高壓艙快速加減壓系統(tǒng)設(shè)計

陳 杰，方以群，張 劍，袁恒榮

0 引言

隨著潛水和航空技術(shù)的發(fā)展，加壓系統(tǒng)和減壓系統(tǒng)變得日益重要。高壓艙系統(tǒng)可以模擬潛水員在水下幾百米的氣壓狀態(tài)，減壓系統(tǒng)可以模擬航空航天人員在海拔幾萬米高度訓(xùn)練的氣壓狀態(tài)[1-2]。在醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域也需要應(yīng)用加壓系統(tǒng)和減壓系統(tǒng)，如將動物放置在其中的高壓艙室或低壓艙室中，可以觀測其在高壓或低壓條件下的生理參數(shù)變化。通過對上述生理參數(shù)變化的研究，可以更好地了解、救治和保護(hù)處于極端條件下的人類或其他動物。在實際的生產(chǎn)實踐中，設(shè)計快速、安全、可靠的加減壓系統(tǒng)，有利于人類更好地展開科學(xué)研究。

1 總體設(shè)計概述

高壓艙一般包括加壓和減壓2部分控制系統(tǒng)[3]。如圖1所示，常規(guī)的加壓系統(tǒng)包括加壓艙和調(diào)壓艙。其中，加壓艙通過調(diào)壓艙（包括壓力傳感器和參數(shù)測量裝置）的加壓閥向調(diào)壓艙中輸入氣體以加大調(diào)壓艙中的壓力[4]。加壓艙的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于調(diào)壓艙需要達(dá)到的壓力值。調(diào)壓艙中的參數(shù)測量裝置可以與實驗動物相連，以獲取不同壓力條件下實驗動物的生理參數(shù)信息。壓力傳感器用于獲取調(diào)壓艙的實時壓力值。在對調(diào)壓艙進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)時，工作人員通過壓力傳感器獲取調(diào)壓艙當(dāng)前的壓力，根據(jù)當(dāng)前壓力與目標(biāo)壓力的差值，人為調(diào)節(jié)加壓閥的開啟度，以使調(diào)壓艙的壓力增加到目標(biāo)壓力。

圖1 常規(guī)的加減壓系統(tǒng)

常規(guī)的減壓系統(tǒng)的設(shè)計與加壓系統(tǒng)類似，即把加壓艙替換成減壓艙?！?br>