一种用于大型客舱环境舒适度评价的模拟实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于大型客舱环境舒适度评价的模拟实验系统,恒温室内设置实验模拟舱，实验模拟舱和空调系统连通，实验模拟舱内设置温度传感器、二氧化碳浓度传感器、噪声传感器、一号二氧化碳气瓶、音响和缠绕有电阻丝的暖体假人，温度传感器、二氧化碳浓度传感器和噪声传感器均连接实时数据监控系统，一号二氧化碳气瓶连接第一减压阀和第一电磁流量计，电阻丝均与开关相连接；恒温室内二号二氧化碳气瓶连接第二减压阀和第二电磁流量计，第二电磁流量计与送风管道连通。本实用新型专利技术可以同时营造并监控与真实客机在飞行过程中舱内相一致的温度场、CO

【技术实现步骤摘要】
一种用于大型客舱环境舒适度评价的模拟实验系统
本技术涉及一种实验系统，更具体的说，是涉及一种用于大型客舱环境舒适度评价的模拟实验系统。
技术介绍
现如今，越来越多的人乘坐飞机旅行，包括那些身体不健康或存在潜在病患、对客舱环境敏感的人群。全球乘坐飞机乘客流量估计每年超过十亿人次。由于乘客遇到的是一个人员密度高、低湿度、低气压、空气中含有污染物(如臭氧、一氧化碳、各种有机化合污染物和生物制剂)的客舱环境，他们会要求更为舒适和清洁的环境。在这样一个有多空气参数共同作用的环境下，如何整体评价客舱内热舒适及空气品质，确定空气环境评价指标，以更好的飞机环控系统设计来保障座舱环境是一个急待解决的重要问题。在美国ASHRAEStandard-161对大型客机座舱热环境的标准中，对舱内目标温度范围为18.3℃-23.9℃，温度的标准没有明确说明如何考虑乘客的种群不同以及不同衣着水平。而在相同的环境参数条件下，乘客的热舒适显然是与人群类型和衣着状态有关的。不同种族、性别、年龄等的人群对热舒适的要求是不同的，国外做过以国外受试人群为对象的机舱环境热舒适的主观热舒适实验，但是中国乘客的机舱环境热舒适基础研究数据目前还是空白。不仅如此，机舱内乘客热舒适还是影响整体舒适性的一个重要因素。座舱空气品质同样是影响乘客乘坐舒适性以及健康性重要因素，由于乘客暴露于特殊的机舱环境中，人员对舱内空气品质的抱怨要比建筑中更明显，经常会出现头痛、疲劳、眼睛干涩等症状。此外，机舱内的噪声往往明显高于人们日常生活中所接触的正常声音声压级，因此机舱声环境也会对乘客的生理和心理造成非常不利的影响，包括头晕、耳鸣、心慌以及心情烦躁等症状。现阶段国内外关于机舱环境舒适度的评价实验多数只对影响乘客整体舒适度的某一个因素进行展开研究，在这种模拟环境下的温度场、浓度场、声场等客观实验结果，并不能反映出在真实飞行情况下乘客所处的多因素耦合环境，因此其实验所获得的主客观评价结果的真实性有待商榷。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种用于大型客舱环境舒适度评价的模拟实验系统，可以同时营造并监控与真实客机在飞行过程中舱内相一致的温度场、CO2浓度场和声场，以此作为受试者对大型客舱内各环境因素舒适度影响权重主客观评价的基础。本技术的目的是通过以下技术方案实现的。本技术的一种用于大型客舱环境舒适度评价的模拟实验系统,包括恒温室，其特征在于，所述恒温室内设置有底部排风的实验模拟舱，所述实验模拟舱顶部和设置于恒温室内的空调系统通过送风管道相连通，所述实验模拟舱内设置有温度传感器、二氧化碳浓度传感器、噪声传感器、一号二氧化碳气瓶、音响和缠绕有电阻丝的暖体假人，所述温度传感器、二氧化碳浓度传感器和噪声传感器均连接实时数据监控系统，所述一号二氧化碳气瓶顶部串联连接有第一减压阀和第一电磁流量计，所有电阻丝均与一个开关相连接；所述恒温室内设置有二号二氧化碳气瓶，所述二号二氧化碳气瓶顶部串联连接有第二减压阀和第二电磁流量计，所述第二电磁流量计输出端与送风管道相连通；所述空调系统、第一电磁流量计、音响、第二电磁流量计和开关均连接设置于恒温室内的控制系统。所述实时数据监控系统包括依次连接的显示器、数据采集模块和信息调理模块，所述信息调理模块连接温度传感器、二氧化碳浓度传感器和噪声传感器，所述实时数据监控系统设置于恒温室内。所述二号二氧化碳气瓶的容量大于一号二氧化碳气瓶的容量。与现有技术相比，本技术的技术方案所带来的有益效果是：(1)本技术在同一控制系统中实现了多环境参数统一控制，使实验操作更简单便捷，对实验系统的控制能力更强，实验所花费的时间成本更小；(2)本技术在同一显示器界面中，可以在实验模拟舱外实时监测舱内各环境参数而不会对实验产生由于实验人员的干扰而造成的误差(3)本技术中，CO2气瓶出口处的减压阀在释放气体之前先将气体加热，保证了液体液化产生的低温气体被加热到室温，另外电磁流量计也可以精确控制气体流量从而精确控制气体的浓度同时还可以方便、快速改变气体流量，可适用于较广泛的工况；(4)本技术中，可调频音响可以播放与真实机舱环境频谱特性一致的噪声，更准确地模拟出真实飞行过程中机舱内的声环境；(5)本技术中可控制和测量的参数为温度、CO2浓度和噪声频率与声压级，测量种类较多，变化范围较广，传感器移动摆放较为方便，可以测量多个位置的环境参数并实时监测；(6)本技术基于机舱实验平台，原理较为简单，成本较低，同时也可以单独用于其他实验平台来为主客观评价实验提供实验基础附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术中控制系统的工作流程示意图。附图标记:1实验模拟舱；2空调系统；3送风管道；4温度传感器；5二氧化碳浓度传感器；6噪声传感器；7一号二氧化碳气瓶；8音响；9电阻丝；10暖体假人；11二号二氧化碳气瓶；12第一减压阀；13第一电磁流量计；14第二减压阀；15第二电磁流量计；16控制系统；17显示器；18数据采集模块；19信息调理模块；20恒温室；21开关。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的描述。本技术可在舱内同时营造并实时监控与真实客机飞行过程中各项参数包括温湿度、噪声、空气品质(CO2浓度)相一致的环境工况，该环境可用于模拟乘客对其环境舒适度评价并对各影响因素所占影响权重进行打分。如图1所示，本技术的一种用于大型客舱环境舒适度评价的模拟实验系统,包括恒温室，所述恒温室20内设置有实验模拟舱1、实时数据监控系统、控制系统16、二号二氧化碳气瓶11和空调系统2。所述实验模拟舱1内部设置有温度传感器4、二氧化碳浓度传感器5、噪声传感器6、一号二氧化碳气瓶7、大功率可调频音响8、暖体假人10。所述温度传感器4、二氧化碳浓度传感器5和噪声传感器6均连接实时数据监控系统。所述实时数据监控系统主要包括依次连接的显示器17、数据采集模块18和信息调理模块19，所述信息调理模块19连接温度传感器4、二氧化碳浓度传感器5和噪声传感器6，所述实时数据监控系统主要功能是完成对环境参数数据的信号采集放大、转换、存储查询以及分析处理和输出。所述一号二氧化碳气瓶7采用4L液态CO2气瓶，所述一号二氧化碳气瓶7顶部串联连接有第一减压阀12和第一电磁流量计13。所述暖体假人10设置为四十二个，每个暖体假人10分别缠绕有电阻丝9，所有的电阻丝9并联连接，共同与一个设置于恒温室20内部的开关21相连接，所述开关21连接控制系统16。所述实验模拟舱1底部排风，顶部通过送风管道3与空调系统2相连通。所述二号二氧化碳气瓶11的容量大于一号二氧化碳气瓶7的容量，所述二号二氧化碳气瓶11可采用40L液态CO2气瓶，所述二号二氧化碳气瓶11顶部串联连接有第二减压阀14和第二电磁流量计15，所述第二电磁流量计15输出端通过塑料软管与送风管道3相连通。所述空调系统2、第一电磁流量计13、音响8、第二电磁流量计15均连接控制系统16，所述控制系统16采用计算机。本技术通过精确控制实验模拟舱1内温度、CO2浓度以及噪声声压级使实验模拟舱1内模拟出不同水平的环境工况，以此来使实验模拟舱1内受试者在不同环境工况下做出各因素对整体舒适度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大型客舱环境舒适度评价的模拟实验系统,包括恒温室，其特征在于，所述恒温室内设置有底部排风的实验模拟舱，所述实验模拟舱顶部和设置于恒温室内的空调系统通过送风管道相连通，所述实验模拟舱内设置有温度传感器、二氧化碳浓度传感器、噪声传感器、一号二氧化碳气瓶、音响和缠绕有电阻丝的暖体假人，所述温度传感器、二氧化碳浓度传感器和噪声传感器均连接实时数据监控系统，所述一号二氧化碳气瓶顶部串联连接有第一减压阀和第一电磁流量计，所有电阻丝均与一个开关相连接；所述恒温室内设置有二号二氧化碳气瓶，所述二号二氧化碳气瓶顶部串联连接有第二减压阀和第二电磁流量计，所述第二电磁流量计输出端与送风管道相连通；所述空调系统、第一电磁流量计、音响、第二电磁流量计和开关均连接设置于恒温室内的控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种用于大型客舱环境舒适度评价的模拟实验系统,包括恒温室，其特征在于，所述恒温室内设置有底部排风的实验模拟舱，所述实验模拟舱顶部和设置于恒温室内的空调系统通过送风管道相连通，所述实验模拟舱内设置有温度传感器、二氧化碳浓度传感器、噪声传感器、一号二氧化碳气瓶、音响和缠绕有电阻丝的暖体假人，所述温度传感器、二氧化碳浓度传感器和噪声传感器均连接实时数据监控系统，所述一号二氧化碳气瓶顶部串联连接有第一减压阀和第一电磁流量计，所有电阻丝均与一个开关相连接；所述恒温室内设置有二号二氧化碳气瓶，所述二号二氧化碳气瓶顶部串联连接有第二减压阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊杰，康健，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津,12