救生艙內仿生仿真裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種救生艙內仿生仿真裝置包括主機，變頻電機，變頻電機通過傳動裝置與曲軸連接，曲軸上設有兩個軸頸，相鄰兩軸頸上下呈180度相反方向設置，兩曲軸軸頸上設有軸瓦，兩軸瓦通過傳動桿分別與進氣活塞和出氣活塞連接，進氣活塞上設有進氣活塞進氣閥和進氣活塞出氣閥，出氣活塞上設有出氣活塞進氣閥和出氣活塞出氣閥，進氣活塞出氣閥和出氣活塞進氣閥通過換向閥連接，換向閥上還并聯有泄氣管路與補氣管路，補氣管路通過換向閥與出氣活塞進氣閥連接，泄氣管路直通救生艙體外，出氣活塞出氣閥連接加熱管路、增濕器，最終連接至救生艙內。本實用新型裝置真實模擬人體代謝過程，受外界干擾小，可控性好，仿真度高，也避免了真人試驗中的風險因素。
【專利說明】救生艙內仿生仿真裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于安全設備及環境工程領域，尤其涉及用于模擬人體基本生存代謝狀況的一種救生艙內仿生仿真裝置。該裝置模擬人體基本生存代謝狀況，呼吸過程吸收氧氣釋放二氧化碳，散發熱量。該裝置能真實反映人體生存條件下，與周圍環境的關系。在救生艙試驗中真實模擬實際生存狀況，準確反映出被測設備的性能。
【背景技術】
[0002]救生艙是當井下發生突發災害事故時，為無法安全撤至地面的遇險人員提供等待救援、能夠生存的緊急避險場所。其主要功能為對外能夠抵御爆炸沖擊、高溫煙氣，冒頂坍塌，隔絕有毒有害氣體侵入，艙體保持絕對密閉；對內能為被困礦工提供氧氣、食物、水等維持生命的保障，為外部救援贏得時間。救生艙是生命工程，人在艙室內生存所需的各類環境參數都必須嚴格控制在人體正常生活的標準范圍內，整機型式試驗是至關重要的過程。之前的試驗分為兩個過程:首先根據人體代謝與環境關系的理論數值，向艙內加入定量二氧化碳與熱量，進行初步試驗驗證；然后逐步延長時間進行真人試驗。但是上述試驗過程耗費大量人力物力，從事真人試驗的試驗者存在風險。
實用新型內容
[0003]為克服現有技術的以上缺陷，本實用新型提供一種完全取代真人試驗，準確反映出救生艙真實生存狀況的一種救生艙仿真仿生裝置。
[0004]本實用新型的一種救生艙內仿生仿真裝置包括主機，變頻電機，變頻電機通過傳動裝置與曲軸連接，曲軸上設有兩個軸頸，相鄰兩軸頸上下呈180度相反方向設置，兩曲軸軸頸上設有軸瓦，兩軸瓦通過傳動桿分別與進氣活塞和出氣活塞連接，進氣活塞上設有進氣活塞進氣閥和進氣活塞出氣閥，出氣活塞上設有出氣活塞進氣閥和出氣活塞出氣閥，進氣活塞出氣閥和出氣活塞進氣閥通過換向閥連接，換向閥上還并聯有泄氣管路與補氣管路，補氣管路通過換向閥與出氣活塞進氣閥連接，泄氣管路直通救生艙體外，出氣活塞出氣閥連接加熱管路、增濕器，最終連接至救生艙內。
[0005]作為優選方案，進氣活塞進氣閥、進氣活塞出氣閥、出氣活塞進氣閥和出氣活塞出氣閥為單向閥。
[0006]作為優選方案，補氣管路一端通過二氧化碳流量計連接二氧化碳氣瓶，另一端通過氮氣流量計連接氮氣瓶。
[0007]作為優選方案，所述的加熱管路與增濕器上連接有熱量濕度傳感器。
[0008]作為優選方案，所述的換向閥為電磁換向閥。
[0009]本實用新型的有益效果是:裝置本體通過主機設置，真實模擬人體代謝過程，受外界干擾小，可控性好，可靠性高，并能實現人體代謝多參數的模擬，能根據環境的變化實時應變人體代謝過程，根據時間變化模擬人體清醒狀態、睡眠狀態等參數值，仿真度高。同時，也避免了真人試驗中的風險因素。【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0011]圖中:1、變頻電機；2、傳動裝置；3、曲軸；4、傳動桿；5、進氣活塞；6、出氣活塞；7、進氣活塞進氣閥；8、進氣活塞出氣閥；9、出氣活塞進氣閥；10、出氣活塞出氣閥；11、換向閥；12、泄氣管路；13、補氣管路；14、二氧化碳氣瓶；15、氮氣瓶；16、二氧化碳流量計；17、氮氣流量計；18、加熱管路；19、增濕器；20、熱量濕度傳感器；21、控制主機；22、軸頸；23、軸瓦。
【具體實施方式】
[0012]如圖所示:一種救生艙內仿生仿真裝置包括主機21，變頻電機1，變頻電機I通過傳動裝置2與曲軸3連接，曲軸3上設有兩個軸頸22，相鄰兩軸頸22上下呈180度且相反方向設置，兩曲軸軸頸22上設有軸瓦23，兩軸瓦23通過傳動桿4分別與進氣活塞5和出氣活塞6連接，進氣活塞5上設有進氣活塞進氣閥7和進氣活塞出氣閥8，出氣活塞6上設有出氣活塞進氣閥9和出氣活塞出氣閥IO，進氣活塞進氣閥7、進氣活塞出氣閥8、出氣活塞進氣閥9、出氣活塞出氣閥10均為單向閥。進氣活塞出氣閥8和出氣活塞進氣閥9通過換向閥11連接，換向閥11上還并聯有泄氣管路12與補氣管路13，補氣管路13通過換向閥11與出氣活塞進氣閥9連接，換向閥11為電磁換向閥，補氣管路13通過二氧化碳流量計16連接二氧化碳氣瓶14，還通過氮氣流量計17連接氮氣瓶15，泄氣管路12直通救生艙體外，出氣活塞出氣閥10連接加熱管路19、增濕器20，最終連接至救生艙內。
[0013]該裝置的具體工作方式:首先在主機21上設定測試人員數量，系統啟動控制變頻電機I轉速。變頻電機I通過傳動裝置2傳遞扭矩至曲軸3。曲軸3上兩軸頸上下呈180度相反方向設置，使得曲軸3的圓周運動轉化為進氣活塞5和出氣活塞6的往復運動，并且兩活塞呈相反的運動狀態，模擬真人吸氣和呼氣的過程。活塞往復運動實現氣體的定向流動。進氣活塞5將艙內氣體通過進氣活塞進氣閥7吸入腔體后，通過換向閥11流經出氣活塞進氣閥9進入出氣活塞6的腔體。此時泄氣管路12和補氣管路13均處于關閉狀態。當進氣活塞5和出氣活塞6運動達到主機21設置的預訂位置，換向閥11開始工作。進氣活塞出氣閥8與出氣活塞進氣閥10管路斷開。進氣活塞出氣閥8與泄氣管路12連通，補氣管路13與出氣活塞進氣閥9連通。進氣活塞5腔體內多余氣體排到救生艙體外，二氧化碳與氮氣氣體經流量計控制流量，在補氣管路13中混合填充至出氣活塞腔6體內，實現氧氣的定量損耗，產生二氧化碳氣體。混合氣體的填充量由主機21控制，當模擬夜間狀態時，換向閥11延遲開啟，救生艙體內填充的二氧化碳含量減少。出氣活塞6腔體內氣體通過出氣活塞出氣閥10進入加熱管路18加熱氣體，然后經增濕器19排放至救生艙內。熱量濕度傳感器20監測此過程，并監測數據反饋給主機21，由主機21控制溫度和濕度，從而模擬人體代謝過程產生的熱量和濕度。
【權利要求】
1.一種救生艙內仿生仿真裝置，包括主機，變頻電機，其特征在于:變頻電機通過傳動裝置與曲軸連接，曲軸上設有兩個軸頸，相鄰兩軸頸上下呈180度且相反方向設置，兩曲軸軸頸上設有軸瓦，兩軸瓦通過傳動桿分別與進氣活塞和出氣活塞連接，進氣活塞上設有進氣活塞進氣閥和進氣活塞出氣閥，出氣活塞上設有出氣活塞進氣閥和出氣活塞出氣閥，進氣活塞出氣閥和出氣活塞進氣閥通過換向閥連接，換向閥上還并聯有泄氣管路與補氣管路，補氣管路通過換向閥與出氣活塞進氣閥連接，泄氣管路直通救生艙體外，出氣活塞出氣閥連接加熱管路、增濕器，最終連接至救生艙內。
2.根據權利要求1所述的一種救生艙內仿生仿真裝置，其特征在于進氣活塞進氣閥、進氣活塞出氣閥、出氣活塞進氣閥、出氣活塞出氣閥均為單向閥。
3.根據權利要求1所述的一種救生艙內仿生仿真裝置，其特征在于:補氣管路一端通過二氧化碳流量計連接二氧化碳氣瓶，另一端通過氮氣流量計連接氮氣瓶。
4.根據權利要求1所述的一種救生艙內仿生仿真裝置，其特征在于:所述的加熱管路與增濕器上連接有熱量濕度傳感器。
5.根據權利要求1所述的一種救生艙內仿生仿真裝置，其特征在于:所述的換向閥為電磁換向閥。
【文檔編號】G01M99/00GK203688255SQ201420030702
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】熊文祥, 俞成森, 祝華軍 申請人:浙江杭鉆機械制造股份有限公司