客戶名稱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
省    份：哈爾濱
設(shè)備型號：人體代謝定量模擬系統(tǒng)（國內(nèi)首臺，國家發(fā)明專利）
項目簡介：根據(jù)我國關(guān)于航天“三步走”戰(zhàn)略的計劃要求，2020 年我國將建成較大規(guī)模的有人照料的空間站， 這就要求空間站用再生式環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng) （環(huán)控生保系統(tǒng)）需研制成功，為了確保生保系統(tǒng)在空間站長期、穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，在正式運(yùn)行前需在地面進(jìn)行多次的驗證性實驗，人體代謝模擬系統(tǒng)即為環(huán)控生保系統(tǒng)的驗證性系統(tǒng)之一。
根據(jù)我國國內(nèi)環(huán)控生保系統(tǒng)的發(fā)展速度，綜合國外空間站配套系統(tǒng)的研制情況，提出了全新的人體代謝模擬系統(tǒng)。系統(tǒng)共包括一下四個單元：二氧化碳（CO2）產(chǎn)生功能、加濕功能、加熱功能及耗氧功能單元。本文詳細(xì)的闡述了總體和具體分單元的設(shè)計方案，同時還根據(jù)精度需求設(shè)計了合理的控制系統(tǒng)，選擇了合適的硬件執(zhí)行器。
在控制系統(tǒng)設(shè)計方面，上位機(jī)采用 LabVIEW，可以發(fā)揮其強(qiáng)大的測試測量功能和友好的人機(jī)界面功能， 便于實驗員操作。 下位機(jī)采用西門子公司的 PLC，可以發(fā)揮其穩(wěn)定、可靠的特點(diǎn)，符合整體設(shè)計的要求。系統(tǒng)分為全自動和半自動兩種模式，全自動模式可以定量連續(xù)多周期性的模擬人體代謝的各個單元，半自動模式可以單獨(dú)操作各個單元，同時還可以滿足拉偏功能的需求。
本次設(shè)計的新穎之處在于：利用“分子篩變壓吸附”的原理，設(shè)計了全新的耗氧功能單元。利用這種原理的好處為可以避免傳統(tǒng)“抽氣補(bǔ)氮”方式帶走的艙內(nèi)微量氣體，較大程度上還原艙內(nèi)環(huán)境，更加可靠的驗證環(huán)控系統(tǒng)。