[發明專利]仿真系統及工礦環境粉塵仿真方法

有效

• 申請號: 201710441091.6
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107422109B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 程衛民;于海明;周剛;聶文;謝瑤;王昊;孫彪;陳沖;徐茂;邱晗;邱磊;劉陽昊
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01N33/50
• 分類號: G01N33/50
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 申傳曉

1.一種用于工礦環境粉塵職業病安全健康的仿真系統，其包括仿真箱體，其特征在于，仿真箱體的一端設置有氣壓調節器，仿真箱體的另一端設置有軸流式風機，氣壓調節器前方的仿真箱體內設置有溫濕調控裝置，溫濕調控裝置前方設置有工礦環境模擬裝置，工礦環境模擬裝置前方設置有放置平臺，放置平臺上設置有兩個飼養籠，飼養籠內放置有若干個小白鼠，飼養籠上均設置實時監控設備，飼養籠一側的放置平臺上設置有環境監測裝置，實時監控設備與環境監測裝置通信連接；放置平臺前方設置有放置支架，放置支架上設置有人體呼吸器官仿真器，放置支架下方設置有粉塵傳輸管路，粉塵傳輸管路一端與一抽壓泵相連通，粉塵傳輸管路另一端與人體呼吸器官仿真器相連通；仿真箱體外部在與抽壓泵對應處設置有激光粒度測定儀；

所述溫濕調控裝置包括設置在仿真箱體內的溫度調節管與濕度調節管，溫度調節管與濕度調節管的連接處通過空氣混合器相連通，溫度調節管與位于仿真箱體外的溫度調節器相連通，濕度調節管與位于仿真箱體外的濕度調節器相連通。

2.根據權利要求1所述的仿真系統，其特征在于，上述軸流式風機通過風機底座固定在仿真箱體的另一端，風機底座的一側設置有無極變頻器，無極變頻器與軸流式風機線路連接，軸流式風機的一側與排風管路相連通。

3.根據權利要求1所述的仿真系統，其特征在于，上述工礦環境模擬裝置包括粉塵發射器與噪聲模擬器，粉塵發射器與噪聲模擬器均設置在上述空氣混合器的前方。

4.根據權利要求1所述的仿真系統，其特征在于，上述環境監測裝置包括粉塵采樣器、溫度傳感器、濕度傳感器、含氧量傳感器、大氣壓傳感器、有毒有害氣體傳感器與風速傳感器。

5.一種使用如權利要求1所述仿真系統的工礦環境粉塵仿真方法，其包括以下步驟：

仿真箱體構建了一個半封閉仿真空間，由軸流式風機產生穩定負壓形成不同的環境風速，氣壓調控器通過控制進風口流通面積，改變仿真環境內氣壓值，由溫度調節器和濕度調節器排出一定溫度、濕度的空氣，并經空氣混合器攪拌均勻排出；

由粉塵發射器產生一定濃度、粒度的粉塵，模擬作業環境塵源，由噪聲模擬器發射不同頻率、振幅的聲音，模擬作業環境中的噪音；利用實時監控設備觀察并記錄飼養籠中小白鼠的健康狀態，通過人體呼吸器官仿真器模擬人體呼吸系統內鼻腔、呼吸道；

利用抽壓泵模擬人體肺功能產生的負壓，含塵空氣經管路排出至仿真箱體外，同時利用激光粒度測定儀對粉塵粒度分布情況進行測定；并將環境監測裝置中所監測得到的小白鼠活動視頻、溫度值、濕度值、含氧量、氣壓值、氣體成分、風速值實時同步集成于數據分析平臺上；通過分析由人體呼吸器官仿真器吸入的粉塵粒度分布情況，得到易吸入粉塵粒度分布情況，結合動物解剖學對小白鼠內部器官損壞情況進行分析，得到工礦環境可吸入粉塵對人體呼吸系統損害機制及沉積規律。