一种寒旱区植生基材蒸发性能测试的空气控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及寒旱区生态修复领域，具体涉及一种寒旱区植生基材蒸发性能测试的空气控制系统。


背景技术：

2.由于干旱和半干旱地区的矿产资源开采，导致大量矿山的地形地貌和生态环境遭到严重破坏，急需进行生态修复。西北寒旱区干旱、寒冷，导致生态修复极为困难，为此需要研制一种储水性能好、抗蒸发性强、保温性好的植生基材。
3.在植生基材研制的时，不同温度、风速、湿度下，植生基材的抗蒸发性能的高精度测试是优化和评价植生基材抗蒸发性能的关键。目前的相关测试设备主要是测定不同风速下的抗蒸发性能，但对于不同温度、湿度、风速耦合条件下的蒸发性能测试却仍难实现，西北寒旱区矿山区域风速和温度变化大，夏季最高温度可达35℃以上，冬季温度最低可达到-10℃以下，且常有7-8级大风，风速可达到20m/s以上。因此模拟测试植生基材在西北寒旱区不同温度、不同风速条件下植生基材的抗蒸发性能，就必须准确控制不同风速下的空气温度。
4.要精准控制高速流动空气的温度，目前已有的方法是建立大型的温控室，将测试设备整体设置在温控室内，通过对温控室内的温度控制来实现对高速流动空气温度的精准控制，但是温控室占地面积大，且为了温控室内整体温度湿度均匀，试验时需要耗费更多的能源，导致试验成本十分高昂。并且现有的测试装置没有考虑试验空气湿度调控。西北寒旱区空气湿度较低，湿度多在18％～50％间，因此在试验时需要对空气湿度进行准确控制。但是，已有的试验设备没有对试验时流动空气的湿度进行高精度调控，而且为持续稳定风速的流动空气精准调控湿度困难，无法准确的模拟处寒旱区的空气情况，在对植生基材进行测试时，得到的蒸发性能并不准确。


技术实现要素：

5.针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种成本低、且考虑空气湿度影响的寒旱区植生基材蒸发性能测试的空气控制系统。
6.为达到上述实用新型目的，本实用新型所采用的技术方案为：
7.提供一种寒旱区植生基材蒸发性能测试的空气控制系统，其包括通过通风管连接的空气干燥系统和空气温湿度控制系统；空气温湿度控制系统包括温湿度控制箱，温湿度控制箱的出气口设置有与蒸发性能测试系统连接的通气管。
8.进一步的，空气干燥系统包括空气干燥箱，空气干燥箱的内部依次连接有鼓风机、热交换冷凝器、干燥剂干燥装置和空压机，鼓风机的进风口穿出空气干燥箱，热交换冷凝器的冷凝管出水口穿出空气干燥箱；空压机的出风口通过通风管与空气温湿度控制系统连接。
9.进一步的，空气干燥箱的下方还设置有支架。支架将空气干燥箱抬升了一定高度，
从而方便热交换冷凝器的冷凝水流出。
10.进一步的，温湿度控制箱的进气口与空气干燥系统连接，温湿度控制箱内部设置有温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器均位于温湿度控制箱的底部；温湿度控制箱中还设置有温度调节器；温度调节器与温度传感器电连接；空气温湿度控制系统还包括增湿器，增湿器位于温湿度控制箱外侧，且增湿器的增湿管与温湿度控制箱内部连通，增湿器与湿度传感器电连接。
11.进一步的，进气口位于温湿度控制箱的顶端，且进气口与温湿度控制箱的出气口在温湿度控制箱上中心对称设置。进气口和出气口中心对称设置能够使得温湿度控制箱内空气行进路径最长，方便温度调节器和增湿器对空气进行温湿度控制。
12.进一步的，温湿度控制箱的箱壁设置有保温隔热层。保温隔热层避免温湿度控制箱内的空气与外界发生热交换，从而能够增强空气温度的控制精度。
13.本实用新型的有益效果为：
14.本实用新型通过空气干燥系统将空气中的水汽除去后，由空气温湿度控制系统根据设定值对干燥后的空气进行温度调节和湿度调节，调节好温湿度的空气由通气管输送至蒸发性能测试系统中，能够更为精准的模拟出寒旱区的空气情况，对寒旱区植生基材的选择具有良好的指导意义。本实用新型结构简单，占地面积小，能够耗费较现有技术更少的能源成本就实现对寒旱区空气的模拟，降低了试验的成本和难度，提高了植生基材蒸发性能的检测准确度。
附图说明
15.图1为本实用新型的立体结构示意图；
16.图2为空气干燥的内部结构示意图；
17.图3为温湿度控制箱的内部结构示意图。
18.其中，1、通风管；2、空气干燥箱；3、温湿度控制箱；31、进气口；32、出气口；4、通气管；5、鼓风机；51、进风口；6、热交换冷凝器；61、冷凝管出水口；7、干燥剂干燥装置；8、空压机；9、支架；10、温度传感器；11、湿度传感器；12、温度调节器；13、增湿器；14、增湿管；15、温湿度控制面板。
具体实施方式
19.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
20.如图1-3所示，一种寒旱区植生基材蒸发性能测试的空气控制系统，其包括通过通风管1连接的空气干燥系统和空气温湿度控制系统；空气温湿度控制系统包括温湿度控制箱3，温湿度控制箱3的出气口32设置有与蒸发性能测试系统连接的通气管4。
21.空气干燥系统包括空气干燥箱2，空气干燥箱2的内部依次连接有鼓风机5、热交换冷凝器6、干燥剂干燥装置7和空压机8，鼓风机5的进风口51穿出空气干燥箱2，热交换冷凝器6的冷凝管出水口61穿出空气干燥箱2；热交换冷凝器6为现有技术，主要通过制冷装置与
空气发生热交换，使空气中的水汽冷凝，从而实现降低空气湿度的效果；同时，辅助空气温湿度控制系统对空气的温度进行调节，模拟寒旱区空气的温度。空压机8的出风口通过通风管1与温湿度控制箱3连接。空气干燥箱2的下方还设置有支架9。支架9将空气干燥箱2抬升了一定高度，从而方便热交换冷凝器6的冷凝水流出。
22.温湿度控制箱3的进气口31与空气干燥箱2连接，温湿度控制箱3内部设置有温度传感器10和湿度传感器11，温度传感器10和湿度传感器11均位于温湿度控制箱3的底部；温湿度控制箱3中还设置有温度调节器12，温度调节器12与温度传感器10电连接；温度调节器12包括加热器和压缩机，温度调节器12根据温度传感器10检测得到的温湿度控制箱3内空气的温度执行加热或者制冷，从而对空气的温度进行调节。进气口31位于温湿度控制箱3的顶端，且进气口31与温湿度控制箱3的出气口32在温湿度控制箱3上中心对称设置。温湿度控制箱3的箱壁设置有保温隔热层。
23.空气温湿度控制系统还包括增湿器13，增湿器13位于温湿度控制箱3外侧，且增湿器13的增湿管14与温湿度控制箱3内部连通，增湿器13与湿度传感器11电连接。增湿器13根据湿度传感器11检测的得到的温湿度控制箱3内空气的湿度执行加湿动作，将被空气干燥箱2干燥过后的空气调节到模拟寒旱区的空气湿度。温湿度控制箱3外侧还设置有方便控制温度调节器12和增湿器13的温湿度控制面板15。
24.本实用新型工作原理及使用流程：
25.鼓风机5工作将空气进行收集吹向热交换冷凝器6，热交换冷凝器6工作，使空气中的水汽冷凝，降低空气中的湿度，同时，初步降低空气的温度；空气继续经过干燥剂干燥装置7，在干燥剂的作用下，进一步降低空气湿度，方便空气温湿度控制系统对空气湿度的精准控制，同时也使空压机8不会生成冷凝水，降低空压机8的损坏几率，减少对空压机8的维修成本。空气在热交换冷凝器6和干燥剂干燥装置7干燥后由空压机8加压成800kpa的高压气体输向温湿度控制箱3，空压机8加压成800kpa的高压气体为模拟寒旱区7-8级大风提供基础。
26.高压气体进入温湿度控制箱3，温度调节器12根据温度传感器10检测得到的温湿度控制箱3内空气的温度执行加热或者制冷，对高压气体的温度调节至设定温度；同时，增湿器13根据湿度传感器11检测的得到的温湿度控制箱3内空气的湿度执行加湿动作，将被空气干燥箱2干燥过后的空气调节到设定的空气湿度。调节好温湿度的空气由通气管4通向蒸发性能测试系统，对植生基材进行蒸发性能测试。