恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室
博知行實(shí)驗(yàn)室 - 實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)解決方案最優(yōu)化
恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室是將某一實(shí)驗(yàn)室通過(guò)某些專用設(shè)備和技術(shù)方法，使其室內(nèi)溫濕度符合某一調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣的要求。恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室是生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)與商品質(zhì)量檢驗(yàn)把關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施。
一、恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室的用途
恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室廣泛應(yīng)用于棉紡、毛紡、化纖、紙張、包裝、煙草生產(chǎn)企業(yè)以及質(zhì)檢、纖檢等部門(mén)，按照ISO和GB有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，紡織品、紡織原料、紙張、紙品和紙箱等商品的物理項(xiàng)目的檢驗(yàn)必需在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下進(jìn)行。
紡織品和紡織原料檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣按ISO139和GB6529標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，溫度20±2 ℃，相對(duì)濕度65%±2%;
紙張、紙品和紙箱類商品檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)大氣按照ISO187和GB10739標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，溫度23±1℃，相對(duì)濕度50%±2%。
除了常規(guī)溫濕度的恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室，還有其它特殊的5-18℃低溫、30-80℃高溫、相對(duì)濕度要求小于40%RH低濕、相對(duì)濕度高于80%RH的高濕等特殊要求的恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室。
二、恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室方案的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)室的整體規(guī)劃，涉及范圍極廣，要考慮到以下要求：需建筑、水電、空調(diào)、實(shí)驗(yàn)室使用者等各項(xiàng)專業(yè)技術(shù)人員共同參與規(guī)劃。
1、設(shè)計(jì)目的：
為實(shí)驗(yàn)室設(shè)備創(chuàng)造一個(gè)既能確保其穩(wěn)定可靠運(yùn)行，又能滿足用戶使用要求及工作人員身心健康的工作場(chǎng)所。
2、總體設(shè)計(jì)：全面考慮各專業(yè)之間的關(guān)系，進(jìn)行嚴(yán)格的協(xié)調(diào)，做到不錯(cuò)，不漏，不碰。3、具體設(shè)計(jì)：
采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，選用既先進(jìn)，性能價(jià)格比又合理的環(huán)保設(shè)備和材料，融入人性化的設(shè)計(jì)理念。
恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室總體設(shè)計(jì)規(guī)劃要點(diǎn)：(1)溫濕度控制范圍;(2)溫濕度控制精度;(3)潔凈度要求;(4)照度要求;(5)設(shè)備的熱濕量范圍;(6)空調(diào)送回風(fēng)方式;(7)空壓之平衡措施;(8)引入新風(fēng)的必要性;(9)系統(tǒng)排氣的必要性;(10)保溫隔熱的措施;(11)設(shè)施與動(dòng)力的配置;(12)靜電、振動(dòng)及噪音;(13)設(shè)備空間與空調(diào)間;(14)進(jìn)出通道及更衣緩沖區(qū)的布置;(15)足夠的維護(hù)保養(yǎng)空間;(16)室內(nèi)凈高與樓板載重;(17)公害、污染與防災(zāi);(18)安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)成本的衡量;(19)美觀性要求;(20)安裝成本與工期控制;(21)運(yùn)轉(zhuǎn)成本;(22)維護(hù)性與彈性等因數(shù)。
三、恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行特點(diǎn)
1、恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室，采用直接蒸發(fā)式獨(dú)立的恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)，具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、便于調(diào)節(jié)、操作方便、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。在工程設(shè)計(jì)中，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的溫濕度精度要求合理選擇系統(tǒng)，盡可能把房間的負(fù)荷計(jì)算詳細(xì)并選取匹配的恒溫恒濕機(jī)組。
2、為了滿足室內(nèi)恒溫恒濕精度的要求，恒溫恒濕空調(diào)房間的換氣次數(shù)大，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，±2℃的恒溫室，換氣次數(shù)約10～15次/h;±1℃的恒溫室，換氣次數(shù)約15～20次/h;±0.5℃的恒溫室，換氣次數(shù)約>20次/h;±0.2℃的恒溫室，換氣次數(shù)約>30次/h。
3、氣流組織設(shè)計(jì)也是影響恒溫室精度的主要因素之一，在高精度的恒溫恒濕室內(nèi)設(shè)計(jì)氣流組織應(yīng)考慮一下原則：合理的氣流組織流程，充分發(fā)揮送風(fēng)氣流的冷卻或加熱作用;建立一個(gè)穩(wěn)定均勻的溫度場(chǎng)，以保證在氣流到達(dá)工作區(qū)時(shí)，其平均溫度與工作區(qū)的溫度差不超過(guò)允許的溫度波動(dòng)值;氣流到達(dá)工作區(qū)時(shí)，其流動(dòng)速度在0.25m/s左右。±2℃及±1℃高精度的恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室，采用全孔板和局部孔板送風(fēng)，下部均勻回風(fēng)，效果較好。
4、在恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室建造中，其保溫密閉性也是非常關(guān)鍵的;保溫密閉性良好的實(shí)驗(yàn)室具有節(jié)約能量、提高溫濕度精度、降低運(yùn)行費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。
四、恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室組成部分
高精密恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)主要應(yīng)用于紡織品檢測(cè)系統(tǒng)、紙張檢測(cè)、計(jì)量標(biāo)定、涂料檢測(cè)、包裝檢測(cè)、精密加工、三坐標(biāo)檢測(cè)、科研機(jī)構(gòu)等。隨著對(duì)質(zhì)量控制的要求越來(lái)越嚴(yán)格，恒溫恒濕環(huán)境的需求越來(lái)越大，應(yīng)用的領(lǐng)域也越來(lái)越寬廣。
1、實(shí)驗(yàn)室裝修：
要求嚴(yán)格的保溫隔濕性能，建議實(shí)驗(yàn)室四個(gè)立面采用彩鋼復(fù)合板(為了滿足防火要求，一般采用巖棉彩鋼板。但是巖棉保溫性能差，最好是在巖棉彩鋼板外側(cè)再加封一層酚醛鋁箔保溫板，增加外墻保溫性能，能夠有效的節(jié)能減耗)，為了保證密閉性，頂面應(yīng)采用彩鋼板密封，在頂面再加封酚醛鋁箔板保溫，地面則采用酚醛保溫板進(jìn)行保溫隔濕處理;對(duì)于透視窗，要求采用雙層中空玻璃窗。
2、實(shí)驗(yàn)室空調(diào)
實(shí)驗(yàn)室空調(diào)是溫濕度控制的心臟，要求精度高，故障率低。所以必須要求空調(diào)能調(diào)節(jié)制冷量，目前市面上有兩種方式：變頻調(diào)節(jié)和冷凍水調(diào)節(jié)方式。
變頻調(diào)節(jié)：實(shí)際上就是通過(guò)改變供電性質(zhì)而改變壓縮機(jī)的功率，讓壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷工作或者過(guò)負(fù)荷工作，同時(shí)調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的節(jié)流量，所以必須添加非常多的繁瑣的環(huán)節(jié)，而且各環(huán)節(jié)必須完美匹配，否則出現(xiàn)故障?，F(xiàn)實(shí)也的確如此，故障率非常高。
冷凍水型機(jī)組：采用7℃左右的冷水作為冷源，通過(guò)電動(dòng)閥開(kāi)大或者關(guān)小來(lái)控制水流量，從而輕易控制制冷量，而電動(dòng)閥結(jié)構(gòu)象家用水龍頭一樣簡(jiǎn)單，所以故障率幾乎為零，控制效果最為穩(wěn)定。通過(guò)合理計(jì)算房間的熱濕負(fù)荷和空氣露點(diǎn)來(lái)匹配好風(fēng)量、冷量、加熱量、加濕量，在通過(guò)PLC控制各個(gè)部件的無(wú)級(jí)調(diào)控，在選擇靈敏度高線性好的傳感器，可以做到溫度±0.5℃，濕度±2%。此種方式需要通過(guò)每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際面積和負(fù)荷來(lái)進(jìn)行計(jì)算匹配，所以沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)成型機(jī)組，都為定制加工型。一般都用組合式空調(diào)箱組合配比來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以缺點(diǎn)是占地面積較大，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性差，系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜，出現(xiàn)問(wèn)題后修復(fù)困難。
3、通風(fēng)方式
通風(fēng)方式經(jīng)歷過(guò)好幾個(gè)歷史階，從最初的底出風(fēng)，到上自然送風(fēng)，到上散流器送風(fēng)，到現(xiàn)在最先進(jìn)的上風(fēng)管+微孔天花送風(fēng)，下地板回風(fēng)方式，整個(gè)實(shí)驗(yàn)室送風(fēng)柔和、均勻，溫濕度控制非常穩(wěn)定。
4、新風(fēng)系統(tǒng)
新風(fēng)系統(tǒng)的第一作用是為工作人員提供生理新鮮空氣，其對(duì)實(shí)驗(yàn)室溫濕度的穩(wěn)妥定性也功不可沒(méi)，也是必不可少的設(shè)備：為了讓實(shí)驗(yàn)室不受外界的干擾，必須向?qū)嶒?yàn)室提供新風(fēng)，以保持實(shí)驗(yàn)室氣壓為正，這樣外界的空氣進(jìn)入不了實(shí)驗(yàn)室，確保實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)年溫濕度穩(wěn)定。
五、空調(diào)技術(shù)參數(shù)
控制精度達(dá)：溫度精度±1.0℃，濕度精度達(dá)±2.0% 以內(nèi)的恒溫恒濕空調(diào)，稱為高精密恒溫恒濕空調(diào)。因這類空調(diào)大多用于造紙、紡織、制藥、煙草、電子、計(jì)量等對(duì)溫濕度特別敏感的領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室，所以又稱實(shí)驗(yàn)室專用空調(diào)。
六、恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室保養(yǎng)
1、應(yīng)當(dāng)建立系統(tǒng)使用文件 ,便于系統(tǒng)維護(hù)。使用文件應(yīng)該是開(kāi)始和結(jié)束的記錄系統(tǒng)每次運(yùn)行時(shí)間 (日期), 類型的測(cè)試和環(huán)境溫度 ; 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) ,故障現(xiàn)象應(yīng)該在盡可能多的詳細(xì)描述 ;系統(tǒng)維護(hù)的內(nèi)容 ,維護(hù)也應(yīng)該盡可能詳細(xì)的記錄。
2、輸入類型、 溫度和濕度測(cè)試系統(tǒng)必須由人員操作和維護(hù)。嚴(yán)格遵守規(guī)則 ,系統(tǒng)操作,以避免他人違反操作系統(tǒng)。
3、步入式溫度和濕度測(cè)試系統(tǒng)主體應(yīng)注意保護(hù) ,避免使用強(qiáng)碰撞尖銳或鈍損壞測(cè)試設(shè)備。
4、步入式溫度和濕度測(cè)試系統(tǒng)在很長(zhǎng)一段時(shí)間沒(méi)有停機(jī) ,影響系統(tǒng)的有效使用壽命,因此,系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行至少每隔 10 天; 不要一遍又一遍地在很短的時(shí)間內(nèi)使系統(tǒng)停止運(yùn)行 ,開(kāi)始時(shí)間應(yīng)小于每小時(shí) 3 次,每次開(kāi)啟 ,停止時(shí)間間隔不小于 3h; 低溫時(shí)不允許開(kāi)門(mén)進(jìn)入類型溫度和濕度測(cè)試系統(tǒng) ,以防止損壞門(mén)密封條。
5、漏電、過(guò)載、短路保護(hù) ,漏電開(kāi)關(guān)特性的工廠設(shè)置 ,使用不調(diào)整 ,以免影響性能 ;漏電開(kāi)關(guān)由于短路休息后 ,需要檢查的接觸 ,嚴(yán)重的損失如果主要接觸或一些坑 ,需要修復(fù)。
6、放置在步行從空調(diào)溫度和濕度測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試產(chǎn)品吸入通道 ,排氣口應(yīng)該有一定的距離 ,以免阻礙空氣流通。
7、超溫保護(hù)器動(dòng)作測(cè)試，超級(jí)溫度保護(hù)器溫度低于體溫 ,如果出現(xiàn) E0.0 報(bào)警和的嗡嗡聲 ,表示其功能正常。完成測(cè)試 ,溫度應(yīng)該保護(hù)設(shè)置正確 ,否則可能會(huì)導(dǎo)致不適當(dāng)?shù)臅和！?/span>
8、實(shí)驗(yàn)室每月定期的主要電源開(kāi)關(guān) ( 漏電斷路器 )測(cè)試,以確保這個(gè)開(kāi)關(guān)負(fù)載下的漏電保護(hù)器的使用能力。具體的步驟 ,首先,請(qǐng)確認(rèn) “ON”的總電源開(kāi)關(guān) ,即電力系統(tǒng),請(qǐng)按下測(cè)試按鈕。如果剩余電流斷路器的開(kāi)關(guān)桿下降 ,這個(gè)功能是正常的。
9、為了確保正常的和干凈的冷卻水供水 ,每 30 天清洗一次冷卻器冷卻水過(guò)濾器、清洗水冷卻塔時(shí) ,當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量較差 ,空氣中高濃度的粉塵 ,一般 7 天左右應(yīng)該冷卻水塔水箱清洗。
10、步入式試驗(yàn)室是檢測(cè)產(chǎn)品是否耐高溫、低溫或恒定濕熱試驗(yàn)。為工業(yè)生產(chǎn)廠家的批量或者大型零件、 半成品、成品提供了溫濕度環(huán)境測(cè)試的條件。
控制系統(tǒng)做為步入式恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室的核心，它決定了試驗(yàn)設(shè)備的升溫速率， 精度等重要指標(biāo)?，F(xiàn)在試驗(yàn)設(shè)備的控制器大都采用 PID 控制，可進(jìn)行各種復(fù)雜的程序設(shè)定?？刂葡到y(tǒng)可選擇由 RS-232 界面與電腦連線，使用者可以在電腦熒幕上設(shè)計(jì)程式，收集測(cè)試資料與記錄，呼叫程式執(zhí)行，遙控機(jī)器開(kāi)關(guān)等功能。步入式試驗(yàn)室具有時(shí)序記號(hào)接點(diǎn)功能， 可使運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中， 對(duì)外輸出控制接點(diǎn)， 提供使用者進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)與電腦監(jiān)控。異常狀況發(fā)生時(shí)，控制器熒幕上即時(shí)自動(dòng)顯示故障狀態(tài)，切斷電源開(kāi)關(guān)，并提供故障排除方法。
