模拟人行走引起地面颗粒物二次悬浮的装置的制作方法

本发明涉及一种模拟人行走引起地面颗粒物二次悬浮的装置，属于室内地面颗粒物再悬浮率测量技术领域。

背景技术：

室内颗粒物是室内空气的主要污染物之一，流行病学研究表明，长期暴露于颗粒物之中，对人体的肺部及心血管健康将产生不利影响。对人体影响较大的颗粒物主要是可吸入颗粒物(空气动力学当量直径小于10μm，即PM10)，尤其是在PM10中占60％以上的细颗粒物(空气动力学当量直径小于2.5μm，即PM2.5)。可能会引起呼吸系统疾病、降低免疫功能及增加呼吸系统疾病和心脏病等的死亡率。室内空气中的颗粒物主要来自于室内和室外，其颗粒直径约在0.01～100μm之间，吸烟、烹饪、人类活动等都会导致室内颗粒物的浓度增加。人类在室内的行走会引起地面上颗粒物的二次悬浮，从而增加空气中的颗粒浓度，美国克拉克森大学(Clarkson University)的Qian和耶鲁大学(Yale University)的Peccia等学者2014年2月发表于《Atmospheric Environment》的评论性文章更进一步识别出室内人体行走再悬浮的颗粒物粒径主要位于PM10粒径区间，并认为行走引起的颗粒再悬浮是室内人体暴露于PM10颗粒物的最重要来源之一。纵观国内外研究状况，如何定量地测量人行走下引起地面上颗粒物再悬浮还是有很大的困难和挑战，所以导致对再悬浮的规律认识不是很全面和深刻。

目前国内外的研究大多是采用人实际在一个房间里面走动，然后对颗粒的再悬浮进行测量，这样很耗费人力和物力，即使用到了机械腿的研究，也没有形成完整的实验台。本发明创新性地设计了一套用机械腿模仿人实际行走来测量行走引起的地面颗粒物二次悬浮的系统的完整的实验装置，本发明将为人体行走下室内颗粒物二次悬浮的研究提供高效、精准的方法。

技术实现要素：

为了克服现有对颗粒再悬浮的测量方法存在的人力物力消耗大的缺陷，本发明提供一种模拟人行走引起地面颗粒物二次悬浮的装置。

本发明采用的技术方案是：

模拟人行走引起地面颗粒物二次悬浮的装置，包括实验舱，其特征在于：还包括与实验舱配合作用的机械脚；

所述的实验舱为长方体，所述的长方体包括顶面、底面、左侧面、右侧面、前侧面以及后侧面，所述的顶面、底面、左侧面、右侧面、前侧面以及后侧面共同围合构成密闭的空间；所述的左、右侧面上开设有若干空气通风口，所述的空气通风口与空气处理装置连接，用以送风和排风；

所述的实验舱内的底部分为试验区和非试验区，在所述的非试验区上铺设有粘尘垫，在所述是的试验区可铺设不同材质的地面材料或密度不同的颗粒物；

所述的实验舱内安装有粉尘测试仪和用于拍摄粒子运动情况的高速摄像仪；

所述的机械脚包括脚模型、液压装置、转动装置以及底座，所述的转动装置为一转轴，所述的转轴的一端通过支座固设在底座上；所述的脚模型的上端通过液压装置套设在所述的转轴上且可绕所述的转轴转动，所述的脚模型可上下运动和转动；所述的底座安装在实验舱内的固定位置或安装在运动的小车。

所述的空气处理装置包括高效微粒空气过滤器，空气与所述的高效微粒空气过滤器的空气入口连接，所述的高效微粒空气过滤器的空气出口依次通过阀门、压力表以及流量计与空气通风口连接。

所述的实验舱与外部绝热保温，并且采用防静电接地，所述的实验舱采用抗静电材料制成。

所述的粉尘测试仪和高速摄像仪的高度和位置均可调节。

所述的地面材料为地板、瓷砖或地毯。

本发明使用时，空气从空气入口进入，经过高效微粒空气过滤器的过滤，过滤掉空气中的颗粒物，其中阀门可以控制气体的流量，研究不同风速情况下对人体行走引起颗粒物二次悬浮于的影响，压力表用于测量气压。通风口设置多个的目的是可以在不同的位置进风，研究不同通风位置对人体行走引起颗粒物二次悬浮的影响。

实验时，在试验区域的地面上可以铺放不同材质的材料，比如：地板、瓷砖、地毯等等。可以研究不同地面材质对人体行走引起颗粒物二次悬浮的影响。试验区域也可以播撒不同密度的颗粒物，研究不同粒子密度对实验结果的影响。

机械脚的底座可以安装在固定的位置，这样机械脚就只能上下运动和转动，也可以安装在可运动的小车上，这样加上脚的上下和前后摆动，就可以模拟真实的人的行走情况。运用机械脚来模拟人的行走更加的方便、快捷，同样可以拍出人体身上掉落的粉尘、皮屑对实验结果的影响。

本发明的有益效果体现在：可以模拟真实的人的行走情况，运用机械腿来模拟人的行走更加的方便、快捷，同样可以拍出人体身上掉落的粉尘、皮屑对实验结果的影响。

附图说明

图1是本发明实验舱的结构示意图。

图2是本发明机械脚的结构示意图。

具体实施方式

参照图1和图2，模拟人行走引起地面颗粒物二次悬浮的装置，包括实验舱1，还包括与实验舱1配合作用的机械脚；

所述的实验舱1为长方体，所述的长方体包括顶面、底面、左侧面、右侧面、前侧面以及后侧面，所述的顶面、底面、左侧面、右侧面、前侧面以及后侧面共同围合构成密闭的空间；所述的左、右侧面上开设有若干空气通风口2，所述的空气通风口2与空气处理装置3连接，用以送风和排风；

所述的实验舱1内的底部分为试验区和非试验区，在所述的非试验区上铺设有粘尘垫，在所述是的试验区可铺设不同材质的地面材料或密度不同的颗粒物；

所述的实验舱1内安装有粉尘测试仪4和用于拍摄粒子运动情况的高速摄像仪5；

所述的机械脚包括脚模型6、液压装置7、转动装置8以及底座9，所述的转动装置8为一转轴，所述的转轴的一端通过支座固设在底座9上；所述的脚模型6的上端通过液压装置7套设在所述的转轴上且可绕所述的转轴转动，所述的脚模型6可上下运动和转动；所述的底座9安装在实验舱内的固定位置或安装在运动的小车。

所述的空气处理装置3包括高效微粒空气过滤器，空气与所述的高效微粒空气过滤器的空气入口31连接，所述的高效微粒空气过滤器的空气出口依次通过阀门32、压力表33以及流量计34与空气通风口2连接。

所述的实验舱1与外部绝热保温，并且采用防静电接地，所述的实验舱采用抗静电材料制成。

所述的粉尘测试仪4和高速摄像仪5的高度和位置均可调节。

所述的地面材料为地板、瓷砖或地毯。

本发明使用时，空气从空气入口进入，经过高效微粒空气过滤器的过滤，过滤掉空气中的颗粒物，其中阀门可以控制气体的流量，研究不同风速情况下对人体行走引起颗粒物二次悬浮于的影响，压力表用于测量气压。通风口设置多个的目的是可以在不同的位置进风，研究不同通风位置对人体行走引起颗粒物二次悬浮的影响。

实验时，在试验区域的地面上可以铺放不同材质的材料，比如：地板、瓷砖、地毯等等。可以研究不同地面材质对人体行走引起颗粒物二次悬浮的影响。试验区域也可以播撒不同密度的颗粒物，研究不同粒子密度对实验结果的影响。

机械脚的底座可以安装在固定的位置，这样机械脚就只能上下运动和转动，也可以安装在可运动的小车上，这样加上脚的上下和前后摆动，就可以模拟真实的人的行走情况。运用机械脚来模拟人的行走更加的方便、快捷，同样可以拍出人体身上掉落的粉尘、皮屑对实验结果的影响。

本实施例中，所述的实验舱长宽高分别为6m×2.5m×2m。所述的空气处理装置可以任选两个来送风和排出风，从而可以开展不同送风情况下，室内人体行走引起的颗粒物二次悬浮的研究。

所述的高效微粒过滤器过滤效率达到99.99％。所述空气处理装置可以控制其流量、压力，为实验创造合适的条件。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。