【關鍵詞】檢定室,恒溫,恒濕,調節
【摘要】分析了計量檢定室對恒溫恒濕的要求,并根據設備存在不足尋求最佳的解決方法,經技術改進達到了最佳調節的目的。
1　計量檢定室的溫、濕度最佳調節之必要性
　　溫度對一些項目的檢定影響很大,例如標準電阻(純銅):溫度每變化1℃,阻值變化0.41%;長度檢定,室溫每變化1℃,其變化量ΔL＝LaΔt(L以m為單位)(a鋼＝11.5×10－6／℃),即1m長的鋼質長度量具長度變化11.5μm。室溫變化所引起的量值變化量與允差同數量級，必須使溫度調節在允許使用的范圍內。目前我國采用20℃為測量標準溫度,本所根據檢測計量器具種類和準確度規定溫度允許范圍為20℃±1℃。
　　恒溫室除了控制溫度外還需控制濕度。潮濕對于計量檢測設備有極大的危害:一是計量器具的金屬部分容易造成氧化腐蝕而生銹,輕者影響準確度,嚴重的造成計量器具的損壞甚至報廢;二是光學儀器的鏡面部分長霉點,維修處理極為困難,通常會造成報廢的嚴重后果;三是電氣元件絕緣強度降低,影響使用壽命或造成儀器故障。當然,過分干燥也會損壞某些電子元件并使人感到不適。因此恒溫恒濕是計量檢定室的基本要求。除了空調設備的選擇、恒溫室的選點和室內設計以外,室溫調節方法方式就要考慮周詳。然而,現在使用的LH48型恒溫機溫度偏差和溫度波動度未能符合檢定要求,而且耗電較大,每年耗電約4.7萬kWh,電費5萬多元。所以有必要尋求對恒溫恒濕和節能運行的最佳調節方式。
2　現有恒溫機溫、濕度的調節方法及不足
　　在LH48空氣調節機的操作盤上,設有電加熱器的指令開關,分別控制2×10.8kW和1×14.4kW電加熱器,其中一組10.8kW的電加熱為自動的。當冷凍機溫度低于所要求溫度時,可按控制儀表的指示通過主令開關自動介入,冷凍機機體上設有功能調節手柄,分別指向2、4、6缸,是制冷量的33%、66%和100%,可根據季節或所需溫度和濕度分別調節。
　　由于設備元件經多年使用后,線路元件逐漸老化,外接電阻變值,鉑電阻腐蝕損壞,溫度指示調節儀不穩定,自動功能失效,人工操作往往使室內溫度偏差過大,難以保證20℃±1℃的恒溫要求,給檢定工作帶來影響;另外從節能方面來看,也存在許多弊端和不足。因為當溫度降低到標準溫度以下時,再進行加熱,才能達到所要求的溫度,所以必須不停地制冷,然后再介入電加熱器。有時須介入兩擋電加熱器(10.8kW＋14.4kW),特別是在春秋兩季尤甚,用熱量去平衡冷量,白白耗去許多能量,用電成本高。因此,必須尋求更好的解決方法。
3　恒溫機經技術改進達到自動的最佳調節
　　經反復摸索、試驗,現利用0～50℃電接點溫度計和SY706晶體管繼電器組合聯接,如圖1示;晶體管的常開觸頭控制加熱器的交流接觸器線圈5C;晶體管的常閉觸頭控制SJ-14時間繼電器線圈,由SJ-14時間繼電器常開觸頭控制壓縮機電機的交流接觸器線圈2C。加熱或制冷均通過指令開關實行。如圖2、圖3。

圖1 接線圖

圖2 加熱開頭圖

圖3 制冷開關圖

   電接點溫度計TS的水銀探頭垂直插入空調器的回風口中,插孔應用海棉保護,以防撞壞水銀探頭。電接點溫度計顯示恒溫室回風溫度。原理是當溫度達到整定溫度時,輸出一個信號,送給晶體管繼電器SY,使常開觸頭吸合,常閉觸頭斷開。當溫度低于20℃-1℃時,通過指令開關LS指向加熱,這時SY常開觸頭閉合,5C線圈得電,電加熱器開始工作,直到溫度升到20℃+1℃時,SY常開觸頭斷開,5C線圈斷電,電加熱器停止工作;當溫度高于20℃+1℃時,指令開關LS指向冷,SY常閉觸頭使時間繼電器SJ線圈得電,SJ常開觸頭延時1～2min閉合,2C線圈得電,冷凍機壓縮機開始工作,當溫度低于20℃-1℃時,SY常閉觸頭斷開,SJ和2C線圈斷電,壓縮機停止工作。一般來說,環境溫度低于20℃時,適用于加熱;溫度高于20℃時,適用于制冷。具體操作時,還要憑經驗來處理,例如當室外溫度在17℃～18℃時,由于來源于室內的熱負荷,使室內的溫度自然上升到20℃+1℃,此時只作通風即可。有時也因為室內的熱負荷過大,如進入人員較多,或清潔衛生時帶進的水份等,也要提前介入制冷。壓縮機的能量調節手柄的使用:當環境溫度在18℃～25℃時,使用2缸;環境溫度在26℃～30℃時,使用4缸:環境溫度在31℃～37℃時,使用6缸。
　　電接點溫度計和晶體管繼電器是采用隨機備品(原是作為加濕器設置而閑置的),另需購置一只時間繼電器,投資費用很少,只花費70元。
　　由于在試驗時發現,當溫度剛剛升到20℃時,會出現控制壓縮機的交流接觸器時接時不接的臨界狀態,產生打呱啦板現象。這對于壓縮機來說,短時間開停是不允許的,容易損壞電器元件和制冷系統。后來在線路中串接一個時間繼電器,問題就解決了。使控制壓縮機的交流接觸器在接到訊號以后,延時1～2min接通,既有效地避開臨界線,保證交流接觸器的可靠接觸,又使恒溫室溫波動度符合要求。如圖4所示。

圖4 溫度波動圖

(0～1)為延時啟動點;(1～2)為溫度慣性點,開機后,溫度短時繼續上升;(3)為達到整定溫度停機;(3～4)為溫度慣性點,停機時,溫度短時會繼續下降。
　　實現最佳調節方式以后,一是恒溫效果可靠,精度更高,較好地克服過去溫度忽高忽低、檢定員無法工作的現象。通過技術室和熱工室有關人員對溫度測試認定,改進后室內溫度達到了20℃±0.3℃,完全滿足了計量檢定對溫度偏差和波動度的要求。二是在節能效果方面,原來的制冷設備的耗電量每年為47040kWh,電費5.2萬元,占全所全年的電費總額10萬元的51.7%。自從改進線路以后,實現了最佳自動調節,不管加熱還是制冷,只須一種方式運行即達到標準溫度,改變過去一邊制冷同時加熱才能達到標準溫度,減少一組10.8kW電加熱器的投入,壓縮機有效制冷時間減為(60～80)%,預計用電量可減為25200kWh,折電費2.8萬元,全年節約電費將達2.4萬元,比原來電費可減少53.6%。三是由于自控能力提高,大大減輕了人力操作的繁瑣復雜的操作方法,從而實現了事半功倍的效果。
4　結束語
　　計量檢定室要求溫、濕度十分嚴格,恒溫室溫度調節應符合國家關于測量標準對溫度、濕度的要求,保證計量檢定器具的安全性和可靠性。在現有空調設備條件下,運用新技術新材料,對恒溫機進行技術改造,實現了最佳調節。恒溫效果好,節能顯著,值得推廣應用。■
作者單位：劉仲池(廣州鐵路(集團)公司中心計量所　廣州　510080)