[实用新型]一种小型高原环境模拟舱

说明书

技术领域

本实用新型属于医学科学、生命科学和地球科学技术领域，涉及一种环境模拟实验设备，尤其是一种可以模拟高海拔地区环境的小型高原环境模拟舱。即在实验室复制低压低氧、低温、低湿度、高辐照的复加实验条件，用于在实验室进行的高原医学、高原动植物保护、高原水土保持等领域的科学研究。 

背景技术

目前大、中型高原环境模拟舱由国内指定企业制造，有相应的标准和规范，但控制复杂，成本很高；小型高原环境模拟舱多由使用者自行改造或研制，没有统一标准，无法模拟真实高原环境，自动化程度低，难以工业化量产。现将该领域研究水平和技术难题列举如下： 

（1）大、中型环境模拟舱 

大、中型高原环境模拟舱多被用来进行高原医学研究、高海拔作训人员筛选和适应性训练。舱体通常大于100m³，外壁由钢板焊接而成，中间填充保温材料，内壁进行一般内墙装饰，留有进出通道和钢化玻璃制成的观察窗。模拟舱的门窗的密闭性都很好，整个舱体可以承受较大压力。舱体的出气口由抽气管与真空泵相连接，进气口设有控制阀，通过控制抽气量与进气量的比例，可以使舱内造成相应的低气压条件，并可以模拟海拔“上升”，“下降”和“停留”等动态气压变化过程。 

目前这种模拟舱还没有考虑到高原的其他环境条件，比如低温、低湿、高辐照等。这类高原环境模拟舱是以人作为应用对象，由国内少数企业特许生产，设备造价高，动辄就在千万人民币以上；设备占地面积大，一般需要300m²地面和5m空间高度；操作维护复杂，需要至少4名专业人员同时操作，且运行费用昂贵。对于主要以小型动物、小样本植物等为对象的实验室科学研究，显然不适合使用这种大、中型高原环境模拟舱。 

（2）小型高原环境模拟舱 

小型高原环境模拟舱供以小型实验动物、小样本植物和小规模土样等为研究对象的实验室使用，当前国内外市场均无产品化的设备，因此多由使用者根据自己需要，自行研制或改造，一般只能模拟单一的高原气候条件。低温环境模拟舱是由冰箱、低温展示柜等改造而成，依靠原有设备的制冷和温控系统实现低温环境的模拟；低氧环境模拟舱是由单层有机玻璃和不锈钢金属板构成密封舱体，出气口连接真空泵，抽出舱内空气使压力下降，进气口为可调阀门，开始抽气时处于关闭状态，当达到预定压力位时，通过手动控制进气量，使之与真空泵的抽气量保持平衡，以维持舱内低压状态。 

这种自行制造的高原环境模拟舱大都只能模拟单一条件，而无法完成复杂综合条件的复制，比如，高原环境下不仅存在低氧，还有寒冷、低湿、高紫外线等环境条件。其次，这些装置大都由使用者自行制造，结构简单，重复性差，性能不稳定，标准不统一，安全无保证，不利于生产和推广。另外，上述设备结构分散，自动化程度低， 很多参数需要手动调节和人为控制，操作复杂且精度较差。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种小型高原环境模拟舱，通过合理的结构设计，使其能够适用于研究对象为小型动物（小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、幼犬、幼猪等）、低矮植被（草甸、经济作物、苔藓、地衣、菌类等）和小面积土层的高原科学研究，可以在实验室复制模拟出低压低氧、寒冷、低湿和高辐照的高原气候条件。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的： 

这种小型高原环境模拟舱，包括舱体以及控制舱体内压力的压力控制单元、控制舱体内温度和湿度的温湿度控制单元、为舱体内提供照明的辐照控制单元；所述舱体包括工作舱和电机舱，所述工作舱设置在电机舱上方且两者成一体式结构，在该一体式结构的前部中间区域为控制显示面板。 

进一步，上述温湿度控制单元包括温湿度控制器、温湿度传感器、冷凝器、压缩机、空气干燥器；所述温湿度控制器安装在控制显示面板上，与温湿度控制器连接的温湿度传感器布置在工作舱内的侧壁中间；冷凝器布置在工作舱的内胆顶部，通过冷凝管与电机仓内的压缩机连接；压缩机放置于电机舱内，压缩机的电极通过线缆连接温湿度控制器；所述空气干燥器通过三通管的一支管与工作舱连通，且其电极通过线缆连接温湿度控制器，在空气干燥器的进气端还连接有电磁阀。 

进一步，上述压力控制单元包括压力控制器、压力控制箱；所述压力控制器安装在电机舱内，所述压力控制箱独立于舱体之外，压力控制箱内装有两台由交替继电器控制的真空泵；所述真空泵通过管道连接至工作舱；所述压力控制器通过所述三通管的一支管与工作舱连通。