计算机辅助数据采集在计量与热学实验中的应用

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  [摘 要]随着社会的发展,热学计量也开始被人们逐渐认识,起初,人们仅仅知道温度与热学计量有关,而其他热力传导却被人们忽视,近几年来,在材料科学中,一些热学计量开始成为科学家研究的对象,本文以实验楼空调设计为研究对象,大力开展对热学计量在计算机辅助数据采集实验中的运用进行研究。
  [關键词]计算机 热学计量 数据采集
  中图分类号:F713.64 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)41-0203-01
  1.实验室环境要求
  本次试验在某实验楼进行,精密实验室超过30间,根据在测量中温湿度的要求,将这些实验室分为8类,由于实验室具有特殊性,其实验性质、内部设备发热量、空调负荷影响因素等不同点很多,所以本次试验必须具备设计参数。(如表1)
  其中,1型实验室为标准实验室1间,温度最为精密;2型实验室为数量最多的实验室13间,温度精度相差1摄氏度;3型实验室7间,温度精度相差2摄氏度;其他实验室为恒温实验室,温度控制要求相对较低,只控制了温度,没有其他具体精度要求。
  2.空调系统设计
  (1)空调系统的划分
  在1型实验室里空调设置为恒温恒湿模式,在2型和3型实验室中主要采用全自动式空调系统,在4型实验室中空调模式以除湿为主,保证在此空间中温湿度相对稳定,其他型的实验室夏季以制冷为主,冬季以制热为主。
  (2)空调水系统
  在冷水系统设置方面,由膨胀热水袋进行补水定压;在热水系统设置方面,由实验楼所设置的锅炉房进行补水定压。到了冬季,对空调利用加湿器进行补水加湿。
  (3)空调风系统
  在1型实验室中采用柜式恒温恒压机进行制冷制热。在2型3型实验室中,需要使其在同一季节不同时段进行使用,特别是在冬季,使用的房间供暖,不是用的房间制冷。在空调机组的设计过程中,空调系统1设置为全新风,在冬季或者是冬春过渡季提供制冷反应;空调系统2设置为20%的新风,在夏季制冷冬季制暖,从而保证了空调的正常运行。两台空调机在风量方面进行对比,使静压箱中的风量调配相对均匀,并用节能的方式对送风参数进行调节。在设置过程中,为了适应房间各种因素多变的要求,在空调机组中其风机采用变频模式,并在风机上配用滤波装置模式,防止发生谐波进行干扰。
  3.运行结果
  由于这座实验楼在2010年正式运行,到目前为止,空调系统的使用已在4年以上。在运行过程中,对其进行夏季、冬季和过渡季3个季节连续测试,对2型实验室的9个房间的温度和湿度利用计算机辅助设计进行24小时采集,测试时间分别定制在2013年6月20日、12月15日和4月3日,并把测试结果用不同的颜色标注出来区别,如图1所示:
  从上图中可以看出,在夏季早晨9:30到中午13:00之间,空气中的温度差别相对较大,其原因可能是在实验员在做实验过程中,由于人数过多,使设备达到满负荷程度,但是夏季室外的温度波动性相对较大,使室内温度保证在20℃左右,也使湿度保持在50%左右;在冬季,使室内温度保持在20℃左右,使湿度保持在35%;过渡季室内温度保持在20℃左右,是湿度保持在47%左右。这样使设计的温度达到所需的设计要求,虽然温度和湿度均有波动,必须使其保持可控制范围,使空调系统保持稳定的运行速度。
  4.结果
  通过相关检测证明,在空调系统中温度具于可调控范围内,温度调整的速度越快,空调系统的运行系统越稳定。
  参考文献
  [1] 巩娟,张玥,刘展等.Swsy-H型温湿度计量检定装置及其性能分析[C].2012
  [2] 芦静华,杜海辉,周海晏等.现场温湿度校准系统[C].2012
  [3] 胡毅飞.国防计量科研绩效评估体系建设简介[C].2012
  [4] 文丽松,高磊.数据采集系统在热处理设备测温中的研究[C].2012
  作者简介
  陆枫(1972年11月出生),男,江苏省无锡人,天津大学本科毕业,无锡市计量检定测试中心业务员。研究方向:热工计量。
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