專利名稱：一種模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模擬艙，尤其涉及一種用于測試內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備性能的高原環(huán)境模擬艙。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國青藏高原地區(qū)國防、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展步伐的不斷加大，在高原地區(qū)運(yùn)行的各類內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備在高原地區(qū)特有的低溫低氣壓等惡劣自然氣候條件下，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、起動(dòng)性、熱平衡性等各主要指標(biāo)均有不同程度的下降，導(dǎo)致這些設(shè)備的高原環(huán)境適應(yīng)性普遍不佳，所以，如何有效研究和提高動(dòng)力設(shè)備的高原環(huán)境適應(yīng)性越來越具有舉足輕重的地位。對于內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原環(huán)境適應(yīng)性的試驗(yàn)研究手段，主要分為高原實(shí)地試驗(yàn)和平原模擬試驗(yàn)兩大類，由于平原模擬試驗(yàn)具有成本低、可重復(fù)性好、模擬參數(shù)可任意調(diào)節(jié)、試驗(yàn)周期短等優(yōu)點(diǎn)，目前在環(huán)境試驗(yàn)領(lǐng)域受到極大重視。目前，平原模擬試驗(yàn)多采用高原環(huán)境模擬艙方式，即將內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備置于模擬艙體內(nèi)，對艙體實(shí)施抽真空以降低艙內(nèi)的氣壓。由于內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備啟動(dòng)后排出高溫氣體，使得艙體內(nèi)的溫度和壓力不斷升高，所以艙體內(nèi)的壓力變化比較劇烈，很難準(zhǔn)確模擬出真正的高原環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種能夠平穩(wěn)降低艙體內(nèi)壓力的內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原環(huán)境模擬艙。一種模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，包括艙體，該艙體由隔斷分為常溫常壓區(qū)和用于放置待測設(shè)備的高原環(huán)境模擬區(qū)，所述的常溫常壓區(qū)安裝有用于檢測待測設(shè)備的測功機(jī)，設(shè)有通過供氣管路與高原環(huán)境模擬區(qū)連通的供氣系統(tǒng)，設(shè)有通過真空管路分別與待測設(shè)備排氣口以及高原環(huán)境模擬區(qū)連接的第一真空系統(tǒng)和第二真空系統(tǒng)。所述的第一真空系統(tǒng)從待測設(shè)備排氣口端開始，依次包括換熱器、緩沖罐、控制閥門和真空泵。所述的第二真空系統(tǒng)從高原環(huán)境模擬區(qū)端開始，依次包括換熱器、控制閥門和真空泵。所述的高原環(huán)境模擬區(qū)中設(shè)有環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)，所述的常溫常壓區(qū)中設(shè)有測量控制系統(tǒng)，所述的環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)的信號輸出端通過電路接入所述的測量控制系統(tǒng)，所述的供氣系統(tǒng)、第一真空系統(tǒng)和第二真空系統(tǒng)的電路部分均接入并受控于所述的測量控制系統(tǒng)。所述的供氣系統(tǒng)包括用于向供氣管路輸送空氣的送風(fēng)機(jī)以及作用于供氣管路內(nèi)空氣的溫度調(diào)節(jié)裝置和濕度調(diào)節(jié)裝置。設(shè)有作用于高原環(huán)境模擬區(qū)的紫外線發(fā)生裝置。可以在恰當(dāng)?shù)奈恢冒惭b，發(fā)出能夠模擬高原環(huán)境的紫外線輻射，為一些受紫外線照射影響的產(chǎn)品或材料提供試驗(yàn)環(huán)境。該紫外線發(fā)生裝置的電路部分接入并受控于所述的測量控制系統(tǒng)。所述的艙體采用整體鋼結(jié)構(gòu)形式，為增加耐壓強(qiáng)度，鋼板內(nèi)外全部加筋；通過隔斷將分為艙體常溫常壓區(qū)和高原環(huán)境模擬區(qū)，高原環(huán)境模擬區(qū)與艙體外部環(huán)境隔離，且可滿足海拔6000m下低氣壓對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的要求。隔斷使用隔熱保溫和耐壓性能好的材料，隔間的地面安裝鐵地板，為了保溫，高原環(huán)境模擬區(qū)的內(nèi)壁或外壁圍有彩鋼夾芯保溫板。環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)為多個(gè)相應(yīng)的傳感器，可以采集高原環(huán)境模擬區(qū)環(huán)境參數(shù)，例如氣壓、溫度、濕度、有害氣體濃度等，并將采集的參數(shù)傳送至測量控制系統(tǒng)。測量控制系統(tǒng)作為整個(gè)模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙的控制系統(tǒng)，通過采集的參數(shù)，并根據(jù)試驗(yàn)條件要求，對供氣系統(tǒng)、第一真空系統(tǒng)和第二真空系統(tǒng)輸出控制信號，用于控制各個(gè)電控設(shè)備，如泵、閥、電機(jī)、開關(guān)等等。建立起滿足試驗(yàn)要求的試驗(yàn)環(huán)境和高原環(huán)境模擬區(qū)正常使用的條件。供氣系統(tǒng)的作用是給待測設(shè)備的吸氣提供穩(wěn)定氣源。室外新風(fēng)首先經(jīng)過空氣過濾器后，除去空氣中的灰塵雜質(zhì)，然后進(jìn)入送風(fēng)機(jī)。為了高原環(huán)境模擬區(qū)的低溫環(huán)境，提供足夠的冷卻量帶走待測設(shè)備(發(fā)動(dòng)機(jī))運(yùn)行中向散發(fā)的熱量，這就需要對送風(fēng)機(jī)輸出的空氣預(yù)冷以調(diào)節(jié)溫度。供氣系統(tǒng)中的溫度調(diào)節(jié)裝置和濕度調(diào)節(jié)裝置可以調(diào)節(jié)向高原環(huán)境模擬區(qū)內(nèi)所輸送空氣的溫度和濕度，溫度調(diào)節(jié)裝置可利用現(xiàn)有技術(shù)中的制冷設(shè)備以及加熱設(shè)備，供氣管路中的空氣通過與制冷設(shè)備以及加熱設(shè)備的換熱器之間的熱量交換，實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)。同理，所述的濕度調(diào)節(jié)裝置可利用現(xiàn)有技術(shù)中的加濕、除濕設(shè)備，調(diào)節(jié)空氣的水蒸氣含量，以向高原環(huán)境模擬區(qū)提供所需的濕度環(huán)境。為了實(shí)時(shí)監(jiān)控待測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)有視頻系統(tǒng)，視頻系統(tǒng)的電路部分接入并受控于所述的測量控制系統(tǒng)。視頻系統(tǒng)可包括高清紅外攝像機(jī)、解碼器和硬盤錄像機(jī)等。另外，整個(gè)模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙中，還可安裝一些附屬設(shè)備，例如照明燈、壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)、平衡窗、吊掛機(jī)構(gòu)等。本實(shí)用新型試驗(yàn)艙可以模擬低氣壓、高低溫、濕度等試驗(yàn)條件，并根據(jù)試驗(yàn)要求對試驗(yàn)環(huán)境條件進(jìn)行控制，完成對試驗(yàn)環(huán)境數(shù)據(jù)和控制參數(shù)的記錄和處理，視頻監(jiān)控和記錄試驗(yàn)過程，高原環(huán)境模擬區(qū)的大氣壓力、溫度、濕度、紫外線強(qiáng)度等參數(shù)可以在設(shè)計(jì)的極限范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)。另外可將發(fā)動(dòng)機(jī)與其驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)等系統(tǒng)或總成共同安放在高原環(huán)境模擬區(qū)內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，可得到這些輔助系統(tǒng)或總成的高原性能，因此模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙具有廣泛的測試對象，可以涵蓋動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)、材料等。

圖1為本實(shí)用新型模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙的組成示意圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，本實(shí)用新型一種模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，包括艙體1，艙體1由隔斷分為常溫常壓區(qū)2和用于放置待測設(shè)備4的高原環(huán)境模擬區(qū)3。艙體采用整體鋼結(jié)構(gòu)形式，鋼板內(nèi)外帶有加強(qiáng)筋，高原環(huán)境模擬區(qū)3的外壁圍有彩鋼夾芯保溫板。設(shè)有通過供氣管路9與高原環(huán)境模擬區(qū)3連通的供氣系統(tǒng)，供氣系統(tǒng)包括用于向供氣管路9輸送空氣的送風(fēng)機(jī)7以及作用于供氣管路9內(nèi)空氣的溫度、濕度調(diào)節(jié)裝置8。供氣管路9上可安裝必要的控制閥門和過濾器。溫度、濕度調(diào)節(jié)裝置8可以調(diào)節(jié)向高原環(huán)境模擬區(qū)3內(nèi)所輸送空氣的溫度和濕度， 溫度調(diào)節(jié)裝置可利用現(xiàn)有技術(shù)中的制冷設(shè)備以及加熱設(shè)備，供氣管路中的空氣通過與制冷設(shè)備以及加熱設(shè)備的換熱器之間的熱量交換，實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)。同理，濕度調(diào)節(jié)裝置可利用現(xiàn)有技術(shù)中的加濕、除濕設(shè)備，調(diào)節(jié)空氣的水蒸氣含量，以向高原環(huán)境模擬區(qū)3提供所需的濕度環(huán)境。設(shè)有通過真空管路與待測設(shè)備4排氣口連接的第一真空系統(tǒng)5。第一真空系統(tǒng)5 從待測設(shè)備4排氣口端開始，依次包括換熱器11、緩沖罐10、控制閥門和真空泵12。設(shè)有通過真空管路與高原環(huán)境模擬區(qū)連接第二真空系統(tǒng)6。第二真空系統(tǒng)6從高原環(huán)境模擬區(qū)3端開始，依次包括換熱器14、控制閥門和真空泵13。高原環(huán)境模擬區(qū)3中設(shè)有環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)(圖中未顯示)，常溫常壓區(qū)中設(shè)有測量控制系統(tǒng)2 (圖中未顯示)，環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)為若干個(gè)傳感器，可以采集高原環(huán)境模擬區(qū)3的環(huán)境參數(shù)，例如氣壓、溫度、濕度、有害氣體濃度等，并將采集的參數(shù)傳送至測量控制系統(tǒng)。高原環(huán)境模擬區(qū)3內(nèi)還設(shè)有的紫外線發(fā)生裝置，發(fā)出能夠模擬高原環(huán)境的紫外線輻射。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測待測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，高原環(huán)境模擬區(qū)3內(nèi)還設(shè)有設(shè)有視頻系統(tǒng)， 視頻系統(tǒng)可包括高清紅外攝像機(jī)、解碼器和硬盤錄像機(jī)等。另外，還可安裝一些附屬設(shè)備，例如照明燈、壓縮空氣供應(yīng)系統(tǒng)、平衡窗、吊掛機(jī)構(gòu)寸。整個(gè)試驗(yàn)艙中，各個(gè)可以利用電信號控制的用電部件均可以通過電路接入并受控于測量控制系統(tǒng)。測量控制系統(tǒng)作為整個(gè)試驗(yàn)艙的控制系統(tǒng)，通過采集的參數(shù)，并根據(jù)試驗(yàn)條件要求，對供氣系統(tǒng)、第一真空系統(tǒng)、第二真空系統(tǒng)、紫外線發(fā)生裝置等輸出控制信號，用于控制各個(gè)電控設(shè)備，如泵、閥、電機(jī)、開關(guān)等等。建立起滿足試驗(yàn)要求的試驗(yàn)環(huán)境和高原環(huán)境模擬區(qū)正常使用的條件。高原環(huán)境模擬區(qū)以及待測設(shè)備調(diào)節(jié)具體原理為當(dāng)待測設(shè)備#需要低壓起動(dòng)時(shí)，接通第二真空系統(tǒng)對高原環(huán)境模擬區(qū)抽負(fù)壓；同時(shí)，利用第一真空系統(tǒng)中的真空泵對緩沖罐抽負(fù)壓，使緩沖罐壓力達(dá)到與高原環(huán)境模擬區(qū)負(fù)壓一致的設(shè)定目標(biāo)值，然后再起動(dòng)待測設(shè)備。當(dāng)需要檢測待測設(shè)備的高原運(yùn)行性能時(shí)，利用待測設(shè)備(發(fā)動(dòng)機(jī))起動(dòng)后的進(jìn)氣抽吸作用直接從滿足負(fù)壓要求的高原環(huán)境模擬區(qū)內(nèi)抽氣，同時(shí)，利用供氣系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)高原環(huán)境模擬區(qū)壓力，滿足設(shè)定值；而待測設(shè)備排氣壓力的模擬則通過第一真空系統(tǒng)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)可利用溫度、濕度調(diào)節(jié)裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)高原環(huán)境模擬區(qū)環(huán)境參數(shù)。待測設(shè)備與測功機(jī)之間的連接，以及測功機(jī)本身均可可以采用現(xiàn)有技術(shù)，待測設(shè)備在設(shè)定的模擬環(huán)境下運(yùn)行時(shí)，通過測功機(jī)來檢測和評價(jià)待測設(shè)備的性能。本實(shí)用新型模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙主要技術(shù)指標(biāo)如下1)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，高原環(huán)境模擬區(qū)和緩沖罐壓力調(diào)節(jié)范圍101 47kPa(海拔 0 6000m)；2)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)工況，高原環(huán)境模擬區(qū)壓力調(diào)節(jié)范圍101 47kPa(0 6000m)；3)高原環(huán)境模擬區(qū)相對濕度調(diào)節(jié)范圍15 95% ；4)高原環(huán)境模擬區(qū)溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)空氣處理裝置模擬范圍-45°C到70°C ；5)試驗(yàn)系統(tǒng)滿足發(fā)動(dòng)機(jī)最大排量為13L的發(fā)動(dòng)機(jī)高原環(huán)境穩(wěn)態(tài)性能模擬試驗(yàn)的要求。6)紫外線發(fā)生裝置的最大照射強(qiáng)度為10W/m2。本實(shí)用新型模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙可以模擬低氣壓、高低溫、濕度等試驗(yàn)條件，并根據(jù)試驗(yàn)要求對試驗(yàn)環(huán)境條件進(jìn)行控制，完成對試驗(yàn)環(huán)境數(shù)據(jù)和控制參數(shù)的記錄和處理，視頻監(jiān)控和記錄試驗(yàn)過程。
權(quán)利要求1.一種模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，包括艙體，該艙體由隔斷分為常溫常壓區(qū)和用于放置待測設(shè)備的高原環(huán)境模擬區(qū)，所述的常溫常壓區(qū)安裝有用于檢測待測設(shè)備的測功機(jī)，設(shè)有通過供氣管路與高原環(huán)境模擬區(qū)連通的供氣系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)有通過真空管路分別與待測設(shè)備排氣口以及高原環(huán)境模擬區(qū)連接的第一真空系統(tǒng)和第二真空系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，其特征在于，所述的高原環(huán)境模擬區(qū)中設(shè)有環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)，所述的常溫常壓區(qū)中設(shè)有測量控制系統(tǒng)，所述的環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)的信號輸出端通過電路接入所述的測量控制系統(tǒng)，所述的供氣系統(tǒng)、第一真空系統(tǒng)和第二真空系統(tǒng)的電路部分均接入并受控于所述的測量控制系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求2所述的模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，其特征在于，所述的供氣系統(tǒng)包括用于向供氣管路輸送空氣的送風(fēng)機(jī)以及作用于供氣管路內(nèi)空氣的溫度調(diào)節(jié)裝置和濕度調(diào)節(jié)裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，其特征在于，設(shè)有作用于高原環(huán)境模擬區(qū)的紫外線發(fā)生裝置，該紫外線發(fā)生裝置的電路部分接入并受控于所述的測量控制系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求4所述的模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，其特征在于，所述的環(huán)境參數(shù)采集系統(tǒng)為多個(gè)傳感器。
6.如權(quán)利要求5所述的模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，其特征在于，設(shè)有視頻系統(tǒng)，視頻系統(tǒng)的電路部分接入并受控于所述的測量控制系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，其特征在于， 所述的第一真空系統(tǒng)從待測設(shè)備排氣口端開始，依次包括換熱器、緩沖罐、控制閥門和真空泵。
8.如權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，其特征在于， 所述的第二真空系統(tǒng)從高原環(huán)境模擬區(qū)端開始，依次包括換熱器、控制閥門和真空泵。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙，包括艙體，該艙體由隔斷分為常溫常壓區(qū)和用于放置待測設(shè)備的高原環(huán)境模擬區(qū)，所述的常溫常壓區(qū)安裝有用于檢測待測設(shè)備的測功機(jī)，設(shè)有通過供氣管路與高原環(huán)境模擬區(qū)連通的供氣系統(tǒng)，設(shè)有通過真空管路分別與待測設(shè)備排氣口以及高原環(huán)境模擬區(qū)連接的第一真空系統(tǒng)和第二真空系統(tǒng)。本實(shí)用新型模擬內(nèi)燃動(dòng)力設(shè)備高原性能的試驗(yàn)艙可以模擬低氣壓、高低溫、濕度等試驗(yàn)條件，并根據(jù)試驗(yàn)要求對試驗(yàn)環(huán)境條件進(jìn)行控制，完成對試驗(yàn)環(huán)境數(shù)據(jù)和控制參數(shù)的記錄和處理，視頻監(jiān)控和記錄試驗(yàn)過程。
文檔編號G01M15/04GK202149850SQ20112023942
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者劉剛, 劉瑞林, 周廣猛, 董素榮, 許翔, 鄭智 申請人:中國人民解放軍軍事交通學(xué)院