恒溫恒濕實驗室之控制要求.doc

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1、恒溫恒濕實驗室之控制要求為試驗環(huán)境提供一個特定的溫濕度條件已經(jīng)很困難了，要達到GB/T4857.2－2005規(guī)定的23℃±2℃，50％RH±5%溫濕度條件則更加困難。因此在進行標(biāo)準(zhǔn)試驗室的設(shè)計、驗收與保養(yǎng)時要格外細心。恒溫恒濕試驗室的記錄、顯示和輸出達到規(guī)定的偏差要求對設(shè)計者來說很重要，但這些僅僅是應(yīng)該考慮到的三個因素。顯示器和記錄儀通常與傳感器相連，隨時監(jiān)視實驗室或試驗箱內(nèi)某個位置的溫濕度情況。傳感器所反映的信息僅僅說明調(diào)節(jié)器或者控制器的工作穩(wěn)定，但并不能反映實驗室或試驗箱內(nèi)整個空間都達到了規(guī)定的溫濕度條件。為了真實地反映試驗環(huán)境溫濕度條件還必須考慮以下參數(shù)：控制恒定率：調(diào)節(jié)

2、器和控制器對控制傳感器所在位置的恒定控制。傳感器精度：溫度和濕度傳感器的不確定度。均勻度：由空氣不流通，熱源、潮濕的物品，或者與相鄰空間的空氣流動而導(dǎo)致的室內(nèi)溫濕度的變化梯度。例如，如果規(guī)定的條件是23℃±2℃/50%RH±5%，而且記錄儀器顯示相對濕度的精度控制在±2%以內(nèi)。但是考慮均勻度和傳感器精度以后，肯定達不到規(guī)定溫濕度的要求。要達到更精確的試驗溫濕度條件需要考慮以下參數(shù)：1.目前市場上最好的濕度傳感器的精度為±1%。2.通風(fēng)情況下，熱源的位置會影響實驗室的均勻度，一般在±1%到±6%之間。3.將以上參數(shù)加到顯示的精度(±2%)會得到整個空間的精度在±4%到±9%之間。

3、試驗箱或試驗間要想真正達到規(guī)定的溫濕度條件，設(shè)計者要分別考慮以下三方面因素的影響。單點恒定率（控制部分）在此影響因素中，必須考慮調(diào)節(jié)器與控制器間的調(diào)節(jié)變化、晝夜的變化、季節(jié)的更替以及突發(fā)情況（如試驗設(shè)備的開啟或關(guān)閉、開關(guān)燈或是實驗室門的開啟等等）對實驗室內(nèi)溫濕度的影響。此影響因素的大小取決于設(shè)備的調(diào)節(jié)能力和控制能力。實驗室內(nèi)沒有突發(fā)情況引起溫濕度變化時，可以對調(diào)節(jié)器短期的控制能力進行評定。調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)變化方式包括降溫、加熱、加濕和去濕等。晝夜的變化、季節(jié)的更替、突發(fā)情況等感應(yīng)性因素和潛在性因素都將會引起實驗室溫濕度的高低變化，并對實驗室溫濕度的長期穩(wěn)定造成影響。良好的封閉、與外

4、界溫濕度隔離、使用適當(dāng)?shù)姆绞窖a充空氣，對減少實驗室溫濕度變化將起到很好的效果。應(yīng)依據(jù)最大可預(yù)期的潛在性因素和感應(yīng)性因素來設(shè)計溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。潛在性因素主要來自于人員、泄漏、水池排放和新鮮空氣的補充。感應(yīng)性因素來自于燈光、實驗設(shè)備、人員、泄漏和新鮮空氣的補充。整個調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須有能力對由于晝夜的變化、季節(jié)的更替引起的溫度變化進行控制?？諝鉁囟鹊木_控制要求對相對濕度進行嚴(yán)格控制。假設(shè)在12℃結(jié)露點上空氣的含水率保持恒定，但空氣溫度在1.0℃之間變化，那么相對濕度就在47%和53%之間波動，0.2℃的空氣溫度變化將引起大于0.5%的相對濕度的變化。傳感器精度溫度傳感器比濕度傳感器更精

5、確并容易校準(zhǔn)。由于精度為0.1℃的溫度傳感器比較容易買到，因此濕度的測量就成為這一領(lǐng)域的主要問題。目前，市場上出售的濕度傳感器的公稱精度大多數(shù)為+1%，這是一臺新的傳感器在一個溫濕度相對穩(wěn)定的條件下所能達到的最高精度。購買了一臺濕度傳感器以后，需在預(yù)期使用的整個溫濕度范圍內(nèi)，反復(fù)驗證其公稱精度。例如，如果計劃進行溫濕度交變試驗，那么應(yīng)確保濕度傳感器能夠在預(yù)期的變化范圍內(nèi)進行溫度的補償并保證它的精度不會隨溫度而漂移。大多數(shù)濕度傳感器在相對濕度為85％到90％的情況下精度會降低。由于濕度傳感器在使用過程中精度會漂移，因此必須對其進行定期的校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的間隔時間不同，取決于傳感器的類型

6、和工作環(huán)境（如溫濕度變化范圍、空氣的潔凈程度以及各種化學(xué)藥品的濃度）。通常情況下，校準(zhǔn)的間隔時間是一年，必須確認(rèn)校準(zhǔn)程度涵蓋整個工作溫濕度變化范圍，用來校準(zhǔn)的儀器需要有文件記錄?？伤菰吹囊馑际莾x器依據(jù)一個主要標(biāo)準(zhǔn)或者引用標(biāo)準(zhǔn)進行校準(zhǔn)。大多數(shù)的傳感器都有一份出廠校準(zhǔn)報告，這份報告只說明其生產(chǎn)時的精度并不能真實反映其在實際使用過程中的情況?？刂破骰蛘{(diào)節(jié)器的精度是整機電路分路上傳感器的精度，它們會影響讀出的精度。在系統(tǒng)運行過程中依據(jù)引用標(biāo)準(zhǔn)對控制傳感器校準(zhǔn)可以避免這些誤差。均勻度均勻度是對在整個溫濕度控制區(qū)域內(nèi)點對點的溫度和濕度的差異。影響均勻度的主要因素包括：全部熱源（明顯的熱源與

7、潛在的熱源）、影響溫濕度的負(fù)載的位置、控制傳感器的位置、通風(fēng)情況、空氣流動量的大小、適當(dāng)?shù)母魺嵩O(shè)施和阻隔水蒸氣裝置。全部熱源（燈光、實驗設(shè)備、人員、從墻壁和管道透過的熱量、補充空氣導(dǎo)致的熱量變化）如果在整個受控區(qū)域內(nèi)完全沒有對溫、濕度產(chǎn)生影響的負(fù)載，那么均勻度將很容易控制。一個安裝有3.6米×3米×3米的恒溫恒濕設(shè)備的試驗室內(nèi)，如果室內(nèi)空氣流量為600CFM(每小時換氣30次)，并有一個3,000BTU(880瓦特)的負(fù)載，那么實驗室的供給空氣與回流實驗室的空氣溫度會相差2.6℃。如果進入實