本发明专利技术涉及一种模拟冬季气候侵蚀足尺试样的试验舱体，空调系统在电控配电系统的控制下调节冬季舱内部的温度至预设温度，加湿系统在电控配电系统的控制下调节冬季舱内部的湿度至预设湿度，阳光模拟系统在电控配电系统的控制下调节冬季舱内部的光照强度至预设光照强度，降雪系统用于在电控配电系统的控制下模拟预设降雪强度，能够模拟冬季低温、降雪、日照、融雪的大尺度环境条件，实现足尺式样或较大尺度式样在舱体模拟不同赋存冬季环境条件，最大程度的利用设备较准确地仿真或还原冬季气候条件，全面揭示试样在不同冬季条件环境的侵蚀作用机制，量化捕捉试样侵蚀病害发育、材料老化失效全过程。料老化失效全过程。料老化失效全过程。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟冬季气候侵蚀足尺试样的试验舱体
[0001]本专利技术涉及环境试验技术及文物保护
，特别是涉及一种模拟冬季气候侵蚀足尺试样的试验舱体。
技术介绍
[0002]中国境内石窟寺与土遗址等不可移动文物种类丰富、数量繁多，生动再现了中华文明的发展历程，是中国物质文化遗产中十分重要的实物资料和艺术瑰宝。
[0003]随着研究机构的科研投入和科学管理，部分遗址逐渐由抢救性保护阶段向预防性保护阶段转变，取得了众多研究成果。但由于试验条件的限制，无法实现真实环境的足尺、多因素耦合的环境模拟试验，阻碍了文物病害机理、材料老化和措施有效评价研究、保护技术的推广和应用。
[0004]近年来，学界更多关注赋存环境与遗址病害发育过程、材料老化、加固措施有效性评价的研究，特别是冬季气候环境对遗址影响更为显著，更多研究还处于对小型试验的冻融循环模拟实验，无法实现冬季室外文物面临低温、降雪、冻融、日照等多因素耦合和尺寸效应影响，室内小型试验结果与实际情况差异较大，足尺仿真物理模拟实验刚刚起步，全生命周期损伤状态测试方法、模型构建、量化表征等相关工作均未开展，很大程度上，缺乏科学化的文物病害实验模型研究是导致机理研究无法深入的主要原因。因此，急需一种能够模拟足尺试验在冬季气候变化条件下捕捉试样病害发生、发展过程、材料老化失效过程的装置，对进一步研究病害特征与赋存环境关系、冻融循环作用下遗址劣化机制以及保护材料与工艺适用性和耐久性研究具有重要意义。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种模拟冬季气候侵蚀足尺试样的试验舱体，能够模拟冬季低温、降雪、日照、融雪的大尺度环境条件，实现足尺式样或较大尺度式样在舱体模拟不同赋存冬季环境条件，最大程度的利用设备较准确地仿真或还原冬季气候条件。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种模拟冬季气候侵蚀足尺试样的试验舱体，所述试验冬季舱包括：冬季舱、空调系统、加湿系统、阳光模拟系统、降雪系统和电控配电系统；
[0008]所述冬季舱为密闭腔体；
[0009]空调系统、加湿系统、阳光模拟系统、降雪系统均与电控配电系统连接；
[0010]所述空调系统用于在电控配电系统的控制下调节冬季舱内部的温度至预设温度；
[0011]所述加湿系统用于在电控配电系统的控制下调节冬季舱内部的湿度至预设湿度；
[0012]所述阳光模拟系统用于在电控配电系统的控制下调节冬季舱内部的光照强度至预设光照强度；
[0013]所述降雪系统用于在电控配电系统的控制下模拟预设降雪强度。
[0014]可选的，所述试验冬季舱还包括：新风系统；
[0015]新风系统与电控配电系统连接，所述新风系统用于在电控配电系统的控制下维持舱内气体的循环并使冬季舱内部的压力保持微微正压。
[0016]可选的，所述新风系统包括：舱内进风口、设备间进风口、前冷段、转轮除湿段、后冷段和舱内出风口；
[0017]舱内进风口和设备间进风口均与前冷段连接，前冷段用于对舱内进风口从冬季舱内部抽取的空气和设备间进风口从设备间抽取的空气进行除湿；
[0018]前冷段与转轮除湿段连接，转轮除湿段用于对前冷段除湿后的空气进行转轮除湿，获得高温低湿空气；
[0019]转轮除湿段与后冷段连接，后冷段与舱内出风口连接，后冷段用于冷却高温低湿空气，并将冷却后的高温低湿空气通过舱内出风口吹进冬季舱的内部。
[0020]可选的，所述降雪系统包括：原水箱、原水泵、机械过滤器、活性炭过滤器、软水器、离子交换膜、纯水箱、温控器、纯水泵、电子流量计和降雪喷嘴；
[0021]原水箱、原水泵、机械过滤器、活性炭过滤器、软水器、离子交换膜、纯水箱、纯水泵、电子流量计和降雪喷嘴按照水流方向依次连接；
[0022]温控器与纯水箱连接，温控器用于控制纯水箱中纯水的温度；
[0023]电子流量计的控制端与电控配电系统连接，电子流量计用于按照电控配电系统的预设流量和预设流速将纯水箱中的纯水传输至降雪喷嘴，并利用降雪喷嘴生成雪花喷射至冬季舱内部。
[0024]可选的，所述降雪系统还包括：两个直线滑轨单元、降雪管移动托架、降雪喷头安装板、同步驱动电机和多个顶板安装架；
[0025]降雪喷头安装板的两端分别可滑动的安装于两个直线滑轨单元上；降雪喷嘴设置在降雪喷头安装板上；降雪管移动托架设置在其中一个直线滑轨单元上；降雪管移动托架和两个直线滑轨单元通过多个顶板安装架固定于冬季舱的顶部；
[0026]降雪喷头安装板的滑动端与同步驱动电机的驱动轴连接。
[0027]可选的，所述空调系统包括：冷冻机组和空调箱；
[0028]冷冻机组和空调箱均与电控配电系统连接；
[0029]所述电控配电系统用于控制冷冻机组降低冬季舱内部的温度，空调箱升高冬季舱内部的温度，使冬季舱内部的温度调节至预设温度。
[0030]可选的，所述冷冻机组包括：双级压缩机、冷凝器、储液器、油循环回路、经济器、电子膨胀阀、舱内蒸发式空调箱和循环风机；
[0031]双级压缩机、冷凝器、储液器、油循环回路、经济器、电子膨胀阀、舱内蒸发式空调箱和循环风机按照制冷剂的流向依次首尾连接；
[0032]双级压缩机用于将蒸汽状态下的制冷剂加速后转化为高温高压的液体制冷剂；
[0033]冷凝器用于释放高温高压的液体制冷剂的热量，获得降温后的液体制冷剂并输送至储液器进行存储；
[0034]经济器和油循环回路用于对降温后的液体制冷剂再次进行降温，获得低温高压的液体制冷剂；
[0035]电子膨胀阀的控制端与电控配电系统连接，电子膨胀阀用于对低温高压的液体制冷剂进行降压，并在电控配电系统的控制下调节流经电子膨胀阀的降压后的液体制冷剂的
流量；
[0036]舱内蒸发式空调箱用于将降压后的液体制冷剂与冬季舱内部的空气进行热交换，输出蒸发后的制冷剂；
[0037]循环风机用于将蒸发后的制冷剂吹入双级压缩机进入下一个降温循环。
[0038]可选的，所述空调箱包括：箱体、空调进风口、排水管、电加热器、热交换器、空调风机和空调出风口；
[0039]空调进风口和空调出风口分别设置在箱体的两个相对的侧壁上；排水管设置在空调进风口的下方；电加热器、热交换器和空调风机依次设置在空调进风口和空调出风口之间的箱体内部；
[0040]电加热器用于对空调进风口进入的空气进行加热；
[0041]热交换器用于对加热后的空气进行温度调节，同时产生冷凝水，并将产生的冷凝水通过排水管排出；
[0042]空调风机用于将温度调节后的空气通过空调出风口吹入冬季舱的内部。
[0043]可选的，所述加湿系统包括：蒸汽发生器和加湿喷管；
[0044]蒸汽发生器与加湿喷管连接，加湿喷管的出口设置在空调系统的出风口处。
[0045]可选的，所述阳光模拟系统包括：移动灯架和照明灯具；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟冬季气候侵蚀足尺试样的试验舱体，其特征在于，所述试验冬季舱包括：冬季舱、空调系统、加湿系统、阳光模拟系统、降雪系统和电控配电系统；所述冬季舱为密闭腔体；空调系统、加湿系统、阳光模拟系统、降雪系统均与电控配电系统连接；所述空调系统用于在电控配电系统的控制下调节冬季舱内部的温度至预设温度；所述加湿系统用于在电控配电系统的控制下调节冬季舱内部的湿度至预设湿度；所述阳光模拟系统用于在电控配电系统的控制下调节冬季舱内部的光照强度至预设光照强度；所述降雪系统用于在电控配电系统的控制下模拟预设降雪强度。2.根据权利要求1的模拟冬季气候侵蚀足尺试样的试验舱体，其特征在于，所述试验冬季舱还包括：新风系统；新风系统与电控配电系统连接，所述新风系统用于在电控配电系统的控制下维持舱内气体的循环并使冬季舱内部的压力保持微微正压。3.根据权利要求2的模拟冬季气候侵蚀足尺试样的试验舱体，其特征在于，所述新风系统包括：舱内进风口、设备间进风口、前冷段、转轮除湿段、后冷段和舱内出风口；舱内进风口和设备间进风口均与前冷段连接，前冷段用于对舱内进风口从冬季舱内部抽取的空气和设备间进风口从设备间抽取的空气进行除湿；前冷段与转轮除湿段连接，转轮除湿段用于对前冷段除湿后的空气进行转轮除湿，获得高温低湿空气；转轮除湿段与后冷段连接，后冷段与舱内出风口连接，后冷段用于冷却高温低湿空气，并将冷却后的高温低湿空气通过舱内出风口吹进冬季舱的内部。4.根据权利要求1的模拟冬季气候侵蚀足尺试样的试验舱体，其特征在于，所述降雪系统包括：原水箱、原水泵、机械过滤器、活性炭过滤器、软水器、离子交换膜、纯水箱、温控器、纯水泵、电子流量计和降雪喷嘴；原水箱、原水泵、机械过滤器、活性炭过滤器、软水器、离子交换膜、纯水箱、纯水泵、电子流量计和降雪喷嘴按照水流方向依次连接；温控器与纯水箱连接，温控器用于控制纯水箱中纯水的温度；电子流量计的控制端与电控配电系统连接，电子流量计用于按照电控配电系统的预设流量和预设流速将纯水箱中的纯水传输至降雪喷嘴，并利用降雪喷嘴生成雪花喷射至冬季舱内部。5.根据权利要求4的模拟冬季气候侵蚀足尺试样的试验舱体，其特征在于，所述降雪系统还包括：两个直线滑轨单元、降雪管移动托架、降雪喷头安装板、同步驱动电机和多个顶板安装架；降雪喷头安装板的两端分别可滑动的安装于两个直线滑轨单元上；降雪喷嘴设置在降雪喷头安装板上；降雪管移动托架设置在其中一个直线滑轨单元上；降雪管移动托架和两个直线滑轨单元通过多个顶板安装架固定于冬季...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭青林，裴强强，张博，朱晶，余静，朱毓，刘鸿，杨善龙，杜军，李庆，张鹏，
申请(专利权)人：上海佐竹冷热控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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