具有风控结构的气候仿真实验室的制作方法

本实用新型涉及环境模拟实验的技术领域，具体而言，涉及一种具有风控结构的气候仿真实验室。

背景技术：

目前，国内外环境模拟实验一般在气候仿真实验室内进行，吹风模拟一般都采用风洞进行，但是在高风速和吹风面积较大的工况下，该方式具有很大局限性，而且实验件只能放置在风洞中，不能与其他实验进行耦合，风洞实验具有成本高、实验件尺寸限制严格等问题。而且无法准确地监测和控制吹风的风速。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种具有风控结构的气候仿真实验室，以解决现有技术中的气候仿真实验室内的风速无法准确地监测和控制的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种具有风控结构的气候仿真实验室，包括：自然环境模拟实验室、模拟房屋、自然环境模拟装置、检测结构和控制结构，自然环境模拟实验室具有容纳空间；模拟房屋设置在容纳空间内，并将容纳空间分隔为外环境实验空间和内环境实验空间；自然环境模拟装置包括风模拟组件，风模拟组件设置在外环境实验空间；检测结构包括风速检测器，风速检测器设置外环境实验空间；控制结构与风模拟组件和风速检测器均电连接，以通过风速检测器的检测结果控制风模拟组件的运行状态。

进一步地，风模拟组件包括风机结构和导风结构，导风结构的进风口与风机结构的出风口密封地连接。

进一步地，风机结构包括移动支架和风机，移动支架可移动地设置在自然环境模拟实验室的地面上，风机设置在移动支架上。

进一步地，导风结构包括导风筒，导风筒设置在移动支架上，导风筒的进风口与风机结构的出风口相连，导风筒的进风口的横截面积大于导风筒的出风口的横截面积。

进一步地，检测结构还包括第一红外测温仪，第一红外测温仪设置在自然环境模拟实验室内，并与控制结构电连接。

进一步地，检测结构还包括第二红外测温仪，第二红外测温仪设置在模拟房屋内，并与控制结构电连接。

进一步地，自然环境模拟装置还包括降雪模拟组件，降雪模拟组件与控制结构电连接，降雪模拟组件包括喷头和降雪泵，喷头与降雪泵通过水管相连通，喷头设置在自然环境模拟实验室的屋顶。

进一步地，检测结构还包括雪量检测器，雪量检测器设置在自然环境模拟实验室内并与控制结构电连接。

进一步地，检测结构还包括报警组件，报警组件与控制结构电连接，以使风速检测器的检测结果偏离预定值时报警组件报警。

进一步地，气候仿真实验室还包括控制室，控制结构还包括显示器，显示器设置在控制室内。

应用本实用新型的技术方案，在自然环境模拟实验室内设置模拟房屋和自然环境模拟装置，自然环境模拟装置包括风模拟组件，用以模拟吹风，自然环境模拟实验室内还设置有检测结构，检测结构包括风速检测器，用于检测自然环境模拟实验室内的风速，并将检测结果传输给控制结构，控制结构根据检测到的风速控制风模拟组件的运行状态，以使风速维持在预设值。本实用新型的技术方案有效地解决了现有技术中的气候仿真实验室内的风速无法准确地监测和控制的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的具有风控结构的气候仿真实验室的实施例的剖视图的俯视示意图；

图2示出了图1所示的气候仿真实验室的风模拟组件的左视示意图；以及

图3示出了图2所示的风模拟组件的风机结构的主视示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、自然环境模拟实验室；11、外环境实验空间；12、内环境实验空间；20、模拟房屋；30、自然环境模拟装置；31、风模拟组件；311、风机结构；312、导风结构；32、降雪模拟组件；40、控制室。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图3所示，本实施例的具有风控结构的气候仿真实验室，包括：自然环境模拟实验室10、模拟房屋20、自然环境模拟装置30、检测结构和控制结构，自然环境模拟实验室10具有容纳空间；模拟房屋20设置在容纳空间内，并将容纳空间分隔为外环境实验空间11和内环境实验空间12；自然环境模拟装置30包括风模拟组件31，风模拟组件31设置在外环境实验空间11；检测结构包括风速检测器，风速检测器设置外环境实验空间11；控制结构与风模拟组件31和风速检测器均电连接，以通过风速检测器的检测结果控制风模拟组件31的运行状态。

应用本实施例的技术方案，在自然环境模拟实验室10内设置模拟房屋20和自然环境模拟装置30，自然环境模拟装置30包括风模拟组件31，用以模拟吹风，自然环境模拟实验室10内还设置有检测结构，检测结构包括风速检测器，用于检测自然环境模拟实验室10内的风速，并将检测结果传输给控制结构，控制结构根据检测到的风速控制风模拟组件31的运行状态，以使风速维持在预设值。本实施例的技术方案有效地解决了现有技术中的气候仿真实验室内的风速无法准确地监测和控制的问题。

如图2和图3所示，在本实施例的技术方案中，风模拟组件31包括风机结构311和导风结构312，导风结构312的进风口与风机结构311的出风口密封地连接。导风结构312可以将风导向预定位置，并且可以将风汇聚为所需的风量。

如图2和图3所示，在本实施例的技术方案中，风机结构311包括移动支架和风机，移动支架可移动地设置在自然环境模拟实验室10的地面上，风机设置在移动支架上。六台风机固定在移动支架上，移动支架可移动地设置在自然环境模拟实验室10的地面上。移动支架的高度为3000mm，6台风机呈3行2列的阵列设置在移动支架上，可以减小风机的占地面积，而且风机组件可以通过带脚杯万向脚轮在地面上移动和转动，可以通过移动风机结构311调节自然环境模拟实验室10内的不同位置的风力、风量等条件。六台风机均为轴流式风机。风机采用的是T35-8#轴流风机，流量是25000m3/h，风压为200Pa，风机包括电机，电机功率为7.5kw至4级，直径为890mm，共有6台，风机功率为7.5kw，这种风机静压低，出风均匀，风量较大，能够满足自然环境模拟实验室内的要求的吹风效果，而且尺寸小，可以尽量减少占用自然环境模拟实验室内的空间，保证自然环境模拟实验室内的回风效果。另外，这种风机的能耗较小，不会给自然环境模拟实验室10带来过大的内热源，可以保证自然环境模拟实验室10内的温湿度的均匀性。风模拟组件31也可以手动控制，具体地，直接输入风机的电机的变频器的频率值，以控制风机的转速，进而控制自然环境模拟实验室10内的风速。

如图2和图3所示，在本实施例的技术方案中，导风结构312包括导风筒，导风筒设置在移动支架上，导风筒的进风口与风机结构311的出风口相连，导风筒的进风口的横截面积大于导风筒的出风口的横截面积。导风结构312的壳体为不锈钢材质。不锈钢材质坚固耐用，而且有较大的质量，不容易在风的作用下移动，而且不会漏风，风机结构311吹出的风在经过导风结构312之后，风量几乎没有变化，导风结构312可以将所需的风量输送到指定的位置。导风结构312的进风口的横截面为2m×3m，导风结构312的出风口的横截面为1.5m×3m。风机结构311的出风口为2m×3m，这样导风结构312的进风口可以与风机结构311的出风口相适配，导风结构312的出风口进行了收缩设置，这样有利于增大导风结构312的出风口的出风强度。导风结构312的出风口还设置有阻尼网。阻尼网与导风结构312配合，可以得到精度在1m/s以内的送风均匀性。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，检测结构还包括第一红外测温仪，第一红外测温仪设置在自然环境模拟实验室10内，并与控制结构电连接。第一红外测温仪设置在外环境实验空间11内，以实时监测外环境实验空间11的温度。外环境实验空间11内还设置有换热装置，换热装置包括蒸发器和电加热器，换热装置与控制结构电连接，以使外环境实验空间11内的温度维持在预设值。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，检测结构还包括第二红外测温仪，第二红外测温仪设置在模拟房屋20内，并与控制结构电连接。第二红外测温仪用于测量模拟房屋20内的温度，并且与外环境实验空间11内的温度进行比较，以测试不同温度环境下对模拟房屋20内的温度的影响。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，自然环境模拟装置30还包括降雪模拟组件32，降雪模拟组件32与控制结构电连接，降雪模拟组件32包括喷头和降雪泵，喷头与降雪泵通过水管相连通，喷头设置在自然环境模拟实验室10的屋顶。当需要降雪时，将外环境实验空间11内的温度设置为0℃以下，这时打开降雪泵，将水经过水管输送到屋顶的喷头，从喷头喷淋处的小液滴，在低温的作用下变成细小的冰晶，降落到地面上，以模拟降雪。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，检测结构还包括雪量检测器，雪量检测器设置在自然环境模拟实验室10内并与控制结构电连接。雪量检测器采用超声波测距原理来测量降雪的厚度，雪量检测器与控制系统相连，将所测得的降雪量实时传递给控制系统，然后由控制系统判断是否达到了预期的降雪量，另外，控制系统还与降雪泵相连，控制结构可以控制降雪泵的电机的运转频率，以控制降雪强度和降雪量。另外，当检测到雪量达到预期要求之后，控制系统还可以关闭降雪泵，停止降雪。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，检测结构还包括报警组件，报警组件与控制结构电连接，以使风速检测器的检测结果偏离预定值时报警组件报警。报警形式可以是声光报警，例如，当风速检测器的检测结果偏离预定值时，报警灯发出红光，蜂鸣器发出声音。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，气候仿真实验室还包括控制室40，控制结构还包括显示器，显示器设置在控制室40内。显示器可以实时显示检测结构检测到的温度、雪量等参数。控制室40与外环境实验空间11之间的墙壁表面设置有保温层，以防止控制室40内的设备受到外环境实验空间11内的高温或者低温的影响而损坏。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。