[发明专利]粉尘环境模拟装置及其标定粉尘浓度测量仪的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉尘环境模拟装置，用于模拟粉尘环境，同时本发明涉及一种利用该粉尘环境模拟装置进行标定粉尘浓度测量仪的方法。

背景技术

环境模拟技术是一门新的边缘技术，主要研究各种自然环境的人工再现技术和在模拟环境下产品的试验技术；地面环境模拟设备主要有以下几类:低温环境模拟、高温环境模拟、湿热环境模拟、太阳辐照模拟、砂尘环境模拟、雨环境模拟、浸渍模拟、酸性环境模拟、爆炸性大气环境模拟、积冰/冻雨环境模拟和霉菌环境模拟等。一些环境一旦模拟出来后可在内进行产品的环境可靠性试验、准确度校正或耐久试验等。然对于粉尘环境模拟的装置一般采用的是水平横置的风洞，利用负压使风洞产生空气流动，而风洞连接一个粉尘产生装置，粉尘产生后进入到风洞内形成粉尘模拟环境，该粉尘模拟环境可以对粉尘浓度测量仪进行标定。上述结构有以下缺陷：

1.上述的粉尘模拟环境只适应于浓度较大的粉尘环境模拟，而不适应于低浓度的粉尘模拟，特别是粉尘浓度要求0.01～20mg/m³：其原因要想微量粉尘在风洞均匀，风速就不能快，而风速太慢粉尘又会由于自身的重力缓慢沉积在风洞的下半部，造成风洞同一截面的浓度不一致，这样就会影响粉尘浓度测量仪的标定的准确性。

2.上述粉尘模拟环境中粉尘浓度的均匀性非常难保证；由于风洞中空气的流向是水平方向，那么风洞中的粉尘在收到的水平流动的空气对其施加的水平力和竖直方向的重力，那么粉尘收到的合力使得粉尘极有可能在空气流动速度较慢的情况下向风洞下半部份沉积；

3.上述粉尘模拟环境中的粉尘产生装置是利用输送带输送离散的粉尘，然后利用毛刷将粉尘扬起吹入到风洞中，该粉尘产生装置只适用于高浓度的粉尘产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种粉尘环境模拟装置，该粉尘环境模拟装置利用竖直设置的模拟腔室将粉尘与气流混合、浓缩、扩散，使粉尘以自由下落的方式均匀分布在模拟腔室的试验段中，使得试验段中处于同一水平位置上浓度偏差减小，进而可提高粉尘浓度测试仪标定的准确性。

另外本发明所要解决的另一技术问题是：提供一种利用上述粉尘环境模拟装置进行标定粉尘浓度测试仪的方法，该方法可大大的提高粉尘浓度测试仪标定结果的准确性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种粉尘环境模拟装置，包括粉尘产生装置、模拟腔室和试验支座，所述模拟腔室由上而下包括柱筒状的混合段、下端收口的浓缩段、下端扩口的扩散段、柱筒状的试验段；所述混合段、浓缩段、扩散段、试验段竖直顺次连通，所述混合段上设置有进风口，所述试验段的底部设置有出风口；所述粉尘产生装置的出尘口与混合段连通；所述试验支座安装于试验段内，该试验支座上位于同一水平面上设置有至少两个放置工位，该试验段上设置有可开闭的观察门，所述进风口连通供气风机或出风口连接抽气风机。

作为一种优选的方案，所述粉尘产生装置包括底座、分散室、粉料块输送装置、粉尘分散装置，所述分散室设置于底座上，该分散室设置有进风口和出尘口，分散室的底部设置有粉料块入口；所述粉料块输送装置包括安装于分散室底部的竖直的料筒，该料筒的内腔通过粉料块入口与分散室连通，所述料筒内设置有活塞，该活塞与固定于底座上的活塞驱动装置驱动；所述粉尘分散装置包括分散刷和分散刷驱动装置，该分散刷水平转动安装于分散室内，该分散刷驱动装置固定于底座上且驱动分散刷匀速转动。

作为一种优选的方案，所述活塞驱动装置包括驱动电机、减速器、丝杠螺母机构，所述丝杠螺母机构的丝杠竖直转动安装于底座上，该丝杠的上端与活塞竖直对齐，该丝杠螺母机构的螺母转动安装于底座上，驱动电机和减速器安装于底座上，驱动电机的输出轴与减速器输入轴传动连接，减速器输出轴与螺母传动连接，所述底座上安装于竖直限位导杆，所述丝杠上固定安装有定位盘，该定位盘上设置有与竖直限位导杆配合限制丝杠转动的限位部。

作为一种优选的方案，所述竖直限位导杆可拆卸安装于底座上，所述底座上设置有便于竖直限位导杆插装的上孔和下孔，所述竖直限位导杆竖直贯穿上孔和下孔，所述竖直限位导杆的底部设置有阶梯轴部，该阶梯轴部插装于下孔内。

作为一种优选的方案，所述试验支座竖直旋转安装于试验段内，该试验支座与旋转动力装置连接。

作为一种优选的方案，所述进风口的进风方向与混合段的内壁相切。