm，边封部位采用不锈钢。

此外，本发明还增加了太阳照射模拟装置，具体的，所述采样舱体2停车区域正上方设置有卤素射灯24，对车顶进行照射。卤素射灯24发射紫外线和红外线光，光照度大，可减少使用数量。具体的，卤素射灯24设置有多个，呈矩阵排列，最小照射范围3*4米，照射强度150w～450w/m²，每个卤素射灯24前配制可滤除300nm波长的滤光片。具体的，所述采样舱体2停车区域四周设置有矩阵排列的红外灯管18，对车身进行照射。具体的，采样舱体2停车区域每个方向的红外灯管18设置有多个，呈矩阵排列，红外灯管18距离照射面500mm距离。为了方便调节照射角度和移动，矩阵排列的红外灯管18固定在角度可调的照射板上，可对车辆前后、两侧加热。

作为电路控制部分，如图2所示，

湿度传感器1，检测停车区域实时湿度并发送给plc控制电路13；

温度传感器11，检测停车区域实时温度并发送给plc控制电路13；

风速传感器12，检测混合风通道5出风口实时风速并发送给plc控制电路13；

plc控制电路13，分别与湿度传感器1、温度传感器11和风速传感器12信号连接，与加湿器7、空调蒸发器8、电加热器9和风机10电性连接，将实时湿度与预设湿度范围进行对比，并通过调节加湿器7输出功率将实时湿度控制在预设湿度范围内；将实时温度与预设温度范围进行对比，并通过调节电加热器9输出功率将实时温度控制在预设温度范围内；将实时风速与预设风速范围进行对比，并通过调节风机10输出功率将实时风速控制在预设风速范围内。

作为光照度控制部分，包括光照度传感器19和功率调整器20，其中，

光照度传感器19，检测采样舱体2停车区域实时光照度并发送给plc控制电路13；

plc控制电路13，与光照度传感器19信号连接，与功率调整器20电性连接，将实时光照度与预设光照度范围进行对比，并通过调节功率调整器20输出功率将卤素射灯24和红外灯管18实时温度控制在预设光照度范围内；

功率调整器20，分别与卤素射灯17和红外灯管18电性连接。

作为浓度检测部分，包括碳氢化合物传感器21、处理器22与人机交互界面23，其中，碳氢化合物传感器21、处理器22与人机交互界面23依次信号连接，

碳氢化合物传感器21，检测采样舱体2内甲醛、甲苯、一氧化碳和二氧化碳实时浓度，并发送给处理器22；

处理器22，将实时甲醛、甲苯、一氧化碳和二氧化碳实时浓度与预设范围进行对比，在实时浓度超出预设范围时，发出警示信息；

人机交互界面23，显示实时浓度数据和警示信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。