一种基于DMMP的防毒性能试验系统及试验方法与流程

一种基于dmmp的防毒性能试验系统及试验方法
技术领域
1.本发明属于三防装备试验技术领域，涉及一种基于dmmp的防毒性能试验系统及试验方法。


背景技术：

2.三防装备是用以防护核、化学、生物武器袭击的各种装备器材的总称。部队在核、化学、生物武器条件下作战，保障人员安全和作战行动的重要装备，包括观测、侦察、防护、洗消和预防急救器材五类。在经过研制、试制、生产后，需要对其防毒性能进行试验，目前，移动三防密闭装备，例如三防帐篷整机防毒性能评价试验条件尚不完善，该类装备的整机防毒性能无法定量评价，对于甲基膦酸二甲酯(dmmp）的试验设备相对落后，不能随机控制试验环境因数。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种基于dmmp的防毒性能试验系统及试验方法，采用dmmp蒸汽发生系统与试验舱连通，液态dmmp输送装置与dmmp蒸汽发生系统的dmmp蒸发器连通，取样测试系统的恒温箱位于试验舱外，舱体环境控制系统控制试验舱的试验环境，dmmp蒸汽发生系统将液态dmmp蒸发混合为dmmp混合气排入试验舱内，恒温箱内的毒剂检测仪的检测头穿过试验舱深入三防帐篷内，气体采集泵与试验舱连通，当三防帐篷内dmmp浓度值超过允许浓度值时结束试验，有利于控制实验舱内的环境及dmmp的浓度值，并快速均匀dmmp，适应性好，提高实验数据的准确性，操作简单方便。
4.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于dmmp的防毒性能试验系统，它包括试验舱、舱体环境控制系统、dmmp蒸汽发生系统、液态dmmp输送装置和取样测试系统；所述舱体环境控制系统的舱内压力调控装置和补气除湿机位于试验舱外与其连通，循环加热蒸发器位于试验舱内，dmmp蒸汽发生系统的循环管路与试验舱连通，液态dmmp输送装置与dmmp蒸汽发生系统连通，取样测试系统的恒温箱位于试验舱外；dmmp蒸汽发生系统将液态dmmp蒸发混合为dmmp混合气排入试验舱内。
5.所述试验舱为矩形中空的箱体，位于一侧设置通气口和排气口，位于另一侧设置进出门和观察窗，位于箱体内设置照明灯。
6.所述舱体环境控制系统包括plc控制器电性连接的舱内温度传感器、舱内湿度传感器、舱内差压传感器、循环加热蒸发器、舱内压力调控装置和补气除湿机。
7.所述循环加热蒸发器包括舱内蒸发器一侧的舱内加热器，舱内循环风机位于舱内加热器一侧，舱内蒸发器、舱内加热器和舱内循环风机与plc控制器电性连接。
8.所述舱内压力调控装置包括离心风机进气侧连接的过滤吸收器和关闭阀，离心风机的出气侧和进气侧皆与试验舱连通，离心风机和关闭阀与plc控制器电性连接。
9.所述dmmp蒸汽发生系统包括循环管路中依次设置的管道加热器、dmmp蒸发器、混合挥发器和变频离心风机，以及位于循环管路两端的电磁阀；管道加热器、dmmp蒸发器、混
合挥发器、变频离心风机和电磁阀与plc控制器电性连接。
10.所述dmmp蒸发器进气侧设置管道温度传感器与plc控制器电性连接，混合挥发器的出气侧依次设置有管道湿度传感器、管道流量计和气体检测仪与plc控制器电性连接。
11.所述液态dmmp输送装置包括储液罐连接的输送管，柱塞流量泵和蒸发预热器依次串联于输送管中，蒸发预热器的高压雾化头与dmmp蒸发器连通，柱塞流量泵和蒸发预热器与plc控制器电性连接。
12.所述取样测试系统包括恒温箱内的毒剂检测仪和气体采集泵，毒剂检测仪的检测头穿过试验舱深入三防帐篷内，气体采集泵与试验舱连通。
13.如上所述的基于dmmp的防毒性能试验系统的试验方法，它包括如下步骤：s1，风循环，电磁阀打开，管道加热器和变频离心风机启动，试验舱内的空气沿循环管路进入管道加热器加热后，再次回流至试验舱内；此步骤中，试验舱的通气口和排气口处于关闭状态；s2，环境控制，调整试验舱内的环境使其达到设定要求；s2-1，启动补气除湿机和循环加热蒸发器，当试验舱内的温度和湿度达到设定值后，关闭补气除湿机；此步骤中，补气除湿机的水循环降温系统正常工作，且其工作温度高于环境露点温度；s2-2，启动舱内压力调控装置，同时打开排气口和补气除湿机，将试验舱内的气压控制在-30
±
10pa内；s3，液雾化，柱塞流量泵和蒸发预热器启动，柱塞流量泵将储液罐内的液态dmmp抽取至蒸发预热器，液态dmmp经过蒸发预热器后被加热，从蒸发预热器的高压喷雾头喷出，形成雾态dmmp进入dmmp蒸发器内；s4，蒸发混合，dmmp蒸发器和混合挥发器启动，dmmp蒸发器将雾态dmmp与热空气一同蒸发成气态dmmp，气态dmmp经过混合挥发器混合后，沿循环管路进入试验舱内；s5，浓度监控，通过管道温度传感器监控dmmp蒸发器进气侧的温度值；通过管道湿度传感器监控混合挥发器出气侧的dmmp气体湿度值；通过管道流量计监控dmmp湿度值和dmmp流量值，通过气体检测仪检测的浓度值；s6，调整，plc控制器调整电磁阀的开度、柱塞流量泵的流量或变频离心风机的转速，使s5中各监控值位于设定值范围内；s7，取样，将增湿平衡后的两个碳管放入气体采集泵的采集工位，以并联方式连接取样，此次取样作为试验的初始浓度值；s8，毒剂检测，当毒剂检测仪检测的dmmp浓度值超过允许值时，试验结束。
14.本发明的主要有益效果在于：dmmp蒸汽发生系统发生的dmmp蒸气通过循环管路输入到试验舱内，舱体环境控制系统控制实验舱的环境。
15.位于实验舱内设置的循环加热蒸发器将实验舱内的dmmp快速均匀。
16.试验舱内的dmmp通过循环管路循环，返回至dmmp蒸发器内，进一步提高dmmp的浓度，直至满足设定要求后关闭液态dmmp输送装置。
17.舱体环境控制系统、dmmp蒸汽发生系统、液态dmmp输送装置和取样测试系统皆接入plc控制器，集中控制试验所需要的参数值。
18.在气体检测仪检测的浓度值处于稳定状态时，采用碳管取样试验箱内的dmmp浓度值作为初始浓度值，当毒剂检测仪检测的dmmp浓度值超过允许值时，试验结束。
19.从实验舱进入的dmmp试验空气开始到结束试验的时间，与试验的初始浓度值的乘积，即为为三防帐篷系统的整体防护剂量。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1为本发明的系统图。
21.图中：通气口11，排气口12，plc控制器21，舱内温度传感器22，舱内湿度传感器23，舱内差压传感器24，循环加热蒸发器25，舱内蒸发器251，舱内加热器252，舱内循环风机253，舱内压力调控装置26，补气除湿机27，管道温度传感器30，循环管路31，管道加热器32，dmmp蒸发器33，混合挥发器34，变频离心风机35，电磁阀36，管道湿度传感器37，管道流量计38，气体检测仪39，储液罐41，柱塞流量泵42，蒸发预热器43，恒温箱51，毒剂检测仪52，气体采集泵53，三防帐篷6。
具体实施方式
22.如图1中，一种基于dmmp的防毒性能试验系统，它包括试验舱、舱体环境控制系统、dmmp蒸汽发生系统、液态dmmp输送装置和取样测试系统；所述舱体环境控制系统的舱内压力调控装置26和补气除湿机27位于试验舱外与其连通，循环加热蒸发器25位于试验舱内，dmmp蒸汽发生系统的循环管路31与试验舱连通，液态dmmp输送装置与dmmp蒸汽发生系统连通，取样测试系统的恒温箱51位于试验舱外；dmmp蒸汽发生系统将液态dmmp蒸发混合为dmmp混合气排入试验舱内。使用时，dmmp蒸汽发生系统发生的dmmp蒸气通过循环管路31输入到试验舱内，舱体环境控制系统控制实验舱的环境，位于实验舱内设置的循环加热蒸发器25将实验舱内的dmmp快速均匀，当三防帐篷6内dmmp浓度值超过允许浓度值时结束试验，有利于控制实验舱内的环境及dmmp的浓度值，并快速均匀dmmp，适应性好，提高实验数据的准确性，操作简单方便。
23.优选的方案中，所述试验舱为矩形中空的箱体，位于一侧设置通气口11和排气口12，位于另一侧设置进出门和观察窗，位于箱体内设置照明灯。
24.优选地，使用时，将三防帐篷6置于实验舱内，关闭车辆和人员出入口，然后启动舱体环境控制系统，当舱内温、湿度满足试验规定要求后，关闭舱内除湿器，但保证循环水降温系统正常工作，且工作温度高于环境露点温度；在后续试验过程中舱内温、湿度始终满足试验规定要求。
25.优选地，启动舱内压力调控装置26，同时打开排气口12的电动关闭阀和补气除湿机27，将舱体内超压控制在-30
±
10pa范围内。
26.优选地，启动dmmp蒸汽发生系统，将dmmp蒸气混合气输入实验舱体，然后对舱内浓度进行测定。
27.优选地，关闭车辆和人员出入口采用充气密闭、隔热、隔音的单开门或双开门，可从内部打开。
28.优选地，观察窗采用密闭、隔热、隔音、多层防爆中空玻璃结构。
29.优选地，舱内湿度传感器23为两个，一个布置在循环风出口处，另一个布置在舱内可移动位置，可根据不同试验要求进行调整。非试验状态以循环风出口处的一个为控制基准，试验状态以舱内的为控制基准。可在plc控制器21中自动选择。
30.优选地，排气口12接入尾气排放系统，经过处理达标后排放。
31.优选的方案中，所述舱体环境控制系统包括plc控制器21电性连接的舱内温度传感器22、舱内湿度传感器23、舱内差压传感器24、循环加热蒸发器25、舱内压力调控装置26和补气除湿机27。
32.优选的方案中，所述循环加热蒸发器25包括舱内蒸发器251一侧的舱内加热器252，舱内循环风机253位于舱内加热器252一侧，舱内蒸发器251、舱内加热器252和舱内循环风机253与plc控制器21电性连接。使用时，舱内蒸发器251启动后用于调整实验舱内温湿度，舱内加热器252用于加热，舱内循环风机253用于扰动试验舱内的气流，使其快速均匀。
33.优选的方案中，所述舱内压力调控装置26包括离心风机进气侧连接的过滤吸收器和关闭阀，离心风机的出气侧和进气侧皆与试验舱连通，离心风机和关闭阀与plc控制器21电性连接。使用时，离心风机启动后，配合排气口12的开度和补气除湿机27的进气量，改变实验舱内进风量和排放量之差，使实验舱内形成正压或负压。
34.优选的方案中，所述dmmp蒸汽发生系统包括循环管路31中依次设置的管道加热器32、dmmp蒸发器33、混合挥发器34和变频离心风机35，以及位于循环管路31两端的电磁阀36；管道加热器32、dmmp蒸发器33、混合挥发器34、变频离心风机35和电磁阀36与plc控制器21电性连接。
35.优选地，打开电磁阀36，在变频离心风机35作用下，将实验舱内满足温湿度指标要求的空气引入循环管路31中，通过对频离心风机35或电磁阀36开度的调控，实现空气流量在稳定范围内运行。
36.优选的方案中，所述dmmp蒸发器33进气侧设置管道温度传感器30与plc控制器21电性连接，混合挥发器34的出气侧依次设置有管道湿度传感器37、管道流量计38和气体检测仪39与plc控制器21电性连接。
37.优选的方案中，所述液态dmmp输送装置包括储液罐41连接的输送管，柱塞流量泵42和蒸发预热器43依次串联于输送管中，蒸发预热器43的高压雾化头与dmmp蒸发器33连通，柱塞流量泵42和蒸发预热器43与plc控制器21电性连接。
38.优选地，储液罐41内存储液态dmmp，经柱塞流量泵42计量给料，然后通过蒸发预热器43的高压喷雾头喷入dmmp蒸发器33，进行雾化蒸发为dmmp混合气。
39.优选地，dmmp混合气经混合挥发器34进一步混合，通过管道温度传感器30、管道流量计38实时检测气流状态，并将信号反馈到plc控制器21对受控对象进行有效控制，再释放到实验舱内的空间。
40.优选的方案中，所述取样测试系统包括恒温箱51内的毒剂检测仪52和气体采集泵53，毒剂检测仪52的检测头穿过试验舱深入三防帐篷6内，气体采集泵53与试验舱连通。使用时，毒剂检测仪52采用fgb05型，直接从三防帐篷6内部取样。
41.优选地，炭管增湿平衡后，将炭管置于规定的试验温度和湿度下，控制气体采集泵53的浓度稳定，以1l/min的流量增湿平衡，约120min，密封冷却至室温后称重，精确到0.1mg，记录重量。
42.优选地，其试验温度和湿度通过舱内温度传感器22和舱内湿度传感器23对实时测量变送。
43.优选地，dmmp蒸发器33发生的浓度测定，当dmmp蒸汽发生系统正常工作，气流的温、湿度达到规定值时，将增湿平衡后的两个炭管放入气体采集泵53的采集工位，采用并联方式连接取样60min左右，每个炭管取样流量为0.5l/min，取样结束后称量炭管，精确0.1mg，并记录。
44.优选的方案中，如上所述的基于dmmp的防毒性能试验系统的试验方法，它包括如下步骤：s1，风循环，电磁阀36打开，管道加热器32和变频离心风机35启动，试验舱内的空气沿循环管路31进入管道加热器32加热后，再次回流至试验舱内；此步骤中，试验舱的通气口11和排气口12处于关闭状态；s2，环境控制，调整试验舱内的环境使其达到设定要求；s2-1，启动补气除湿机27和循环加热蒸发器25，当试验舱内的温度和湿度达到设定值后，关闭补气除湿机27；此步骤中，补气除湿机27的水循环降温系统正常工作，且其工作温度高于环境露点温度；s2-2，启动舱内压力调控装置26，同时打开排气口12和补气除湿机27，将试验舱内的气压控制在-30
±
10pa内；s3，液雾化，柱塞流量泵42和蒸发预热器43启动，柱塞流量泵42将储液罐41内的液态dmmp抽取至蒸发预热器43，液态dmmp经过蒸发预热器43后被加热，从蒸发预热器43的高压喷雾头喷出，形成雾态dmmp进入dmmp蒸发器33内；s4，蒸发混合，dmmp蒸发器33和混合挥发器34启动，dmmp蒸发器33将雾态dmmp与热空气一同蒸发成气态dmmp，气态dmmp经过混合挥发器34混合后，沿循环管路31进入试验舱内；s5，浓度监控，通过管道温度传感器30监控dmmp蒸发器33进气侧的温度值；通过管道湿度传感器37监控混合挥发器34出气侧的dmmp气体湿度值；通过管道流量计38监控dmmp湿度值和dmmp流量值，通过气体检测仪39检测的浓度值；s6，调整，plc控制器21调整电磁阀36的开度、柱塞流量泵42的流量或变频离心风机35的转速，使s5中各监控值位于设定值范围内；s7，取样，将增湿平衡后的两个碳管放入气体采集泵53的采集工位，以并联方式连接取样，此次取样作为试验的初始浓度值；s8，毒剂检测，当毒剂检测仪52检测的dmmp浓度值超过允许值时，试验结束。
45.上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本技术中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。