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浅谈恒温恒湿试验室的控制要求

2007/10/19/17:35 来源:纸包装工业 作者:杨凯

    为试验环境提供一个特定的温湿度条件已经很困难了,要达到GB/T4857.2-2005规定的23℃±2℃,50%RH±5%温湿度条件则更加困难。因此在进行标准试验室的设计、验收与保养时要格外细心。

    恒温恒湿试验室的记录、显示和输出达到规定的偏差要求对设计者来说很重要,但这些仅仅是应该考虑到的三个因素。显示器和记录仪通常与传感器相连,随时监视实验室或试验箱内某个位置的温湿度情况。传感器所反映的信息仅仅说明调节器或者控制器的工作稳定,但并不能反映实验室或试验箱内整个空间都达到了规定的温湿度条件。

    为了真实地反映试验环境温湿度条件还必须考虑以下参数:

    控制恒定率:调节器和控制器对控制传感器所在位置的恒定控制。

    传感器精度:温度和湿度传感器的不确定度。

    均匀度:由空气不流通,热源、潮湿的物品,或者与相邻空间的空气流动而导致的室内温湿度的变化梯度。

    例如,如果规定的条件是23℃±2℃/50%RH±5%,而且记录仪器显示相对湿度的精度控制在±2%以内。但是考虑均匀度和传感器精度以后,肯定达不到规定温湿度的要求。要达到更精确的试验温湿度条件需要考虑以下参数:

    1.目前市场上最好的湿度传感器的精度为±1%。

    2.通风情况下,热源的位置会影响实验室的均匀度,一般在±1%到±6%之间。

    3.将以上参数加到显示的精度(±2%)会得到整个空间的精度在±4%到±9%之间。

    试验箱或试验间要想真正达到规定的温湿度条件,设计者要分别考虑以下三方面因素的影响。

    单点恒定率(控制部分)

    在此影响因素中,必须考虑调节器与控制器间的调节变化、昼夜的变化、季节的更替以及突发情况(如试验设备的开启或关闭、开关灯或是实验室门的开启等等)对实验室内温湿度的影响。此影响因素的大小取决于设备的调节能力和控制能力。

    实验室内没有突发情况引起温湿度变化时,可以对调节器短期的控制能力进行评定。调节器的调节变化方式包括降温、加热、加湿和去湿等。

    昼夜的变化、季节的更替、突发情况等感应性因素和潜在性因素都将会引起实验室温湿度的高低变化,并对实验室温湿度的长期稳定造成影响。良好的封闭、与外界温湿度隔离、使用适当的方式补充空气,对减少实验室温湿度变化将起到很好的效果。

    应依据最大可预期的潜在性因素和感应性因素来设计温湿度调节系统。潜在性因素主要来自于人员、泄漏、水池排放和新鲜空气的补充。感应性因素来自于灯光、实验设备、人员、泄漏和新鲜空气的补充。整个调节系统必须有能力对由于昼夜的变化、季节的更替引起的温度变化进行控制。

    空气温度的精确控制要求对相对湿度进行严格控制。假设在12℃结露点上空气的含水率保持恒定,但空气温度在1.0℃之间变化,那么相对湿度就在47%和53%之间波动,0.2℃的空气温度变化将引起大于0.5%的相对湿度的变化。

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