人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其包括人員呼吸仿真系統(tǒng)、作業(yè)環(huán)境仿真艙體、噴霧系統(tǒng)、風(fēng)流整流器、增濕機(jī)、立式空調(diào)、抽出式風(fēng)機(jī)、顆粒物采樣器、顆粒物發(fā)生器、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、馬爾文激光粒度儀等主要部分。利用抽出式風(fēng)機(jī)和置于仿真艙體內(nèi)的風(fēng)流整流器模擬作業(yè)風(fēng)流場(chǎng)，噴霧系統(tǒng)置于仿真艙體內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)一定壓力的噴霧，顆粒物發(fā)生器、增濕機(jī)、立式空調(diào)置于仿真艙體進(jìn)風(fēng)口自由端，以模擬作業(yè)顆粒物環(huán)境及微氣候，通過(guò)人員呼吸仿真系統(tǒng)和顆粒物采樣器測(cè)定作業(yè)人員吸入顆粒物情況及顆粒物濃度等參數(shù)。本發(fā)明可為作業(yè)人員職業(yè)安全健康指標(biāo)體系的研究提供可靠的技術(shù)支持。
【專利說(shuō)明】
人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種模擬實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿 真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的進(jìn)步及生活水平的提高，社會(huì)各界對(duì)于職業(yè)病的重視程度也水漲船 高。其中，塵肺病逐漸成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)。2015年12月03日，國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委發(fā)布了 《2014年全國(guó)職業(yè)病報(bào)告情況》，據(jù)統(tǒng)計(jì)，共報(bào)告職業(yè)性塵肺病新病例26873例，較2013年增 加3721例。其中，94.21 %的病例為煤工塵肺和矽肺，分別為13846例和11471例。塵肺病報(bào)告 病例數(shù)占2014年職業(yè)病報(bào)告總例數(shù)的89.66%。其次，共報(bào)告各類急性職業(yè)中毒事故295起， 中毒486例，死亡2例。其中重大職業(yè)中毒事故7起（同時(shí)中毒10人以上或死亡5人以下），中毒 84例。引起急性職業(yè)中毒的化學(xué)物質(zhì)30余種，其中一氧化碳中毒的起數(shù)和人數(shù)最多，共發(fā)生 111 起 213 例。
[0003] 近年來(lái)，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的加速，經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，新技術(shù)、新工 藝、新設(shè)備和新材料的推廣應(yīng)用，勞動(dòng)者在職業(yè)活動(dòng)中接觸的職業(yè)病危害因素更為多樣、復(fù) 雜。引發(fā)職業(yè)病的危險(xiǎn)物質(zhì)包括:粉塵類、有毒氣體類、高溫噪聲等物理因素類及放射性因 素類等，數(shù)量眾多的職業(yè)病患者，要花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力來(lái)進(jìn)行治療，不僅經(jīng)濟(jì)損失 巨大，而且也給患者及家屬帶來(lái)了很大的痛苦。
[0004]由此可見(jiàn)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的高濃度顆粒物、高溫噪聲、有毒氣體等危害，對(duì)作業(yè)人員的 身體健康影響很大，造成很多工人患?jí)m肺病，皮膚感染病、耳鳴等部分器官損害，甚至化學(xué) 物質(zhì)中毒未能及時(shí)治愈而死亡。但各行各業(yè)作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜、多樣，為國(guó)內(nèi)外專家對(duì)作業(yè) 危險(xiǎn)因素的深入研究造成了極大困難，而國(guó)內(nèi)外針對(duì)人員作業(yè)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)仿真裝置仍未出 現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)模擬作業(yè)風(fēng)流、顆粒物、噴霧、有毒物質(zhì)、微氣候等 復(fù)雜環(huán)境，以提供一種人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是：
[0007] 人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括作業(yè)環(huán)境仿真艙體， 作業(yè)環(huán)境仿真艙體的一端為進(jìn)風(fēng)口自由端，在進(jìn)風(fēng)口自由端處設(shè)置有增濕機(jī)、立式空調(diào)以 及顆粒物發(fā)生器，作業(yè)環(huán)境仿真艙體的另一端連接抽出式風(fēng)機(jī)，在作業(yè)環(huán)境仿真艙體的內(nèi) 部設(shè)置有噴霧系統(tǒng)和人員呼吸仿真系統(tǒng)，所述人員呼吸仿真系統(tǒng)包括硅膠肢體模型、周期 性仿真呼吸栗、仿真氣管、個(gè)體吸塵采集口罩和微氣候測(cè)量裝置，仿真氣管設(shè)置于硅膠肢體 模型的腹腔內(nèi)，仿真氣管的一端與硅膠肢體模型的鼻腔相連接，仿真氣管的另一端與周期 性仿真呼吸栗相連接，個(gè)體吸塵采集口罩佩戴在硅膠肢體模型的鼻腔處，微氣候測(cè)量裝置 設(shè)置在硅膠肢體模型的胸腔位置處，微氣候測(cè)量裝置包括風(fēng)速儀、濕度計(jì)、溫度計(jì)以及有害 氣體測(cè)定裝置。
[0008] 優(yōu)選的，所述作業(yè)環(huán)境仿真艙體包括剛性骨架，在剛性骨架的側(cè)面設(shè)置剛性玻璃 板;作業(yè)環(huán)境仿真艙體由穩(wěn)定段和收縮段組成，所述抽出式風(fēng)機(jī)與收縮段相對(duì)接，抽出式風(fēng) 機(jī)接有無(wú)極變頻器。
[0009] 優(yōu)選的，所述作業(yè)環(huán)境仿真艙體內(nèi)部且靠近收縮段的位置處安設(shè)風(fēng)流整流器，所 述風(fēng)流整流器由多根圓管平行排放搭成。
[0010] 優(yōu)選的，在作業(yè)環(huán)境仿真艙體內(nèi)部且與硅膠肢體模型同高度處的一側(cè)安設(shè)顆粒物 米樣器。
[0011]優(yōu)選的，所述噴霧系統(tǒng)包括電動(dòng)液壓裝置、傳動(dòng)皮帶、電機(jī)、噴嘴、噴嘴安裝桿和水 平滑道，噴嘴安設(shè)在噴嘴安裝桿上，噴嘴安裝桿與電動(dòng)液壓裝置的頂部連接，電動(dòng)液壓裝置 的底部設(shè)置有滾輪，滾輪安放在水平滑道上，電動(dòng)液壓裝置通過(guò)傳動(dòng)桿與傳動(dòng)皮帶連接，傳 動(dòng)皮帶由電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0012] 優(yōu)選的，所述周期性仿真呼吸栗包括微處理器、低壓報(bào)警器、電動(dòng)呼吸栗和控制面 板，微處理器、低壓報(bào)警器和電動(dòng)呼吸栗分別與控制面板連接，控制面板通過(guò)電源線連接電 源，在電源線上串接有開(kāi)關(guān)。
[0013] 優(yōu)選的，該仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)還包括精密電子天平、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以及馬爾文激光 粒度儀。
[0014] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：
[0015] 本發(fā)明通過(guò)仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)較為真實(shí)的模擬出人員作業(yè)環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)人員 呼入顆粒物情況與作業(yè)強(qiáng)度的關(guān)系、風(fēng)流場(chǎng)分布與有害氣體擴(kuò)散的關(guān)系、風(fēng)流、霧滴場(chǎng)與顆 粒場(chǎng)耦合作用效果、溫度濕度場(chǎng)對(duì)人員的綜合影響等方面的研究，為作業(yè)人員職業(yè)健康指 標(biāo)體系的研究提供可靠的技術(shù)支持。
[0016] 本發(fā)明不僅考慮到了作業(yè)微氣候的影響，而且借助電動(dòng)液壓裝置設(shè)計(jì)了可實(shí)現(xiàn)全 方位調(diào)控噴嘴位置的噴霧系統(tǒng)，通過(guò)微處理器改進(jìn)了作業(yè)人員呼吸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)風(fēng)流 場(chǎng)、水霧場(chǎng)、顆粒場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)等多場(chǎng)耦合模擬，對(duì)采集后的數(shù)據(jù)采用精密天平、數(shù)據(jù) 分析系統(tǒng)、馬爾文激光粒度儀測(cè)定顆粒物的分散度、顆粒物濃度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同人員作 業(yè)強(qiáng)度、風(fēng)流大小、噴嘴類型和位置、噴霧壓力等影響因素下的測(cè)定及分析，對(duì)研究作業(yè)人 員呼入顆粒物性質(zhì)和規(guī)律，以及獲取噴霧降塵的最佳參數(shù)、研發(fā)新型除塵設(shè)備有重要的意 義。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明中人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖中：1-噴霧系統(tǒng);2-顆粒物采樣器;3-作業(yè)環(huán)境仿真艙體;4-風(fēng)流整流器;5-仿真 艙體收縮段;6-抽出式風(fēng)機(jī);7-無(wú)極變頻器;8-風(fēng)機(jī)托架;9-人員呼吸仿真系統(tǒng)；10-水箱； 11-增壓栗；12-底座螺栓;13-剛性骨架；14-增濕機(jī);15-立式空調(diào)；16-顆粒物發(fā)生器;17-精 密電子天平;18-數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；19-馬爾文激光粒度儀;20-進(jìn)風(fēng)口自由端。
[0019] 圖2是本發(fā)明中人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)的側(cè)視圖；
[0020] 圖3是本發(fā)明中噴霧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0021 ]圖中：101-電動(dòng)液壓裝置；102-噴嘴；103-噴嘴安裝桿；104-傳動(dòng)皮帶；105-螺栓； 106-傳動(dòng)桿;107-水平滑道;108-電機(jī);109-滾輪;110-皮帶固定裝置。
[0022]圖4是本發(fā)明中人員呼吸仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；
[0023]圖中：901-硅膠肢體模型；902-周期性仿真呼吸栗;903-仿真氣管;904-個(gè)體吸塵 采集口罩;905-微氣候測(cè)量裝置;906-風(fēng)速儀;907-濕度計(jì);908-溫度計(jì);909-有害氣體測(cè)定 裝置。
[0024]圖5是本發(fā)明中周期性仿真呼吸栗原理圖：
[0025] 圖中：9021-調(diào)控面板、9022-CC430微處理器、9023-電源、9024-低壓報(bào)警器、9025-開(kāi)關(guān)、9026-電動(dòng)呼吸栗。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例進(jìn)行較為詳盡的說(shuō)明。
[0027] 本發(fā)明提供了人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，為了使本發(fā) 明的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更清楚、明確，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0028] 如圖1、2所示，人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，包括作業(yè)環(huán) 境仿真艙體3,作業(yè)環(huán)境仿真艙體3為半封閉式，其一端為進(jìn)風(fēng)口自由端20,在進(jìn)風(fēng)口自由端 20的前方分別安設(shè)增濕機(jī)14、立式空調(diào)15以及顆粒物發(fā)生器16。作業(yè)環(huán)境仿真艙體3的另一 端連接抽出式風(fēng)機(jī)6。在作業(yè)環(huán)境仿真艙體3的內(nèi)部設(shè)置有噴霧系統(tǒng)1和人員呼吸仿真系統(tǒng) 9〇
[0029 ]如圖3所示，噴霧系統(tǒng)1包括電動(dòng)液壓裝置101、傳動(dòng)皮帶104、電機(jī)108、噴嘴102、噴 嘴安裝桿103和水平滑道107。噴嘴102安設(shè)在噴嘴安裝桿103上，經(jīng)螺母固定，可自行調(diào)整噴 嘴安裝桿上噴嘴的數(shù)量及間距。噴嘴安裝桿103的兩端分別與電動(dòng)液壓裝置101的頂部連 接，電動(dòng)液壓裝置101的底部設(shè)置有滾輪109,滾輪109安放在水平滑道107上。電動(dòng)液壓裝置 101與傳動(dòng)桿103固定連接，傳動(dòng)桿103通過(guò)螺栓105與傳動(dòng)皮帶104連接，傳動(dòng)皮帶104的兩 端設(shè)置有皮帶固定裝置110,傳動(dòng)皮帶104由電機(jī)108帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)液壓裝置101主要控制 噴嘴安裝桿103的垂直方向位置。電機(jī)108控制傳動(dòng)皮帶104轉(zhuǎn)動(dòng)，并拖動(dòng)由螺栓105固定的 傳動(dòng)桿106水平移動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)噴嘴102的水平方向移動(dòng)。噴嘴102通過(guò)管路與水箱10連接， 在管路上設(shè)置有增壓栗11。水箱尺寸為1.5m左右的正方體，增壓栗11可有效控制噴霧水壓， 增壓栗11能提供的壓力范圍為〇~30Mpa。噴霧系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)控，有效模擬不同噴霧 排列作業(yè)方式，以接近作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的噴霧除塵措施的效果。
[0030] 如圖4所示，人員呼吸仿真系統(tǒng)9包括硅膠肢體模型901、周期性仿真呼吸栗902、仿 真氣管903、個(gè)體吸塵采集口罩904和微氣候測(cè)量裝置905。硅膠肢體模型901主要采用硅膠 材料，內(nèi)部使用木質(zhì)或鋁合金制骨架，身高采用男性平均身高1.70m左右。仿真氣管903設(shè)置 于硅膠肢體模型901的腹腔內(nèi)，仿真氣管903的一端與硅膠肢體模型的鼻腔相連接，仿真氣 管903的另一端與周期性仿真呼吸栗902相連接。個(gè)體吸塵采集口罩904佩戴在硅膠肢體模 型的鼻腔處，以采集負(fù)壓作用下吸入的顆粒物。微氣候測(cè)量裝置905設(shè)置在硅膠肢體模型 901的胸腔位置處。微氣候測(cè)量裝置905主要包括風(fēng)速儀906、濕度計(jì)907、溫度計(jì)908以及有 害氣體測(cè)定裝置909,主要測(cè)定仿真人員附近的風(fēng)速、濕度、溫度等微氣候參數(shù)，通過(guò)反饋進(jìn) 一步調(diào)整抽出式風(fēng)機(jī)6、立式空調(diào)15以及增濕機(jī)14參數(shù)，更加接近作業(yè)實(shí)際環(huán)境。
[0031] 如圖5所示，周期性仿真呼吸栗902包括控制面板9021、CC430微處理器9022、電源 9023、 低壓報(bào)警器9024、開(kāi)關(guān)9025和電動(dòng)呼吸栗9026 XC430微處理器9022、低壓報(bào)警器 9024、 電動(dòng)呼吸栗9026分別與控制面板9021連接，控制面板9021通過(guò)電源線連接電源9023， 在電源線上串接有開(kāi)關(guān)9025。試驗(yàn)人員通過(guò)控制調(diào)控面板9021，利用CC430微處理器9022輸 出控制信號(hào)，使電動(dòng)呼吸栗9026以預(yù)定的頻率和幅度工作，其中CC430微處理器輸出的信號(hào) 為
其中，A，a，b值由不同強(qiáng)度下作業(yè) 人員的呼吸幅度、頻率值求出，以模擬作業(yè)人員呼氣過(guò)程。電源9024采用12000mAh鋰電池， 主要為CC430微處理器9022提供長(zhǎng)期續(xù)航能力。
[0032] 上述仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)還包括精密電子天平17、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)18以及馬爾文激光粒 度儀19,并置于作業(yè)環(huán)境仿真艙體3-側(cè)的實(shí)驗(yàn)桌上。精密電子天平17采用ML-T天平，馬爾 文激光粒度儀19采用Mastersizer 3000,可對(duì)采集后的顆粒物樣本進(jìn)行顆粒物濃度、顆粒 物分散度等參數(shù)測(cè)定分析。
[0033] 作業(yè)環(huán)境仿真艙體3通過(guò)抽出式風(fēng)機(jī)6、增濕機(jī)14、立式空調(diào)15以及顆粒物發(fā)生器 16,實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)的風(fēng)流、有害氣體擴(kuò)散場(chǎng)、濕度、溫度、顆粒物等環(huán)境要素的模擬仿真。通過(guò) 風(fēng)流整流器4減小抽出式風(fēng)機(jī)紊流影響，形成較為穩(wěn)定風(fēng)流場(chǎng)，顆粒物發(fā)生器16產(chǎn)生的顆粒 物在風(fēng)流場(chǎng)作用下，由進(jìn)風(fēng)口自由端20進(jìn)入作業(yè)環(huán)境仿真艙體3中，通過(guò)噴霧系統(tǒng)1降塵后， 殘留的顆粒物通過(guò)人體仿真系統(tǒng)9,同時(shí)被人體仿真系統(tǒng)9采集，采集后的顆粒物經(jīng)過(guò)精密 電子天平17、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)18以及馬爾文激光粒度儀19測(cè)定并統(tǒng)計(jì)分析，得出作業(yè)人員呼 入顆粒物情況與作業(yè)強(qiáng)度的關(guān)系、風(fēng)流場(chǎng)分布與有害氣體擴(kuò)散的關(guān)系、霧滴場(chǎng)與顆粒場(chǎng)耦 合作用的效果、溫度濕度場(chǎng)對(duì)人員的綜合影響等。同時(shí)對(duì)于作業(yè)噴霧降塵過(guò)程中噴嘴種類 的優(yōu)選、噴霧壓力的確定以及研發(fā)噴霧設(shè)備、檢測(cè)噴霧設(shè)備的降塵效果提供可靠的技術(shù)支 持。
[0034] 上述作業(yè)環(huán)境仿真艙體3包括剛性骨架13,在剛性骨架的側(cè)面設(shè)置剛性玻璃板，即 由剛性玻璃板借助剛性骨架搭建而成。作業(yè)環(huán)境仿真艙體3包括仿真艙體穩(wěn)定段和仿真艙 體收縮段5,所述抽出式風(fēng)機(jī)6與仿真艙體收縮段5相對(duì)接，抽出式風(fēng)機(jī)6接有無(wú)極變頻器7， 通過(guò)無(wú)極變頻器7調(diào)控風(fēng)機(jī)風(fēng)量大小。仿真艙體3總長(zhǎng)約8.0m~10.0m，其中，收縮段5長(zhǎng)為 1.0~2.0m，收縮角為45度~55度，該仿真艙體穩(wěn)定段高和寬約為2.5m~5.0m，由厚度2~ 3cm的有機(jī)玻璃構(gòu)成，內(nèi)部用鋼骨架做支撐，裝置底部為金屬制托盤(pán)，并由螺栓12固定在地 面上，孔徑約為25mm。抽出式風(fēng)機(jī)6抽風(fēng)口直徑600mm，可控風(fēng)量為200~400m 3/min，根據(jù)不 同風(fēng)機(jī)尺寸，選擇一定高度的鐵質(zhì)風(fēng)機(jī)托架8,使抽出式風(fēng)機(jī)6中軸線達(dá)到一定水平高度，實(shí) 現(xiàn)與仿真艙體收縮段5的對(duì)接。通過(guò)無(wú)極變頻器7有效調(diào)控風(fēng)機(jī)風(fēng)量大小，以研究風(fēng)流大小 對(duì)作業(yè)人員吸入顆粒物、溫度濕度場(chǎng)、有害氣體擴(kuò)散等多因素的影響。同時(shí)對(duì)于作業(yè)環(huán)境仿 真艙體3內(nèi)排出的污風(fēng)進(jìn)行凈化處理，減小環(huán)境污染。
[0035] 上述作業(yè)環(huán)境仿真艙體3內(nèi)部且靠近收縮段的位置處安設(shè)風(fēng)流整流器4,風(fēng)流整流 器4采用輕質(zhì)錯(cuò)合金材料，由10 X 10焊接在一起的圓管搭成，圓管厚度約5mm，長(zhǎng)約80mm。風(fēng) 流整流器4通過(guò)螺絲固定于仿真艙體3內(nèi)，對(duì)抽出式風(fēng)機(jī)6葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的紊亂風(fēng)流進(jìn)行整 流，避免作業(yè)環(huán)境仿真艙體3中的橫向風(fēng)流的影響。所述人員呼吸仿真系統(tǒng)9安設(shè)在風(fēng)流整 流器4的前方，噴霧系統(tǒng)1安設(shè)在人員呼吸仿真系統(tǒng)9的前方。上述作業(yè)環(huán)境仿真艙體3內(nèi)部 且與硅膠肢體模型同高度處的一側(cè)安設(shè)顆粒物采樣器2。
[0036] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的主要工作原理：
[0037] 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，首先利用電動(dòng)液壓裝置101及電機(jī)108與傳動(dòng)皮帶104調(diào)整噴 嘴102水平垂直位置。啟動(dòng)抽出式風(fēng)機(jī)6,通過(guò)無(wú)極變頻器7調(diào)節(jié)抽出式風(fēng)機(jī)參數(shù)，待系統(tǒng)運(yùn) 行穩(wěn)定后，即得到穩(wěn)定的風(fēng)流場(chǎng)，啟動(dòng)增濕機(jī)14和立式空調(diào)15，并觀測(cè)微氣候測(cè)量裝置905， 最終調(diào)整至實(shí)驗(yàn)溫度和濕度。打開(kāi)顆粒物發(fā)生器16,使顆粒物隨風(fēng)流形成穩(wěn)定的顆粒場(chǎng)，待 顆粒場(chǎng)形成5~lOmin后，打開(kāi)顆粒物采樣器2測(cè)定顆粒物濃度，與此同時(shí)，調(diào)整人員呼吸仿 真系統(tǒng)9參數(shù)，并啟動(dòng)人員呼吸仿真系統(tǒng)9,待達(dá)到采集時(shí)間后，即得到作業(yè)人員呼入顆粒物 樣本及采樣濾膜，關(guān)閉人員呼吸仿真系統(tǒng)9及顆粒物采樣器2。然后，開(kāi)啟噴霧系統(tǒng)1，調(diào)整增 壓栗壓力，并觀測(cè)微氣候測(cè)量裝置905，最終調(diào)整至實(shí)驗(yàn)溫度和濕度，重啟顆粒物采樣器2及 人員呼吸仿真系統(tǒng)9,待達(dá)到采集時(shí)間后，即得到噴霧實(shí)施后作業(yè)人員呼入顆粒物樣本及采 樣濾膜。利用精密電子天平17對(duì)顆粒物樣本及濾膜進(jìn)行稱重測(cè)定，并利用馬爾文激光粒度 儀19對(duì)人員呼入顆粒物數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)定分析，得到人員吸入顆粒物的分散度等參數(shù)。同樣的 原理，通過(guò)調(diào)節(jié)增濕機(jī)14和立式空調(diào)15改變作業(yè)環(huán)境仿真艙體3內(nèi)的溫度濕度場(chǎng)，通過(guò)在仿 真艙體進(jìn)風(fēng)口自由端20釋放一定體積的有害氣體，以實(shí)現(xiàn)對(duì)有害氣體場(chǎng)的擴(kuò)散仿真。
[0038] 綜上所述，本發(fā)明提供了人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)環(huán)境及作業(yè)人員呼入顆粒物的仿真模擬，主要通過(guò)風(fēng)速儀906、濕度計(jì)907、溫度 計(jì)908、有害氣體測(cè)定裝置909等微氣候測(cè)量裝置，使仿真艙體內(nèi)的環(huán)境與作業(yè)環(huán)境相近，同 時(shí)通過(guò)馬爾文激光粒度儀19、顆粒物采樣器2測(cè)定顆粒物的分散度、顆粒物濃度等參數(shù)，得 出作業(yè)人員呼入顆粒物情況與作業(yè)強(qiáng)度的關(guān)系、風(fēng)流場(chǎng)分布與有害氣體擴(kuò)散的關(guān)系、霧滴 場(chǎng)與顆粒場(chǎng)耦合作用的效果、溫度濕度場(chǎng)對(duì)人員的綜合影響等。同時(shí)對(duì)于作業(yè)噴霧降塵過(guò) 程中噴嘴種類的優(yōu)選、噴霧壓力的確定以及研發(fā)噴霧設(shè)備、檢測(cè)噴霧設(shè)備的降塵效果提供 可靠的技術(shù)支持。
[0039] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利 要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換、簡(jiǎn)單組合等多種變形，這些均落入本發(fā)明的保 護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征在于:包括作業(yè)環(huán)境 仿真艙體，作業(yè)環(huán)境仿真艙體的一端為進(jìn)風(fēng)口自由端，在進(jìn)風(fēng)口自由端處設(shè)置有增濕機(jī)、立 式空調(diào)以及顆粒物發(fā)生器，作業(yè)環(huán)境仿真艙體的另一端連接抽出式風(fēng)機(jī)，在作業(yè)環(huán)境仿真 艙體的內(nèi)部設(shè)置有噴霧系統(tǒng)和人員呼吸仿真系統(tǒng)，所述人員呼吸仿真系統(tǒng)包括硅膠肢體模 型、周期性仿真呼吸栗、仿真氣管、個(gè)體吸塵采集口罩和微氣候測(cè)量裝置，仿真氣管設(shè)置于 硅膠肢體模型的腹腔內(nèi)，仿真氣管的一端與硅膠肢體模型的鼻腔相連接，仿真氣管的另一 端與周期性仿真呼吸栗相連接，個(gè)體吸塵采集口罩佩戴在硅膠肢體模型的鼻腔處，微氣候 測(cè)量裝置設(shè)置在硅膠肢體模型的胸腔位置處，微氣候測(cè)量裝置包括風(fēng)速儀、濕度計(jì)、溫度計(jì) 以及有害氣體測(cè)定裝置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于:所述作業(yè)環(huán)境仿真艙體包括剛性骨架，在剛性骨架的側(cè)面設(shè)置剛性玻璃板;作業(yè)環(huán) 境仿真艙體由穩(wěn)定段和收縮段組成，所述抽出式風(fēng)機(jī)與收縮段相對(duì)接，抽出式風(fēng)機(jī)接有無(wú) 極變頻器。3. 據(jù)權(quán)利要求2所述的人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特征 在于:所述作業(yè)環(huán)境仿真艙體內(nèi)部且靠近收縮段的位置處安設(shè)風(fēng)流整流器，所述風(fēng)流整流 器由多根圓管平行排放搭成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于:在作業(yè)環(huán)境仿真艙體內(nèi)部且與硅膠肢體模型同高度處的一側(cè)安設(shè)顆粒物采樣器。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于:所述噴霧系統(tǒng)包括電動(dòng)液壓裝置、傳動(dòng)皮帶、電機(jī)、噴嘴、噴嘴安裝桿和水平滑道， 噴嘴安設(shè)在噴嘴安裝桿上，噴嘴安裝桿與電動(dòng)液壓裝置的頂部連接，電動(dòng)液壓裝置的底部 設(shè)置有滾輪，滾輪安放在水平滑道上，電動(dòng)液壓裝置通過(guò)傳動(dòng)桿與傳動(dòng)皮帶連接，傳動(dòng)皮帶 由電機(jī)帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于:所述周期性仿真呼吸栗包括微處理器、低壓報(bào)警器、電動(dòng)呼吸栗和控制面板，微處 理器、低壓報(bào)警器和電動(dòng)呼吸栗分別與控制面板連接，控制面板通過(guò)電源線連接電源，在電 源線上串接有開(kāi)關(guān)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人員作業(yè)環(huán)境職業(yè)安全健康指標(biāo)體系仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，其特 征在于:該仿真測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)還包括精密電子天平、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以及馬爾文激光粒度儀。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK105973623SQ201610285714
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】程衛(wèi)民, 于海明, 周剛, 聶文, 于巖斌, 王昊, 孫彪, 張琦, 馬驍, 白若男, 范韜, 徐茂, 邱晗, 陳沖
【申請(qǐng)人】山東科技大學(xué)