高原低温低压环境实验模拟箱的制作方法

本实用新型涉及一种实验装置，具体涉及一种高原低温低压环境实验模拟箱。

背景技术：

目前，我国正在进行西部大开发战略，不断加大发展建设力度。但是由于西部地区环境恶劣，特别是以西藏地区高原为代表的高原恶劣环境条件，给许多建设施工的实施和展开带来了巨大考验，就拿现如今正在进行的川藏铁路而言，它处于我国高海拔地区，恶劣的高原环境对铁璐主要建筑材料混凝土的性能产生了多方面的影响。高紫外线辐射对混凝土长期服役性能的影响，低气压及冻融循环对混凝土耐久性的影响等等，这些都亟待人们的探索，而要想在高原恶劣环境条件下开展实验研究困难重重。因而能够准确模拟出高原的实际环境并在实验条件完备的地方进行探索就显得尤为重要。尤其是将这些条件进行综合模拟，考虑多种因素混合影响作用，尽最大可能模拟出实际环境条件对整个高原特殊环境下的材料研究具有重大意义。而目前多种实验设备模拟的都只有一到两项因素作用，并不能真实反映高原实际环境。

技术实现要素：

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的之一在于提供一种能够模拟高原环境的高原低温低压环境实验模拟箱。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

高原低温低压环境实验模拟箱，包括：

模拟箱体，内部形成有密闭实验腔；

真空泵，通过带有阀门及气压表的抽气管与所述密闭实验腔的排气口连接；

空气调节系统，设置于所述模拟箱体上，用于对所述密闭实验腔内的温度和湿度进行调节；

荧光紫外灯，设置于所述密闭实验腔的内侧壁上，用于模拟阳光照射。

进一步的，所述模拟箱体的箱门上至少倾斜设置有一根进料管，所述进料管具有相对的第一端和第二端；其中，所述第一端位于第二端的下方；

进一步的，所述第一端位于所述密闭实验腔内，所述第二端位于所述模拟箱体外且在其端部设有可启闭的密封端盖，所述第二端上还设有控制其通断的控制阀门。

进一步的，所述模拟箱体上还设有与所述密闭实验腔连通的进气阀。

进一步的，所述密闭实验腔的上侧、左侧和右侧均设置有所述荧光紫外灯。

进一步的，所述荧光紫外灯波长调节范围控制在280-400nm，光谱辐射强度调节范围控制在0-0.8w·m^-2。

进一步的，所述模拟箱体上还设有用于模拟云雾条件的喷雾装置。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果在于：

本实用新型实验模拟箱能够模拟出高原环境下不同海拔气压条件、不同紫外线辐射波长和辐射强度条件以及不同温湿度条件，为有关在高原低温低压环境条件下的实验，探究演变机理、防治措施和性能影响提供一种最接近实际条件的实验方法和实验思路。

附图说明

图1为本实用新型的轴测图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型箱门的局部剖视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1和图2，一种高原低温低压环境实验模拟箱，包括模拟箱体1、真空泵2、空气调节系统3和荧光紫外灯4，模拟箱体1的内部形成有密闭实验腔，真空泵2通过带有阀门14及气压表15的抽气管与密闭实验腔的排气口连接，空气调节系统3设置于模拟箱体1上，用于调节密闭实验腔内的温度和湿度，荧光紫外灯4设置于密闭实验腔的顶部以及侧部，用于模拟阳光照射。

本实施例，通过真空泵2对密闭实验腔内的气压进行调节，实现高原低气压的模拟，通过空气调节系统3对模拟箱体1内的温度和湿度进行调节，从而实现高源地区温度和湿度的模拟，荧光紫外灯4发射的紫外线实现阳光照射模拟。综上，本实施例能够模拟出高原环境下不同海拔气压、紫外线辐射波长和辐射强度以及温湿度条件，为有关在高原低温低压环境条件下的实验，探究演变机理、防治措施和性能影响提供一种最接近实际条件的实验方法和实验思路。

在一些实施例中，在模拟箱体1上还可以设置喷雾装置5，喷雾装置5的雾化喷嘴501安装在密闭实验腔的顶部，从而实现向密闭实验腔内通入烟雾，实现高原环境下的雾气模拟。至于喷雾装置5和空气调节系统3的具体结构，均为现有技术，不是本申请改进的重点，在此不再赘述。

参见图3，在一些实施例中，模拟箱体1包括箱本体101和可转动打开的设置于箱本体101前侧的箱门102，在箱门102上倾斜设置有两根进料管6，进料管6具有相对的第一端和第二端；第一端位于密闭实验腔内并位于第二端的下方，第二端位于模拟箱体1外且在其端部设有可启闭的密封端盖7，第二端上还设有控制其通断的控制阀门8。

本实施例，在箱门102上设有进料管6，在进料管6的第二端上设有控制阀门8和密封端盖7，当需要投加物料时，只需要先打开密封端盖7，将物料先投入至密封端盖7与控制阀门8之间的腔室中，并盖上密封端盖7，接着再打开控制阀门8，物料顺着进料管6倾斜方向流入密闭实验腔中，因进料管6端部被密封端盖7封闭，因此进料过程中可以保持密闭实验腔的封闭性。

可以理解的是，在模拟箱体1上还设有与密闭实验腔连通的进气阀9，通过打开进气阀9，外部空气可以进入密闭实验腔中。

具体的，在模型箱体上还设有用于数据记录的无纸记录仪10和电位记录仪11，无纸记录仪10、电位记录仪11、荧光紫外灯4、真空泵2和空气调节系统3均连接至计算机控制系统12，组成控制电控，至于控制电控的具体结构，均为电控领域常规设置，在此不再赘述。

优选的，荧光紫外灯4采用可调节紫外波长的uv段光谱的灯管，分布在模拟箱的上侧和左右两侧，每侧各4支，配合计算机设备调节光源波长来模拟不同海拔高度，不同高原环境条件的紫外线条件，模拟波长范围在280nm-400nm，模拟光谱辐射强度在0-0.8w·m^-2的日照光源，还可用于模拟高原环境的加速实验。

为方便对实验进行观察，模拟箱体1采用透明箱体构造，在箱门

102上还可以设置方便开启的把手13。

应用例

模拟高原低压环境下水泥搅拌施工现场，将变频水泥搅拌仪放入箱中，并将准备好的水泥、砂石、引气剂等放入内进料管6中，最后将模拟箱体1的阀门关闭，打开计算机、无纸记录仪10以及电位记录仪11。通过空气调节系统3调节箱内温度为10摄氏度，70％湿度，将荧光紫外灯4的紫外线光波长为315nm，光谱辐射强度为0.4w·m^-2，通过喷雾装置5的雾化喷嘴喷出的雾气，控制模拟箱体1内的光学厚度为2，接着打开真空泵2，调节气压为60kpa。等待箱内环境条件稳定后，再将进料管6内的物料导入到变频水泥搅拌机中，开始实验，并观察数据。

模拟箱完全密闭无泄漏现象表现为抽气时箱内有震动声音。

操作过程：

(1)将实验材料放入进料管6中；

(2)将相关实验设备放入模拟箱体1的密闭实验腔中；

(3)关闭模拟箱体1阀门，打开计算机及其他记录设备，设置所用参数；

(4)打开真空泵2，检查密闭情况，并至模拟环境条件稳定；

(5)将物料通过进料管6导入模拟箱中，开始实验，并记录数据；

(6)实验结束后，通过计算机设备关闭箱内仪器；

(7)打开进气阀9，使内外气压恢复一致；

(8)最后打开箱门102，取出实验物品，结束模拟过程。

操作条件：

每天实验前对各项装置进行检查确定各项仪器能够正常使用，校核计算机与设备对接情况，以确保每次模拟环境参数得以实现。现场测试，测试结果为对比值，因此无需特殊条件。

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。