实验室高温室管理制度篇1

【摘要】公路工程工地试验室是工程项目管理的一个重要组成部分，是一切施工项目生产的重要前提。通过试验检测的结果，工程项目控制施工质量，也是工程项目施工计价的重要依据，是影响工程项目施工的重要环节。它的管理工作直接影响到工程项目的经济效益，同时也是项目工程质量的评价及竣工验收的证据。因此，工地试验室的管理尤为重要。下面就以下几个方面浅谈一下看法。

【关键词】路基；试验；设备

一、工地试验室的建立

组建工地试验室，应结合项目实际情况在招标文件、合同文件中明确的检测能力、人员、仪器配备要求下，在项目中标通知书发送后30天内完成组建，45天内完成仪器设备的安装及调试。在工地试验室建设完成后，依据本机构质量管理体系的要求，进行自检，并将自检资料报送建设单位初审，初审合格后，上报项目质监机构，项目质监机构审查上报的资料，对通过审查的工地试验室出具备案通知书。具体程序如下图：

二、工地试验室合格标准

1、资质和人员要求：

母体检测机构必须取得质检机构颁发的《等级证书》，并在其《等级证书》核定的项目和参数范围内授权工地试验室从事现场试验检测活动，母体机构的等级必须达到公路工程综合类乙级以上（含乙级）。工地试验室应具有持有交通质检机构颁发的资格证人员为6人以上，具持证人员必须在母体机构注册，未持证的试验检测人员不得独立从事检测工作。试验检测人员应熟练掌握业务范围内的公路工程试验检测标准、规范、规程及仪器设备原理、性质和操作，具有法定计量基本单位的基本常识和出具准确试验检测的能力。工地试验室授权负责人须持有试验检测师证书，对工地实验室运行管理工作和试验检测活动全面负责。

2、试验检测项目及仪器设备基本要求：

工地试验室检测项目符合母体机构《等级证书》中核定的项目和参数，根据项目情况选择，注意不能超出母体结构核定的项目和参数。所用的仪器和设备，依据项目的参数情况，根据现行的规范标准要求的精度和量程进行配备。

三、选址要求

工地试验室使用房屋可采用自建活动板房，也可租用沿线适合的单位或者民用房屋。房屋选定，必须满足安全和管理的要求。可以设在项目部，也可以设在集中拌合站，一般设置在集中拌合站或在预制厂附近，便于试验操作。工地试验室选址避免设在洪水、泥石流地质灾害区域，离集中爆破区500m以外，同时也要保证有便利的交通条件和通电、通水、通信的条件，周围应无高频，高压电源，无污染源的区域。

四、试验室建设

1、工地试验室各工作间必须单独设置，保证用水、沉淀和排污便利，内墙用乳白色涂料粉刷，地板应平整坚固，工作台应平整光洁。用房面积应满足下表要求：

工地试验室用房面积要求

试验室类别路基土建工程

试验检测用房面积（m2）≥200

标准养护室面积（m2）≥30

注：表内规定的用房面积不包括办公室用房，工地试验室院落面积不小于200m2。

2、工地试验室各工作间要求室内仪器、设备必须满足施工生产的需要，布局合理，并根据需要砌筑牢固平整的试验操作台，每台仪器设备应配备专用电源插座。标准养护室应采用喷淋养生，各工作间应配置空调，满足温度要求。各工作间面积要求如下：

工地试验室工作间面积要求

序号工作间名称面积（m2）备注

1土工室20-30-

2集料室20-25配备空调

3留样室15-25-

4水泥室10-15配备空调和加湿器

5水泥混凝土室18-20配备空调和加湿器

6力学室20-30配备空调

7标养室15-30配空调和喷淋装置

8办公室15-20配备空调

注：各室配备空调的功率大小根据要求确定。

3、试验室应建立的管理制度及操作规范并悬挂上墙：

（1）组织与管理结构图。（2）实验室管理制度。（3）工作程序与质量管理制度。（4）各类人员岗位责任。（5）仪器设备管理制度和仪器设备操作规程。（6）试验台账管理制度。（7）试验检测报告的审核、签发制度。（8）试验检测原始记录的填写、计算、复核、分析制度。（9）资料档案管理制度。（10）样品管理制度。（11）事故分析报告程序。（12）安全与环境管理制度。

4、各工作室温、湿度应符合下列要求：

水泥室：温度20±20C，相对湿度>50%。

水泥混凝土室：温度20±50C，相对湿度>50%。

标养室：20±20C，相对湿度>95%，试块应放置在支架上，间距10-20mm，不得用水直接冲淋。

力学室：温度10-350C。

集料室：温度20±50C。

其它工作室温、湿度控制应保持在检测人员工作舒适，不影响试验结果准确性。

5、各工作室还应满足下列要求：

①化学室应配置专门的药品存放柜，通风设施、废液桶和灭火器等消防器材。

②相邻区域的工作不相容时采取有效的隔离措施。

③试验室应干净整洁，遗弃的“三废”等有害物质的处置符合环保要求。

6、试验室标识、标牌：

①工地实验室门口悬挂“母体试验室（全称）+××高速公路+标段号+工地试验室”标牌。

②试验规章制度及操作规程必须全部上墙，尺寸为0.9m×0.6m。

③仪器设备挂标识牌，一机一牌。尺寸为0.15m×0.1m。标明仪器名称、规格、型号、检验状态、保管人。

五.其它要求

1、工地试验室仪器设备安装调试完成后，须经所在地法定计量部门和具备设备检定/校准能力的单位对各类检测设备进行检定/校准，并保留计量单位的相关资料复印件。

2、应收集齐全本工程项目所需的有效的标准规范、规程。编写有效标准目录清单，注明编制日期，编制人员及审核批准人员，并定期更新，确保现行有效。

3、工地试验室无能力完成的检测项目，应委托具有相应资质和能力的第三方试验检测机构完成，并且试验检测项目必须通过计量认证，并且保存第三方检测机构的相关资料复印件。

4、试验使用有毒有害液体时，应执行双人保管制度，严格按照规程进行操作，对要求在特定环境下存储的样品，应严格控制环境条件；对易潮样品，应采用双层塑料包裹密封，存放在留样桶内；对易燃易爆和有毒危险品应隔离存放，做出明显标记。

实验室高温室管理制度篇2

随着我国经济建设的发展，住宅建设迅猛增长，为了满足人们对室内外空气环境要求不断提高的需要，近年来出现了所谓"住宅空调"，水--空气系统、空气系统(管道机)和多联式空调机组分别适合不同需要，呈三足鼎立局面。但是，必须注意的是，住宅空调的特点是冷暖两用、调控优良、可靠性高、节约能源，具备上述四方面的空调设备才堪称"住宅空调"，才能在此领域立足壮大。而调控是水-空气系统、空气系统(管道机)当前的薄弱环节，应从速解决。至于多联式空调机组虽然比较完美，但是仍存在标准与难以掌握两大问题，本文将对此进行论述。

变制冷剂流量(vrf)空调系统根据室内机数量多少，可分为单元式和多元式两种类型，而多联式空调机组就是多元式变制冷剂流量空调系统，因此，名为机组实际是一套整体系统，必须用整体的系统的观点进行分析研究与试验，才能正确地掌握与评价。

1两相流体网络模拟分析空调系统

多联式空调机组由一台或多台室外机与多台室内机组成，依靠制冷剂流动进行能量转换与输送，所以，它是由制冷剂管路将制冷压缩机、室内外换热器、节流装置和其它辅助部件联接而成的闭式管网系统，而室内外换热器又可视为具有扩展表面的传热管，在管内进行着连续冷凝或蒸发过程；这样，多联式空调机组--严格说即变制冷剂流量空调系统，实质上是由制冷压缩机、电子膨胀阀、其它阀件(附件)以及一系列管路构成的环状管网系统。系统中的管路有以下3种类型：

①外肋片直管：具有扩展表面的传热管段，承担系统与室内外环境进行热量交换作用；

②光管直管：当其外覆保温层时，则视为复合直管，由于布置不同，有上升立管、下降立管和水平管之分；

③光管弯管：具有一定弯曲角度的光管。

根据上述剖析与归纳，石文星博士[1]率先提出以变容量制冷压缩机为核心的气液两相流体网络模型，从网络拓扑关系描述入手，通过增广关联矩阵，建立了变制冷剂流量空调系统的通用的分布参数模型，采用变步长求解。并以此为手段分析了多联式空调机组的运行特性，研究了系统的调节特性，从而为多元式变制冷剂流量空调系统难以进行分析研究提供了解决方法。

以变容量制冷压缩机为核心气液两相流体网络模型，与具有恒压点的单相不可压缩流体网络模型有明显的不同特点：

①

具有相变过程。制冷剂沿管路流动存在压力损失，且与外界环境发生热交换，会产生相变(冷凝或蒸发)；在稳定工况下，流入与流出节点的质量流量相等，而体积流量不等。

②

管段阻力特性系统s并非常数。微元管段阻力系数取决于制冷剂状态和流速变化，各管段的阻力特性系数并非管段结构的函数，即管段阻力特性系数不能作为常数处理。

③

网络系统无恒压点。网络中各点的压力取决于制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀的匹配和调节关系，取决于环境温度和制冷剂流动状态；网络系统通过制冷剂充注量或补充相应的方程封闭求解。

④

制冷剂的动力特性和传热特性存在耦合关系。各管段制冷剂的温度不仅取决于与外界环境的换热状况，还与该管段的压力密切相关。

2运行稳定性

多联式空调机组以节约能源、智能化调节和精确的温度控制著称，但是，是否能真正具备上述三项优越性呢？实际并不一定，而与其容量大小和系统运行稳定性相关。

21关于多联式空调机组容量

为了宣传多联式空调机组的优越与万能，常用以下几点表达，即：多室外制冷压缩机的单一系统，可联接64台、128台甚至256台室内机，配管最长可达125m，室外机、室内机之间的高差可为50m，室内机之间的高差可达30m。且不论为了实现这种大系统的可靠运行，特别是针对由于环境温度过低与管路过长带来的液体回流、液态制冷剂再闪发和回油困难等问题，需要增加一些辅助回路与附件，致使系统复杂，更重要的是将造成过多能量消耗，以及系统难以稳定运行。

为什么能耗增加？一方面由于机组容量增加，实现系统各部件的最优化匹配有难度，致使能耗增加。例如，日本为了实现1997年12月京都会议决议，规定多联式空调机组的制冷能效比(eer)为：制冷量小于等于4kw为4.12，小于等于7

kw为3.23，小于等于28

kw为3.07，可以说明问题。另一方面，由于管路过长，阻力损失大大增加，也将造成制冷压缩机能耗大为增加，各厂家对此均有说明，故不多述。总之，多联式空调机组容量不宜太大，额定制冷量以不大于56

kw为好，而且，室外机就说可能分散布置。

22关于系统运行稳定性

以制冷工况为例，蒸发温度和冷凝温度是表征系统运行状态的参数。但是，对于室内机来说却不能作为调节参数，为了保证系统稳定运行，需要控制蒸发器制冷剂出口的过热度，以防止回液，因此，室内机的被控参数是室温和蒸发器制冷剂出口的过热度，而调节参数只有室内机的风量和电子膨胀阀的开度。

对于室外机来说，其中变频制冷压缩机是vrf气液两相流体网络的动力源，其吸气压力和排气压力的变化是系统稳定运行的关键；但是，尽管制冷压缩机吸气压力和排气压力一定，室外环境温度、压缩机频率和冷凝器风量变化，都直接影响冷凝器制冷剂出口的再冷度，而此再冷度又是系统稳定可靠运行的一个重要参数，因此，制冷压缩机吸气压力、排气压力以及冷凝器风量是调节参数，而这些参数之间又存在充分的耦合关系。

根据上述分析，石文星博士[1]提出vrf空调系统的自治协调控制法，即：

①在保证室内机蒸发器制冷剂出口具有一定过热度的条件下，应用电子膨胀阀控制室温稳定；

②在保证室外机冷凝器制冷剂出口具有一定再冷度的条件下，调节压缩机频率和冷凝器风量控制制冷压缩机吸气压力和排气压力；

③在室外机处集中控制压缩机吸气过热度。

尽管如此，在众多室内机的运行台数和调节模式组合多变条件下，可以保证系统稳定可靠运行，但是，压缩机吸气压力、排气压力、吸气过热度与冷凝器再冷度会在一定范围内变化，如果系统容量过大，不但各室内机电膨胀阀前的制冷剂供液压力和蒸发器回气压力将有较大的变化，而且，吸气过热度与冷凝器再冷度可能超出期望范围，致使系统不能稳定地运行。

3试验评价

以上反复强调多联式空调机组是多元变制冷剂流量空调系统，对于某给定多联式空调机组来说，在满载运行条件下，系统内在参数(蒸发温度、冷凝温度等)以及系统制冷(制热)特性，取决于外在参数，即室内外空气温湿度。因此，作为标准的评价试验采用分别进行室内机评价试验和室外机评价试验是不正确的，必须在相同要求条件下进行整体系统的试验，才能相对准确地评价与比较多联式空调机组。

31必须整体试验

首先，分析室内机与电子膨胀阀联合调节特性

由于对于给定室内机来说，换热器几何参数是定值，因此，影响蒸发器效果的因素主要有：室内环境温湿度、风量、电子膨胀阀开度以及蒸发温度和冷凝温度。但是，进行机组标定试验时，室内环境温湿度、风量和电子膨胀阀开度可均匀定值，这样，影响蒸发器效果的因素就只有蒸发温度、冷凝温度以及膨胀阀前制冷剂再冷度，而这些参数均为系统的内在参数，取决于多联式空调机组组成与匹配，难以人为给定，所以，单独进行室内机评价试验，实际是不可行的。

其次，分析室外机组联合调节特性。

多联式空调机组的室外机由变频制冷压缩机(组)和换热器及其风扇组成，其中换热器几何参数是定值，因此，影响室外机的制冷剂流量和制冷能力的因素主要有：室外环境温湿度、风量、制冷压缩机频率以及蒸发温度和冷凝温度。这样，与室内机相同，进行机组标定试验时，室外环境温湿度、风量和制冷压缩机频率可均为定值，而影响定外机性能的因素就只有取决于多联式空调机组组成与匹配、且难以人为给定的系统内在参数--蒸发温度、冷凝温度以及吸气过热度和冷凝器出口制冷剂再冷度。所以，单独进行室外机组的评价试验，实际也是不可行的。

总之，企图简化试验手段，采取分别进行室内机评价试验和室外机评价试验，以达到评价多联式空调机组的方法是不可行的。

32多联式空调机组标定试验的设想

由于评价试验多联式空调机组必须整体进行，因此，提出如下设想。

①以标准额定制冷量计，当前被评价的多联式空调机组最在制冷能力取28kw为宜。

②标定试验在室外侧和室内侧分别为上下设置的房间热平衡量热计装置内进行。

③

以最大制冷能力为28kw的机组为例，试验机组系统的条件应为：室内机与室外机的高差不小于5m；配管最远长度不小于30m。

④按gb/t7725《房间空气调节器》规定的试验工况室内外参数进行。

⑤试验内容见表。

实验室高温室管理制度篇3

Abstract：Forthesituationofmoreandmoreapplicationsofconstanttemperatureandhumidityequipmentandrelativelylessoftechnicalinformation，inthispaper，thestructure，workingprincipleandcommonfaultsofconstanttemperatureandhumidityequipmentarecomparedindetail，providingreferenceformaintenanceoftheequipment.

关键词：恒温恒湿；结构；原理；检修

Keywords：constanttemperatureandhumidity；structure；principle；overhaul

中图分类号：TH6文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）32-0284-02

1问题的提出

随着现代传感、制冷等技术的发展，各种各样的恒温恒湿设备应运而生，给工业生产和居民生活带来极大的便利。特别是在工业生产方面和实验室，有些产品的生产和试件的实验必须在恒温恒湿环境下进行，才能保证产品的质量和实验结果的准确性。但恒温恒湿设备技术资料和维修资料都比较少，给维修带来极大的不便，除非是厂方技术人员，一般情况下一旦出了故障，用户就只有停产了。我院学生在安康市福利工贸有限公司天实商混分公司实习期间，其水泥试件培养室出现了故障。它就是一个恒温恒湿设备实验室，该实验室的作用是将每个批次水泥试件放在培养室里，室内温度为20°C，湿度为95%，放置28天，然后测试试件抗压强度等指标，判断水泥是否合格。为此，我们对该设备做了详细研究和检测，最后排除故障。现将该设备的结构和工作原理做一个详细解答，给遇到维修该设备的技术人员提供借鉴。同时就常见故障的排除做一些简单的分析。

2恒温恒湿设备的组成

恒温恒湿设备是由制冷系统、加热系统、水循环系统、电控系统四部分组成，整体分为机械和电气两大部分。

2.1机械部分如（图1）所示

图中标本培养室就是放置水泥试件的房间，该房间要求密闭，给房间保持恒温恒湿提供基本条件。

水循环系统由水槽、水管、水泵、壳管式换热器、雾化喷头组成。其中水槽的水面和标本培养室的地面平行。水泵把水从水槽抽取经过壳管式换热器由雾化喷头把水喷洒到标本培养室的空间，其中壳管式换热器的作用是将水的温度调节到室温需要的范围，雾化喷头的作用是调节室内的湿度。水槽的水进入水管的入口处安装有止回阀，防止水泵不工作时水循环系统里的水倒流回水槽，造成系统里缺水。

制冷系统由壳管式换热器、压缩机、冷凝器、节流装置、风扇组成。壳管式换热器由蒸发器、加热器、外壳体、浮球式磁控开关组成。图中加热器、浮球式磁控开关未画出。制冷的原理是卡诺逆循环方式，即把热量从低温热源传送到高温热源去，本设备的低温热源就是循环水，高温热源就是室外空气环境，因为夏天室外空气环境温度往往高于室内温度。卡诺逆循环作用就是使低温热源的温度降得更低，高温热源的温度升的更高。要完成这一过程，用压缩机将冷媒压缩成高温高压的液太冷媒，由冷凝器、风扇散热，由节流装置将高温高压的液太冷媒输送到低温低压的蒸发器，冷媒由液态变为低温低压的气态吸热，将水中的热量吸走，完成换热，水温降低，低温低压的气态冷媒再由压缩机吸回压缩成高温高压的液态，如此周而复始，实现室内降温要求。制冷用于标本培养室温度高于20°C的时候。

加热系统就是在壳管式换热器内部安放一个电加热管，当水温低于20°C的时候，制冷停止，由电加热管加热使水温升高，实现室内升温要求。

2.2电气部分如（图2）所示

在（图2）中，键盘和显示屏用来完成人机对话，显示屏显示温度湿度数值，键盘完成温度和湿度的设置工作。控制中心是用来接受传感器信号以及键盘设置信号，即时输出显示信号给显示屏，再就是控制中心根据温度和湿度的要求驱动执行元件K1或K2或K3。一般来说，只要输入的工作电压正常，控制中心、键盘、显示屏的电器故障极低，对维修人员而言，在这里就不做详细介绍。下面着重介绍一下传感器和执行元件。

温度传感器的种类很多，本设备采用NTC半导体元件测量温度，其特性具有负温度系数，也就是随温度升高其阻值变小。本设备用了两个温度传感器，一个传感器测量室内空气温度，另一个传感器表面包着纱布，将多余纱布放在一个小水槽里吸水传到传感器上，该传感器测量的是水蒸发时的温度。相当于我们经常看到的普通温度计，一只测量空气温度，另一只下面包着纱布放在水槽里，测量水蒸发时的温度，通过湿度对照表就可以查到当前空气的湿度值。本设备的控制中心就是根据这一原理来判断室内的湿度是否符合要求的。

水位传感器的种类也很多，本设备采用浮球式磁控开关传感器测量水循环系统里水的有无。该传感器的结构是：在滑杆的外面套着一个环形磁性浮球，随着水位的升高和绛低浮球跟着升降，滑杆内部封装一个由两根引线引出的常开型干簧管，实际就是一个磁控开关，磁铁靠近时开关闭合，磁铁远离时开关断开。该传感器安放在壳管式换热器里，有水时浮球升高干簧管开关断开，无水时浮球降低干簧管开关闭合，控制中心根据干簧管开关的闭合或断开情况判断水循环系统里水的有无。

执行元件继电器K1、K2、K3分别控制水泵M1、压缩机M2和风扇M3、加热管的启停任务。

3恒温恒湿设备的工作原理

前面介绍了该恒温恒湿设备的组成，下面进一步说明该设备如何自动完成温度和湿度控制的。如（图3）为控制流程图，从图中可见，首先启动水泵工作，控制中心判断水循环系统里是否有水，若没水或者水循环系统有故障，则整个设备就不工作，若水循环系统正常控制中心进一步判断室内温度，若温度过低（冬天）启动加热设备，若温度过高（夏天）启动制冷设备，使室内温度保持在设定范围内，控制中心最后判断室内湿度是否符合设定值，若符合湿度设定值则水泵停止，否则水泵继续运行。

4常见故障及维修方法

如表1所示。

5设备的不足之处

①室内水槽补水是靠人工完成的，当没有及时补水而缺水时，控制中心会误判而停机。

②雾化喷头可以改成超声波加湿器效果会更好。

参考文献：

[1]任华，郭咏虹，何茹肖.工程训练——工业系统的测量、驱动与控制[M].西安交通大学出版社，2003.8

实验室高温室管理制度篇4

一、物联网的现状和发展

物联网(InternetofThings)指的是将无处不在的末端设备和设施，包括具备“内在智能”的传感器、视频监控系统等、和“外在智能”的，如贴上RFID的各种资产、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”，通过各种无线、有线的长距离和短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成以及基于云计算的SaaS营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）和互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、领导桌面（集中展示的CockpitDashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“管、控、营”一体化。近几年，物联网是在互联网的基础上，把物品相互之间通过射频识别RFID等信息传感设备，按照约定的协议，与互联网连接起来，实现物品智能化识别和管理的一种网络。由此，物联网的核心和基础依然是互联网，在此基础上不断演变和发展的网络，将其用在物体和物体之间连接上，并实现相互之间的信息交换和通信。

二、实验室管理的现状和不足

为了便于学校统一化管理，实验室会根据要求建立实验室资产台账，对仪器设备贴标签等，但主要是采用人工建立实验室资产台账，人工清点仪器设备，人工控制低值易耗品购置，人工贴纸质标签，实验教学环境人工控制等，这样不仅增加了实验室管理人员的负担，而且管理效率不高，统计数据错误率高，数据信息更新不及时等问题。

1.实验仪器设备管理现状。仪器设备管理主要是通过纸质标签来实现标记，它信息量小，在干燥、湿冷环境下容易脱落、损坏。另外仪器设备的使用和借调都还是通过手工纸质登记的方式，造成仪器设备状态更新不及时，利用率降低。并且由于实验室规模的不断扩大，仪器设备熟练逐渐增加，实验室管理人员经常需要花费大量的时间和精力来清点仪器设备的位置、状态、数量等信息。

2.低值易耗品管理现状。作为工科专业的土木工程实验室，实验课程开设较多。实验室的低值易耗品种类多、价格便宜、消耗较大并且消耗速度快，导致低值易耗品的管理难度增强。对于现今的低值易耗品还是完全依赖手工分类、手工入库登记、手工出库登记，这样操作不仅降低了实验室管理人员的工作效率，而且记录也不够清晰明了，不方便及时的修改增加、删减的数据信息，也不方便查阅。

3.实验环境管理现状。对于一些实验项目和仪器设备运行需在固定温度和湿度范围内，人工控制不及时，对实验结果和仪器设备都将造成一定程度的影响。

4.实验室安全防护管理现状。随着实验室的建设、发展，实验室的仪器设备数量和质量都有了很大的提高，为了保障实验室仪器设备的安全，建立严谨的安防措施也是必需的。虽然现在通过校园网络很多楼道都投入了资金建立安防，安装摄像头进行监控，然后将数据传送给中控室。但是中控室的人员有限无法一直坚守查看，即便计算机录制下来监控数据，也会由于硬件资源不足，定期进行摄像数据清理，无法达到真正的安防效果。

三、物联网技术在土木工程实验室管理中的运用

应用先进的互联网技术实现实验环境的监控和管理已在各个单位大量的投入使用，如何有效的利用物联网技术实现土木工程实验室管理，构建最优的管理模式值得深入研究和探讨。下面从实验室调度、仪器设备管理、低值易耗品管理、实验环境管理和安防管理四个方面进行研究讨论。

1.实验室调度。实验室比较多，供土木工程专业学生调度使用，需提供前台预录的软件系统，统一调配实验室，自动实现学生班级使用实验室时段，学生班级也可以利用空余的实验室，自动网络使用实验室，实现实验室的充分利用。当然学生自行参与实验室的使用，实验室设备的安全性尤为重要，当出现实验室没有关门或者实验设备没有关闭的情况下，为了实现自动化，应用远程监控与自动禁闭系统，通过远程管理，自动关闭相关实验设备资源。

2.实验仪器设备管理。物联网技术的发展，特别是电子标签等硬件设备不断发展，可以在校园网的基础上充分利用射频识别技术等技术，随时随地地进行实验室仪器设备的管理。在实验室仪器设备上贴上存储有对应的仪器设备所有属性信息的电子标签，包括名称、类型、价格、出厂日期、商家、说明书等信息。利用读写器通过射频识别技术读取仪器设备的信息，并通过互联网或者WIFI进行数据信息传输至管理服务器，实现仪器设备智能化管理。

3.低值易耗品管理。结合物联网技术的低值易耗品管理，可以实现低值易耗品自动分类管理，智能入库和出库，自动生成数据表方便查阅。甚至一些需要放置在特殊环境下的低值易耗品，可以通过物联网技术进行环境监测，使低值易耗品保存完好。根据管理中心的数据统计，进行所需低值易耗品购置，对物品贴上存储相应信息的电子标签，对物品类型进行分类，分别放置存储容器内，通过读写器扫描存储容器上的电子标签信息，可直接找到相应的低值易耗品，并可将出入库信息自动发送至管理服务器，充分实现低值易耗智能化管理，避免浪费和欠缺。

4.实验环境管理。土木工程实验室有土力学实验分室、建筑材料实验分室、结构工程实验分室、测量实验分室、力学实验分室，每个实验分室都会根据课程需要开设实验项目。普通的实验项目可以根据实验步骤直接进行操作，但是有一些对温度、湿度等实验环境要求比较高的实验项目，就需要通过控制实验环境来进行实验。现今对实验环境的控制主要是人工进行，例如沥青混合料配比设计实验需要严格控制环境温度，但是人工控制不仅增加了实验教师的工作量，而且实验精准度不高，达不到实验精准的要求。那么就可以通过物联网中的温度传感器、湿度传感器等进行感应，利用ZIGBEE、WIFI等技术传输有效数据来实时动态监测实验环境，达到实验精准的要求。

实验室高温室管理制度篇5

关键词：烟草；恒温恒湿；实验室

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/ki.16723198.2017.15.094

目前，在恒温恒湿实验室设计方面的主要研究主要集中在对温湿度的精准控制方面。但根据实际建设的具体条件和实际应用范围进行适用性设计方面的研究鲜有报道。恒温恒湿实验室是一种结构复杂和技术性较强的工程，其应用领域较广，各领域因检测的技术标准和目的的不同，在恒温恒湿实验室设计方面会有显著的差异，所以必须按照具体应用领域进行有针对性的设计与研究。为此，重点对烟草检测实验室在设计方面的选择要点进行研究与讨论，以期为烟草检测用实验室的设计与改进提供参考。

1系统组成

1.1工艺目的

环境温湿度的波动性对烟草实验室检测设备及测试结果的准确性有重要影响，卷烟国标规定在对卷烟的吸阻、圆周、硬度、通风率、质量以及主流烟气等项目进行检测时须在温湿度满足测试试验的大气条件下进行，所以在实验室设计时，应根据实际的检测指标和应用的范围合理地确定实验室的湿度波动度、空气流速、噪声等参数以满足工艺性的使用目的，预防实验室在设计时无法满足使用或检定标准。

1.2系统构成

恒温恒湿实验室是采用智能的控制方式实现对温湿度的控制。按照系统单元一般划分为恒温恒湿机系统、新风系统、送回风系统、保温系统、供电系统、照明系统、温湿度检测系统、信息化系统和消防系统等，其结构较为复杂。在实验室设计时，必须充分考量系统的构成单元的衔接与配合，防止相互干扰、设计得不合理，导致无法满足使用条件和日常维护困难等因素的发生。一般地在设计时应结合实际以发展的角度考量各系统的先进性，并结合实验室的布局合理性、保温保湿能力、抗干_能力、检测设备安装条件，采取针对性的措施加以完善，确保在建设、和改造实验室时的可操作性。在实验室单元设计时，应根据单元特点确定负荷量、数量、安装位置以及尺寸等保障使用的可靠性以及可维修性，来减少后续维护成本。

2系统设计

2.1空调机组的选择

恒温恒湿机组是实验室温湿度控制的心脏，也是实验室设计的关键。在选择恒温恒湿机组时必需从系统的稳定性、节能性、控制精度和结构等方面进行综合全面的评价。恒温恒湿空调机不能单纯依据使用的面积来选型，应首先根据总体湿负荷而选型。具体而言，是依据其面积、层高、初始湿度值目标湿度值、室内密闭程度、散湿源、新风补给等综合因素计算得出总焓差、单位时间除湿量、加湿量以及制冷量、制热量等关键参数后进行恒温恒湿空调机综合选型匹配。目前，实验室常用的空调机组按照工作原理方式的不同，分为变频式风冷型和水冷型空调机组两类。变频式是指通过变频器实现对空调压缩机的功率的调整，具有节能环保的特点，但因压缩机在变频器的调速下会超负荷或低负荷运行、系统控制单元多、单元间匹配性要求高等特点，导致系统的整体稳定性较差；水冷式是指以水作为冷源，通过空调机组内部的开关控制水的流量来控制制冷量，其工作稳定，但系统过于复杂和庞大，维护成本较高；按照通风的方式不同分为上送风和下送风两种，在实验室设计时选择不同的送风方式，会直接影响实验室整体的布局和结构，所以应严格结合实验室的选址、试验环境和气象条件等进行多方面进行考量来确定。

2.2通风结构设计

目前，从国内报道的恒温恒湿实验室均采用高架地板下回风循环方式，但这种方式设计实验室时存在着许多缺点，首先，由于架空地板安装需要离地200-300mm，由于实验室毛坯房间设计高度一般为2.8m，设计后净高度为2.4m，空间较小，给检测人员带来很大的压抑感；其次，高架地板稳定性差，严重影响实验室精密仪器的使用，给检测带来不确定的结果。为此，在实验室设计选择下回风结构时，宜采用立柱侧回风方式可以有效减少使用高架地板带来的影响。

2.3新风系统的设计

新风系统由风机、进排风口、管道等组成，一般安装于实验室顶部的吊顶内，用于新鲜空气的补充和污浊气体的排放，从而实现实验室的换气通风。由于在烟草检测用恒温恒湿实验室设计时，为了确保环境的稳定，减少外界空气流入引起温湿度波动和不良气息给实验环境带来的干扰，实验室通风的设计应为正气压设计；在选择新风系统设备时应遵照（1）保证室内为正气压；（2）保证实验人员所需的新鲜空气流量；（3）保证各个试验区域满足试验所需的条件，确定最小通风换气量；（4）最小能耗等原则对新风设备进行选型，来保障实验室的设计要求。

2.4安装材料的选择

恒温恒湿实验室设计时选择安装材料至关重要，决定着实验室能设计的成败和验收。在选择安装材料时应严格把安全放在实验室设计的首位，依照国家相关的技术标准和规范选择防火或抗阻燃材料。在对隐蔽工程选用材料时，应选择具有质量证件齐全、标识规范、耐腐蚀、耐压、使用寿命长的材料；选择保温材料时，应按照材料的保温性能，选择保温系数高，吸水率小于10%的材料，从报道的文献看，因岩棉结构彩钢板防火性能优于其他材料，在实际应用中仍作为恒温恒湿实验室设计安装主材的首选材料。

3结束语

恒温恒湿实验室设计是一种技术复杂的工程。随着国家科学技术的不断发展和新材料的投入和使用，在恒温恒湿设计方面也不断推出新的方法和设计思想。加强对新材料、新理论和新方法的认知与学习，将有助于对设计理念的更新，调高实际设计与应用的水平，来保障质量检测工作的精准性与可靠性。

参考文献

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[8]孔伟，周修源，马学逵.ISO标准纸张恒温恒湿实验室研制[J].电机电器技术，1996，（04）：3640.

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[10]王方.论质检机构一体化恒温恒湿实验室建设方案[J].现代测量与实验室管理，2013，（05）：56+51.

实验室高温室管理制度篇6

【关键词】HVAC系统;高校实验楼;温控模型;微分方程

【中文分类号】O29

大学教学楼和实验楼里面的温度调节与空调不同.尤其是在实验楼里，各房间温度调节能力各不相同.我们打算采取与以往不同的方式，基于微分方程建立温度模型对实验楼里的温度调节系统进行研究，通过建立不同的数学模型，以数学的视角来分析温控系统调节整个实验楼各个房间温度的不同阶段，并分析其中的优缺点，从数学角度给出解决方法.

以第一实验楼为例，实验室教学楼由四个学院办公室和一个计算机机房组成，所有房间的温度由单独一个恒温器（HVAC系统）控制，它被安装在其中的一个办公室内.假定影响室内温度的主要因素有：室外温度、HVAC的输出量、HVAC的输出的空气的温度、室内面积、室内人数和正在工作的计算机台数.

为建立的模型易于理解，首先对应用最为广泛的HVAC系统的工作原理进行浅显易懂的简介：当室温等于或高于Ts+w华氏度时，HVAC系统开始工作，直到室内温度达到Ts-w华氏度.同样当室温达到或低于Ts-w时，HVAC系统停止工作，直到室内温度达到Ts+w华氏度.冬季刚好相反，室温会一直保持在Ts-w华氏度到Ts+wTs+w华氏度之间，为保持室内常温，HVAC系统不会进行连续转换.

一、基础模型

考虑第一个影响因素即室外温度时，我们建立最简单的温度模型：牛顿冷热原理.原理为，物体温度的变化率与物体温度和其周围物体的温度之差成比例.即室内温度的变化率与室内温度和室外温度的温度之差成比例.微分方程为：

dTdt=k（Ta-T）.

其中Ta表示室外温度，T表示室内温度，k为房间周围的隔热层，是房间的固有属性.求解得：

T（t）=Ta+T0-Tae-kt.

其中T0表示室内的初始温度.

二、引入HVAC系统

当把HVAC系统的因素考虑进去时，新的微分方程为

dTdt=k（Ta-T）+rV（THVAC-T）.

其中THVAC表示的是系统产生的冷空气的温度，r是冷空气吹出的速率，V是实验室的体积.求解微分方程，当dTdt=0时平衡温度为T平衡=VkTa+rThaveVk+r.

给点任意初始温度，空调系统都会使得室内温度接近T平衡.

三、模型整合

将两个模型进行结合，构成单个微分方程描述安装了HVAC系统的单个房间的室内温度.通过利用取值为0和1的分段函数使得微分方程描述的温度在这两个值之间转换，即dTdt=k（Ta-T）+step（T）rV（THVAC-T）.

其中step（t）=1，ifT>Ts+sgndTdt・w.

0，otherwise.

如果室温上升，达到Ts+w华氏度时，分段函数转换成某个值（step（t）=1），但是如果室温下降，达到Ts-w华氏度时，分段函数也会转换（step（t）=0）.

四、模型推广

当房间数由一个变为两个时，模型变得复杂.首先忽略人和计算机对于温度的影响，则办公室和实验室的温度由下面的方程组表示：

dFdt=k1（Ta-F）+k2（THVAC-F）step（x），

dLdt=k3（Ta-L）+k4（THVAC-L）step（x）.

其中，F是办公室内的温度，L是实验室内的温度，k1和k3分别为办公室和实验室的隔热层，是房间的固有属性.K2是HVAC系统从室外向办公室内充入的空气的体积和办公室的体积之商，即rFVF.K4是HVAC系统从室外向实验室内充入的空气的体积和实验室的体积之商，即rLVL.如果恒温器在办公室则x等于F，如果恒温器在实验室则x等于L.

五、空调开关

上述模型中还留有空调的开关问题，即step（x）.因为空调的开关仅仅依赖于放置有恒温器的房间的温度，却控制着所有房间的温度.以本文为例，恒温器放在了办公室内.在夏季，办公室和实验室的温度都很高，由于办公室的面积没有实验室大，工作人员和工作电脑没有实验室多.所以，实验室的温度高于办公室内的温度.即L>F.当办公室内的温度大于Ts+w华氏度时（这时显然F也大于Ts+w华氏度），HVAC系统开始工作，办公室和实验室内的风管都开始向室内充入温度相同（为THVAC）的冷气，两个房间温度都开始下降，办公室内温度下降得快.当办公室内的温度达到甚至低于Ts-w华氏度时，实验室内的温度还很高.但是由于开关是根据办公室内的温度进行判断，即

所以尽管实验室内的温度还很高，HVAC系统还是停止工作.根据模型一牛顿冷热原理，办公室和实验室内的温度都开始上升，直到办公室内的温度达到或高于Ts+w华氏度（此时实验室内温度已经远远高于Ts+w华氏度），HVAC系统再次开始工作，如此反复循环.这就导致了实际上HVAC系统设定的舒适温度（Ts-w华氏度到Ts+w华氏度）只有办公室内温度才满足，而实验室内的温度始终都很高.

这反映在温度-时间图上，就可以看到实验室内的温度始终比办公室内的温度要高.而在冬季，这刚好相反.所以，这显然不合理，是系统的一个缺陷.

六、加权

现在我们来解决问题，首先我们在实验室和办公室都安装温度传感器.我们对F和L进行加权，即T=w1F+w2L（w1+w2=1）.我们将用T控制HVAC系统的开关.确定合适的权重w1和w2后，最终返回给HVAC系统的开关的将不再是单纯的恒温器所在房间的温度（在本文中即办公室内的温度），而是办公室和实验室的温度的加权，即T=w1F+w2L（w1+w2=1）.

使得HVAC系统的开关stepT将由实验室和办公室的温度共同控制，进而使实验室和办公室的温度都舒适.最终建立的微分方程组为

dFdt=k1（Ta-F）+k2（THVAC-F）step（T），

dLdt=k3（Ta-L）+k4（THVAC-L）step（T）.

其中step（t）=1，ifT>Ts+sgndTdt・w，

0，otherwise.

而其中T=w1F+w2L（w1+w2=1）.

在原先的模型中.在夏季，当室内温度X等于或高于Ts+w华氏度时，HVAC系统开始工作，通过通风管向所有房间内冲入冷气，直到X达到Ts-w华氏度.同样的，当温度达到或是低于Ts-w时，HVAC系统停止工作.在冬季，正好相反.

所以在新建立的模型中，开关中的温度T=w1F+w2L

即step（t）=1，ifT>Ts+sgndTdt・w

0，otherwise将取代原先的STEP（X）.

七、确定权值

现在的问题是如何确定权重w1，w2从而确定T=w1F+w2L.T将是通过温度传感器反馈给HVAC系统的温度数值.由于HVAC系统的职能就是保证室内温度（即反馈给它的温度）最终保持在{Ts-w，Ts+w}范围内.所以Ts-w≤T≤Ts+w.

下面来求：F，L

由dLdt=k3（Ta-L）+k4（Thvac-L）・step（x），

dFdt=k1（Ta-F）+k2（Thvac-F）・step（x）.

当hvac系统工作时step（x）=1，则

dLdt=k3（Ta-L）+k4（Thvac-L），

dFdt=k1（Ta-F）+k2（Thvac-F）.

对上述两个常微分方程进行求解，解得：

F=e-（k1+k2）t+1/（k1+k2）（k1Ta+k2Thvac），

L=e-（k3+k4）t+1（k3+k4）（k3Ta+k4Thvac）.

所以T=w1F+w2L=w1F+（1-w1）L=w1e-at-e-bt+1k1+k2（k1Ta+k2Thvac）-1k3+k4（k3Ta+k4Thvac）+e-bt+1k3+k4（k3Ta+k4Thvac）.

由Ts-w≤T≤Ts+w，知

Ts+w-e-bt-k3Ta+k4Thvack3+k4e-at-e-bt+k1Ta+k2Thvack1+k2-k3Ta+k4Thvack3+k4≤w1≤

Ts-w-e-bt-k3Ta+k4Thvack3+k4e-at-e-bt+k1Ta+k2Thvack1+k2-k3Ta+k4Thvack3+k4.

令左式=f（t），右式=g（t），则f（t）max≤w1≤g（t）min.

然后通过求解确定f（t）max和g（t）min，

Ts+ω-k3Ta+k4Thvack3+k4-1k1Ta+k2Thvack1+k2-k3Ta+k4Thvack3+k4≤ω1≤Ts-ω-k3Ta+k4Thvack3+k4k1Ta+k2Thvack1+k2-k3Ta+k4Thvack3+k4

由w2=1-w1可以求得w2.

上述求解过程是建立在T=ω1F+ω2L中F与L是当step（x）=1时求得的.若当step（x）=0时，即HVAC系统不工作，那就没有必要求解w1，w2.因为w1，w2反映在现实的HVAC系统中具体表现就应该是HVAC系统往办公室和实验室内充入的冷气的量.只有当HVAC系统工作时，求出的w1，w2才有意义.

对于具体实验室，上式中的每个字母都有具体的含义.需要对应具体的环境得到具体的数据，得到具体的w1，w2.

八、模型总结

我们建立的数学微分方程模型发现了HVAC系统中存在的不足，为HVAC系统的完善提供了理论参考，但是鉴于缺少足够的实验数据来证实我们建立的模型的合理性，所以建立的实验模型还不够完善.模型限制条件不够多，环境较为理想化，没有足够模拟现实条件中的环境.因此，进一步完善和加强我们的模型条件，使其具有一般性，能够对大多数HVAC空调系统有借鉴和参考意义.

【参考文献】