[发明专利]一种多参数耦合的环境试验系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种多参数耦合的环境试验系统及其工作方法，压力传感器经真空压力变送器与中央处理器相连接，环境温湿度模块、紫外线强度测试装置及二氧化碳浓度检测装置经数据采集单元及A/D转换单元与中央处理器相连接，工作站与中央处理器相连接，中央处理器通过驱动单元与强制开门装置、报警装置、真空泵、破空机、制冷机、加热装置、蒸汽发生装置、冷井装置、换气装置、二氧化碳进气装置及紫外线灯相连接，该系统及其工作方法能够实现对高海拔地区环境的模拟。

技术领域

本发明属于高原特殊环境模拟技术领域，涉及一种多参数耦合的环境试验系统及其工作方法。

背景技术

西部待开发地区多属于高海拔地区，气候环境与平原地区差异大，主要体现为低气压、大温差、湿度低、强紫外线和低二氧化碳浓度等现象。应用于基建材料的结构、强度和耐久性等性能会受到特殊环境的影响，为了保证基础建设在这种复杂的环境中安全可靠的服役，需要对基础建设结构及材料进行可靠性试验，在实地的条件下进行试验不仅成本高、周期长，而且有安全隐患，试验结果很难分析。所以，有必要在一般环境上模拟出高原高海拔环境下的多参数复合环境，进行低成本、环境因素可控的模拟试验。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种多参数耦合的环境试验系统及其工作方法，该系统及其工作方法能够实现对高海拔地区环境的模拟。

为达到上述目的，本发明所述的多参数耦合的环境试验系统包括试验腔、报警装置、A/D转换单元、数据采集单元、中央处理器、驱动单元、工作站、真空压力变送器、用于检测试验腔内气压信息的压力传感器、用于检测试验腔内温湿度信息的环境温湿度模块、用于检测试验腔内紫外线强度的紫外线强度测试装置、用于检测试验腔内二氧化碳浓度的二氧化碳浓度检测装置、用于强制打开试验腔的门的强制开门装置、用于对试验腔进行抽真空的真空泵、用于向试验腔内充入空气的破空机、用于对试验腔内空气进行制冷的制冷机、用于对试验腔内空气进行加热的加热装置、用于增加试验腔内湿度的蒸汽发生装置、用于降低试验腔内湿度的冷井装置、用于使得试验腔与外界环境进行气体交换的换气装置、用于向试验腔内充入二氧化碳的二氧化碳进气装置以及设置于试验腔内的紫外线灯；

压力传感器经真空压力变送器与中央处理器相连接，环境温湿度模块、紫外线强度测试装置及二氧化碳浓度检测装置经数据采集单元及 A/D转换单元与中央处理器相连接，工作站与中央处理器相连接，中央处理器通过驱动单元与强制开门装置、报警装置、真空泵、破空机、制冷机、加热装置、蒸汽发生装置、冷井装置、换气装置、二氧化碳进气装置及紫外线灯相连接。

工作站还连接有键盘输入电路及LED显示电路。

还包括远程终端及无线通讯单元，其中，远程终端通过无线通讯单元与中央处理器相连接。

本发明所述多参数耦合的环境试验系统的工作方法包括以下步骤：

压力传感器实时采集试验腔内的气压信息，并将所述试验腔内的气压信息通过真空压力变送器转换为电信号后发送至中央处理器中，中央处理器将所述电信号发送至工作站中，工作站对试验腔内的气压信息进行储存，并当试验腔内的气压大于等于预设最高压力值时，则产生第一驱动信号，并将所述第一驱动信号发送至中央处理器中，中央处理器根据所述第一驱动信号通过驱动单元驱动真空泵工作；当试验腔内的气压小于等于预设最低压力值时，则产生第二驱动信号，并将所述第二驱动信号发送至中央处理器中，中央处理器根据所述第二驱动信号通过驱动单元驱动破空机工作；当试验腔内的气压小于30kPa并持续2s时，则产生第三驱动信号，并将所述第三驱动信号发送至中央处理器中，中央处理器根据所述第三驱动信号通过驱动单元驱动强制开门装置与报警装置工作，使得报警装置进行报警，同时通过强制开门装置打开试验腔的门，从而使得试验腔内的气压在预设的压力值范围内；