1.1 恒溫的分類(lèi)

按答應(yīng)室溫動(dòng)搖值（恒溫精度）分類(lèi)：

（1）通常精度恒溫室≥±1℃。

（2）高精度恒溫室≤±0.5℃，≥±0.1℃；通常精度操控在±0.2～0.3℃。

（3）超高精度恒溫室<±0.1℃。

1.2 溫度基數(shù)與精度

恒溫室的溫度基數(shù)與精度，取決于計(jì)量等級(jí)、加工與設(shè)備的精度。室溫違背和答應(yīng)動(dòng)搖范圍，直接影響檢查和加工精度。韓國(guó)BUPE（Billionth Uncertainty Precision Engineering）研究標(biāo)明：當(dāng)溫度改變1℃的時(shí)分，因?yàn)轶w系的機(jī)械熱變形所致使的相對(duì)不斷定度的差錯(cuò)就可以到達(dá)10-5m。此外，溫度的不穩(wěn)定會(huì)致使空氣折射率的改變，然后使外差式雙頻激光干涉儀的額定差錯(cuò)到達(dá)10-6m。

（1）溫度基數(shù)：指出產(chǎn)工藝需求環(huán)境的基準(zhǔn)溫度。國(guó)際長(zhǎng)度計(jì)量基準(zhǔn)溫度為20℃，通常以此為溫度基數(shù)。

（2）溫度精度：指恒濕區(qū)域內(nèi)空氣溫度在需求的繼續(xù)時(shí)刻內(nèi)答應(yīng)動(dòng)搖的輻度（即違背溫度基數(shù)的***輻）。溫度精度包含以下內(nèi)容：①動(dòng)態(tài)差錯(cuò)：短時(shí)刻內(nèi)室溫違背基數(shù)的波輻。動(dòng)態(tài)差錯(cuò)是由各種擾動(dòng)致使的，如送風(fēng)溫度動(dòng)搖、圍護(hù)物不穩(wěn)定傳熱、出產(chǎn)設(shè)備啟閉和負(fù)荷改變以及人員活動(dòng)和停留致使的擾動(dòng)等等；②靜態(tài)差錯(cuò)：室溫改變平均值長(zhǎng)時(shí)刻違背基數(shù)值，靜態(tài)差錯(cuò)是自控外表明值違背設(shè)定值形成的，與外表的精度等級(jí)與制作質(zhì)量有關(guān)；③區(qū)域溫差：恒溫室操控點(diǎn)溫度與恒溫區(qū)域內(nèi)別的地址溫度的差值。區(qū)域溫差是由恒溫室發(fā)熱量不均勻、**的氣流組織、新風(fēng)量不均勻以及送風(fēng)射流未充沛衰減等緣由形成的。

2 恒溫室規(guī)劃參數(shù)

恒溫室溫、濕度規(guī)劃參數(shù)，由出產(chǎn)工藝供應(yīng)。

精細(xì)加工：如精細(xì)機(jī)床的線(xiàn)紋尺刻制20±0.1℃；光柵刻線(xiàn)，視每毫米刻制線(xiàn)條多少20±0.1～0.01℃。

機(jī)工工業(yè)恒溫室的相對(duì)濕度，通常需求在50-65%之間，但不大于70%，防止設(shè)備和工件銹蝕。關(guān)于高等級(jí)的計(jì)量室，為了維護(hù)精細(xì)檢查儀器外表，相對(duì)濕度取50-60%，通常不低于50%。

3 恒溫室修建熱工需求

因?yàn)樘?yáng)輻射是以電磁波辦法傳遞熱量的，這一熱量的傳遞不為空氣所吸收（空氣為透明體），而為固體外表吸收后進(jìn)步本身的溫度。陽(yáng)光投射在設(shè)備上或圍護(hù)物表里表上取得的熱量，難以由送風(fēng)氣流來(lái)消除，致使設(shè)備發(fā)生變形或加大恒溫區(qū)域溫差。 恒溫室夏日室表里溫差大，如用熱惰性小的輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，一旦空調(diào)體系停機(jī)（恒溫室很少三班制作業(yè)），室溫將敏捷上升。因?yàn)樵O(shè)備熱惰性很大，升溫緩慢。在室表里空氣水蒸汽壓力差的效果下，不斷向室內(nèi)傳濕，使室內(nèi)相對(duì)濕度敏捷添加。濕潤(rùn)的空氣在設(shè)備冷外表上結(jié)露，形成設(shè)備銹蝕和儀器外表?yè)p壞。 在斷定恒溫室圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能時(shí)，須致使?jié)M意的重視，應(yīng)思考運(yùn)用熱阻大的隔熱材料。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)可選用嵌套辦法。外圍緩沖區(qū)主張選用100mm巖棉彩鋼復(fù)合保溫板，溫度精度比內(nèi)區(qū)精度低一到二個(gè)等級(jí)，基準(zhǔn)值與內(nèi)區(qū)共同；內(nèi)區(qū)核心區(qū)選用50mm巖棉彩鋼復(fù)合保溫板，經(jīng)過(guò)緩沖區(qū)削減內(nèi)區(qū)受外界攪擾的影響程度。

4 空調(diào)技能辦法

通常選用中央空調(diào)+自控體系辦法。由拼裝式空調(diào)機(jī)處理空氣，依據(jù)需要裝備功用段和相應(yīng)的自控設(shè)備，空氣處理通常選用水冷式外表冷卻器冷卻，蒸汽、熱水或電加熱，蒸汽加濕，由冷凍站會(huì)集供應(yīng)冷熱源。會(huì)集式體系萬(wàn)能處理空氣，裝備靈活，適用于巨細(xì)不一樣的恒溫室。

（1）對(duì)室外新風(fēng)進(jìn)行預(yù)處理（預(yù)冷、預(yù)熱）。新風(fēng)預(yù)冷、預(yù)熱處理，使得新風(fēng)溫度穩(wěn)定在5-15度區(qū)域，削減外界負(fù)荷改變對(duì)空調(diào)體系的影響。

溫濕度獨(dú)立操控可以滿(mǎn)意不一樣房間熱濕比改變的需求，克服了常規(guī)空調(diào)體系溫濕度難以一起滿(mǎn)意、室內(nèi)濕度偏高或偏低的表象。室內(nèi)溫度操控體系選用顯熱處理辦法，消除了冷凝水盤(pán)進(jìn)步了室內(nèi)空氣質(zhì)量。

（3）冷凍水溫度的穩(wěn)定。來(lái)自動(dòng)力基地的冷水（7℃/12℃）會(huì)遭到許多因素的影響而變得不穩(wěn)定，使得空調(diào)機(jī)組夏日處理的冷量、濕量也變的相對(duì)不穩(wěn)定。

空調(diào)體系選用板式換熱器，將去往空調(diào)體系的冷水與來(lái)自動(dòng)力基地的冷水分離隔，彼此經(jīng)過(guò)換熱器進(jìn)行能量的傳遞，此舉可以有用防止動(dòng)力基地的冷水的不穩(wěn)定而給體系的溫濕度帶來(lái)攪擾。

（4）送風(fēng)溫差。恒溫空調(diào)體系的送風(fēng)溫差巨細(xì)，除與恒溫精度直接有關(guān)外，還與送風(fēng)辦法、送風(fēng)口辦法和設(shè)備高度有關(guān)。機(jī)工工業(yè)恒溫室的送風(fēng)溫差可參照下表取用（表1）。

（5）送風(fēng)均勻性。恒溫室氣流組織的根本辦法有三種，即上送下回、側(cè)送側(cè)回和上送上回，可依據(jù)恒溫精度需求、恒溫室高度、風(fēng)管安置狀況、漂亮需求以及出資費(fèi)用等歸納思考取用。各種恒溫精度需求的氣流組織辦法引薦如下：

①恒溫精度±2～3℃，依據(jù)修建狀況并聯(lián)系體系安置方便，可選用任何一種氣流組織辦法。②恒溫精度±0.5～1.0℃，不宜選用上送上回辦法，應(yīng)單側(cè)上部送風(fēng)，同側(cè)下部回風(fēng)。送風(fēng)射流效果距離7～9m，通常不大于12m，并對(duì)射流的溫、速度衰減用準(zhǔn)確核算，確保作業(yè)區(qū)處于回流區(qū)。恒溫精度±0.5時(shí)，*好不選用側(cè)送側(cè)回辦法，如選用，氣流宜貼附，并對(duì)射流進(jìn)行核算。

③恒溫精度±0.2～0.5℃，選用上送下回辦法，如恒溫室吊頂較高時(shí)，可選用散流器、雙層百葉式風(fēng)口和孔板送風(fēng)，頂送、下部回風(fēng)，吊頂較低或恒溫精度±0.1℃時(shí)，依據(jù)具體狀況，選用貼附型散流器或孔板頂送、下部均勻回風(fēng)。精度±0.1～0.2℃的恒溫室應(yīng)設(shè)置回風(fēng)隔套或處于高精度恒溫室的圍住當(dāng)中（±0.5℃）。

④恒溫精度<±0.1℃的超高精度恒溫室，需設(shè)置恒溫套間，選用孔板頂送，回風(fēng)隔套下部均勻回風(fēng)。恒溫套間單獨(dú)設(shè)置恒溫空調(diào)體系，堅(jiān)持恒溫精度±0.5℃。

⑤結(jié)尾電加熱、SCR操控精度，在空調(diào)體系的送風(fēng)支管（挨近風(fēng)口處）設(shè)置結(jié)尾電加熱器（無(wú)級(jí)調(diào)理），可以準(zhǔn)確調(diào)理送風(fēng)溫度，關(guān)于送風(fēng)溫度的準(zhǔn)確操控是必不可少的。SCR在20%～80%之間具有杰出的特性，因而在挑選結(jié)尾電加熱器的時(shí)分要放有必定的余量，盡量使得落在20%～80%這個(gè)區(qū)間范圍內(nèi)。

5 高精度操控戰(zhàn)略

完成恒溫需求除觸及修建熱工和空氣調(diào)理外，高精度操控戰(zhàn)略是十分十分主要的環(huán)節(jié)。致使恒溫室溫度動(dòng)搖的緣由是來(lái)自各種擾動(dòng)，如圍護(hù)物不穩(wěn)定傳熱，送風(fēng)溫度動(dòng)搖（以上為外擾），內(nèi)部發(fā)熱量（設(shè)備、人員、燈火）的改變（內(nèi)擾）等等。自控的使命是消除各種擾動(dòng)，堅(jiān)持室溫穩(wěn)定在答應(yīng)的動(dòng)搖范圍內(nèi)。關(guān)于高精度恒溫室，修建和空調(diào)已采納多種辦法削減外擾影響，采納相應(yīng)辦法（如引流部分熱源，選用隔熱罩等）削減內(nèi)擾影響也十分主要，而高精度操控戰(zhàn)略是確保恒溫的要害，依據(jù)恒溫精度需求，選用調(diào)理性能與之相適應(yīng)的自控設(shè)備。必要時(shí)，亦可選用分區(qū)操控辦法，以確保恒溫區(qū)溫度場(chǎng)的均勻性。

5.1 體系差錯(cuò)的概念

任何精細(xì)的操控體系都會(huì)存在必定的差錯(cuò)，體系差錯(cuò)是一個(gè)累積差錯(cuò)，主要由以下幾個(gè)方面構(gòu)成：丈量差錯(cuò)、傳感器變換差錯(cuò)、開(kāi)關(guān)切換差錯(cuò)、A/D變換差錯(cuò)等。因?yàn)椴倏夭铄e(cuò)實(shí)踐為累積差錯(cuò)，因而只要當(dāng)傳感器的差錯(cuò)+信號(hào)轉(zhuǎn)輸?shù)牟铄e(cuò)+A/D變換模塊的差錯(cuò)以及操控差錯(cuò)之總和小于±0.1℃（操控精度）的狀況下才干算到達(dá)操控需求。如當(dāng)傳感器（Moore的TDY室內(nèi)溫度傳感器）在20℃的差錯(cuò)為0.009℃；因?yàn)闉殡娏餍盘?hào)（恒流源），在電纜及顯現(xiàn)面板的總阻抗小于500歐姆的狀況下，差錯(cuò)為0；因?yàn)樘暨x的A/D變換為12位，其分辨率為1/4096=0.0002441；如此時(shí)核算機(jī)上顯現(xiàn)的室內(nèi)溫度為 20.05℃。則其總差錯(cuò)為：操控差錯(cuò)=0.009+0.0002441+0.05= 0.0592441≤0.1滿(mǎn)意操控需求。

處理體系差錯(cuò)應(yīng)從以下三個(gè)方面著手：（1）削減外界環(huán)境的影響；（2）削減硬件體系的影響；（3）優(yōu)化操控戰(zhàn)略。

5.2 傳感器的挑選準(zhǔn)則

傳感器的技能指標(biāo)：①全體精度：是輸入和輸出精度的歸納。包含線(xiàn)性化、磁滯性、重復(fù)性以及調(diào)理分辨率的影響；②穩(wěn)定性；③呼應(yīng)（上升）時(shí)刻；④環(huán)境溫度影響；⑤分辨率。

上述準(zhǔn)則中，要點(diǎn)思考穩(wěn)定性和分辨率。

5.3 傳輸辦法

雖然選用的是丈量精度很高的儀器，思考到電網(wǎng)動(dòng)搖對(duì)儀器內(nèi)部電路的攪擾，丈量值必然會(huì)發(fā)生偏移，傳輸?shù)胶怂銠C(jī)內(nèi)反響量的精度也無(wú)法得到確保，然后影響操控量，一起核算機(jī)傳輸?shù)匠炭仉娫吹碾娏髦狄矔?huì)遭到影響。要處理這個(gè)問(wèn)題，可以思考在全部硬件體系的*前端運(yùn)用濾波電源，降低電網(wǎng)對(duì)硬件電路的影響。

體系應(yīng)削減A/D或D/A變換，選用數(shù)字量類(lèi)型傳遞信號(hào)（圖1）。

5.4 操控戰(zhàn)略

任何算法都有其局限性，主要的是挑選合適自己體系的算法，或者是選用將幾種算法聯(lián)系起來(lái)的辦法，充沛運(yùn)用它們的長(zhǎng)處防止其缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)不斷地調(diào)整找到*好的操控戰(zhàn)略（圖2-4）。

高精細(xì)恒溫恒濕空調(diào)體系，需對(duì)攪擾做定量分析，只要做到步步丈量，步步操控，才干到達(dá)料想的操控成果。

5.5 精細(xì)的履行

履行器（如閥門(mén)）開(kāi)度操控，Scr操控需挑選線(xiàn)性段如圖5所示。

在榜首段，反響太快；在第三段，反響過(guò)于陡峭。中心段根本挨近線(xiàn)性。凈化工程中討論精細(xì)機(jī)械加工車(chē)間超高精度空調(diào)規(guī)劃

6 結(jié)語(yǔ)

恒溫空調(diào)規(guī)劃是一門(mén)歸納技能，有關(guān)專(zhuān)業(yè)須協(xié)調(diào)共同，首要應(yīng)有契合恒溫需求的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，這是發(fā)明恒溫環(huán)境的條件。任何忽略圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密閉性或降低熱工需求，都將形成嚴(yán)重后果。杰出的空調(diào)體系規(guī)劃是完成恒溫恒濕的要害，脫離空調(diào)談自控毫無(wú)意義；高精度操控戰(zhàn)略是完成精度操控的主要手法和確保，兩者缺一不可。它們的歸納使用才干使體系可靠、節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)踐證明，只要我們協(xié)調(diào)共同，處理好各個(gè)技能環(huán)節(jié)，才干使工程取得成功，任何遺漏都將會(huì)給工程形成缺點(diǎn)或致使失利。