一、前言

    我國設(shè)計制造的高低溫交變濕熱試驗箱已從雙循環(huán)系統(tǒng)（夾套風(fēng)道與主風(fēng)道）向單循環(huán)方向（主風(fēng)道）發(fā)展，這樣不僅減輕了能耗，而且還節(jié)省了場地與投資，比較從國外進(jìn)口的濕熱試驗室及高低溫試驗箱都幾乎全是采用一個風(fēng)道設(shè)計，這樣從一個方向輸送來的能源，通過發(fā)熱器及冷熱交換器后，就有一部分能量被上述這些附加設(shè)備吸取了，而其真正被輸入試驗室內(nèi)的能量只是被吸取后的剩余能量，而且還增加了輸送能量時的阻力。根據(jù)初略計算，從單一方向送風(fēng)要損耗約20%~ 30%能量，也就是說采用單風(fēng)道形式的能量利用率只有70%~ 80%，很不經(jīng)濟(jì)。我司（瑞凱儀器）在接受XXX研究所委托設(shè)計12米步入式恒溫恒濕試驗室時，就采用了對稱式風(fēng)道，效果顯著，達(dá)到了既減少它的能耗及阻力，又增加了試驗室的美觀。其設(shè)計的主導(dǎo)思想是在恒溫恒濕試驗室的基礎(chǔ)上，在其對側(cè)加裝了一臺K-30型的冷凝蒸發(fā)器，并在兩側(cè)都加裝檢修封板，使它形成一個完整的試驗室體，如下圖所示。

    在運行時，它分別由兩套機(jī)組控制，各施其職，并由微機(jī)電腦打印，數(shù)字顯示。其溫度范圍為-40℃~+65℃，相對濕度為RH95±3%，其升降溫速率及控制精度均滿足GB-2423， 4Db交變濕熱試驗方法與GB 24231低溫試驗方法的技術(shù)要求。對該試驗設(shè)備的功能要求，可分別按GB-5170 的高低溫交變濕熱試驗箱及高低溫試驗箱的技術(shù)條件進(jìn)行考核，并已通過鑒定驗收。

    二、設(shè)計步驟

    根據(jù)XX X研究所提出的步入式恒溫恒濕試驗室有效容積為：長2米X寬2 4米X高2 5米= 12米，技術(shù)條件為溫度范圍-40℃~+65℃及其相應(yīng)的加濕量來進(jìn)行設(shè)計計算，根據(jù)計算來確定各功能設(shè)備的容量，并加以修正，再根據(jù)各功能設(shè)備所占有的平面面積來確定本試驗室的實用面積，再加上保溫層厚度及其余量，來確定試驗室的占地面積為寬35米X長3米。本試驗室的高度，按室體主頂高（尖頂高度）尺寸，再加上底座，頂部的保溫層厚度及余量約為3 2米，而實際上本試驗室的二側(cè)機(jī)房高度并不很高，約2~24米，但為了美觀，本試驗室的外型尺寸為寬3 5米X長3米X高32米，外表采用涂塑裝飾板，并裝鑲鋁合金裝飾嵌條，使外型美觀。

    三、結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝

     步入式恒溫恒濕試驗室的結(jié)構(gòu)設(shè)計遠(yuǎn)較一般濕熱試驗室設(shè)計復(fù)雜，尤其是門框及底座是主要的技術(shù)關(guān)鍵。為了克服導(dǎo)冷，故要求本試驗室不僅完全密封，而且還要求本試驗室的內(nèi)外層完全隔絕。因為步入式恒溫恒濕試驗室采用不銹鋼結(jié)構(gòu)，于是就不能象建造濕熱試驗室那樣可以采用整體焊接，以增加強(qiáng)度。同時根據(jù)調(diào)研，為了提高冷量效率及精度，又不能采用造不銹鋼冷庫那樣的并裝結(jié)構(gòu)，因為不銹鋼冷庫一般都采用偏心鉤模板的滑塊并裝，其內(nèi)壁接縫處，盡管采用密封膠填封，但使用日久，總要泄漏，且其內(nèi)外壁間也不完全隔絕導(dǎo)冷，盡管它可以采用現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合模板來并裝，可節(jié)約造價，但精度不高。為了求得本試驗室質(zhì)量，于是采用了分體制造，現(xiàn)場發(fā)泡，整體絕熱、絕緣，使冷量無法向外遁逃。于是在施工過程中先做好底座及發(fā)泡，再豎門框，后并裝焊接連成整體，經(jīng)角鋼加固后，再整體噴型，現(xiàn)場發(fā)泡，以確保絕熱良好。由于本試驗室門框較大，（1.2米X1.8米），內(nèi)門框就要求做成凸凹形，可襯以二付密封條，以求密封良好。又為了絕熱，就要求內(nèi)外門框用厚環(huán)氧玻璃布板完全隔絕，并與門很好地進(jìn)行匹配，使門關(guān)上后二個密封條緊貼門邊框，使其高度密封，并確保其密封絕熱可靠。同理，對底座要求也要用高強(qiáng)度的環(huán)氧玻璃布柱體支撐，使上下底層也完全隔絕，中間再填噴發(fā)泡絕熱層。該底座的內(nèi)底板分別用厚環(huán)氧玻璃布板、硬橡皮及不銹鋼板三層緊固，為求美觀及使排水暢通，本試驗室的底座先置于地壟上，地壟深約30毫米，待底座放置后再用水平校準(zhǔn)固定，然后在不銹鋼的底板上燒焊壁體及內(nèi)門框，后燒焊尖頂，并要求確保氬弧焊焊接工藝優(yōu)良，焊接時要克服過熱而引起變形，待內(nèi)壁完成后，再點焊角鋼支撐筋加固后，再噴涂阻燃型的聚胺酯發(fā)泡塑料作絕熱層，其少厚度約200毫米。本試驗室的外骨架分別連接外門框及下底座，使其與內(nèi)壁完全隔絕，在外骨架上再敷設(shè)涂塑鋼板及鋁合金裝飾嵌條，使外表不留接縫，并充分利用本試驗室左側(cè)機(jī)房的二端空間位置（18，16）分隔成兩個小室，分別安裝計算機(jī)及檢修工具。
    步入式恒溫恒濕試驗室的測量孔分別用φ100nm、內(nèi)壁厚10mm的環(huán)氧玻璃布套管車制，并配以尼龍悶帽，達(dá)到密封可靠、絕熱良好的目的。試驗室正面裝著兩只新型100w的封閉式防潮燈，可供室內(nèi)照明。建成后的本試驗室具有新型、實用、美觀等優(yōu)點，獲得了與會代表的一致好評。

    四、本試驗室的工作原理

    本試驗室的工作原理為對稱式風(fēng)道，室體右則為濕熱試驗功能，內(nèi)設(shè)致冷揮發(fā)器離心加濕器、貫流風(fēng)機(jī)、電加熱器及引流擋板，上下端設(shè)可拆式不銹鋼網(wǎng)板，用來作為進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)口的循環(huán)通道，中部為可拆式不銹鋼封板，以便于檢修，其補(bǔ)濕系統(tǒng)及輔助水箱均設(shè)在室體背面的右側(cè)，由二臺半封閉式的JZF系列壓縮冷凝風(fēng)冷機(jī)組，供給濕熱試驗的致冷元件（冷凝器），進(jìn)行去濕及降溫，效果良好，單機(jī)使用就可使室體溫度降到0~5℃。室體左側(cè)為低溫試驗功能，風(fēng)道內(nèi)置一-臺KL- 30型的冷凝揮發(fā)器，上下二端也為可拆式不銹鋼網(wǎng)板，中部為不銹鋼封板，借KL- 30揮發(fā)器上二臺離心風(fēng)機(jī)來進(jìn)行工作，使冷氣輸入室內(nèi)，它與室體背部的一臺SD型的低溫機(jī)組相連接，在1. 5小時內(nèi)，使室體的溫度下降到- 40'℃以 下。室體地面共置有四個排水孔，分別供機(jī)房及室內(nèi)排水，并直接進(jìn)入地壟下的下水道，以保持試驗室內(nèi)整潔。在門框右側(cè)離地面80am高度，置二根直徑為100毫米的環(huán)氧玻璃布套管，作測量孔，外置二個尼龍悶帽，內(nèi)穿二束絕緣導(dǎo)線，以確保密封可靠，絕緣良好。
    步入式恒溫恒濕試驗室在操作運行時，如果要進(jìn)行濕熱試驗時，試驗室左面不工作，濕熱能源由右側(cè)風(fēng)路輸入室內(nèi)進(jìn)行濕熱循環(huán)。同理，如果要進(jìn)行低溫試驗時，試驗室右面不工作，冷氣由左側(cè)風(fēng)路輸入室內(nèi)，進(jìn)行致冷循環(huán)，二套機(jī)組各不相干，均能獨立地完成濕熱試驗方法與低溫試驗方法的二個使命，且能量損耗很少，冷機(jī)的冷量得到充分利用，其室內(nèi)的溫濕度控制，分別由計算機(jī)及常規(guī)儀表二套裝置，自動地進(jìn)行數(shù)字顯示或打印。

    五、結(jié)語

    （1）步入式恒溫恒濕試驗室的優(yōu)點是采用對稱式風(fēng)道后，提高了冷量效率，可以根據(jù)需要各自完成濕熱試驗或低溫試驗，也可以進(jìn)行濕熱低溫的綜合試驗，具有多功能試驗特點，屬國內(nèi)首創(chuàng)，且操作簡便，維護(hù)方便。
    （2）本試驗室結(jié)構(gòu)合理，造型美觀，能充分利用試驗室空間，且采用地壟結(jié)構(gòu)，使試驗室重度穩(wěn)定，節(jié)約造價，也便于排水。
    （3）由于試驗室底座置于地壟上（即有一部分底座埋入地F），不僅便于排水，重度穩(wěn)定，其試驗室內(nèi)地平離地只有100毫米高度，若有重物進(jìn)入試驗室時，只要在試驗室門口置一個1:50的移動式斜坡，可把重物沿斜面推入室內(nèi)，就不必設(shè)置起重設(shè)備或輕便鐵規(guī)。
    （4）本試驗室的所有部件、設(shè)備，均采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，便于互換，也便于維修。
    （5）步入式恒溫恒濕試驗室采用程控及手動二套裝置，并均能獨立地進(jìn)行工作，一只計算機(jī)在試驗中途發(fā)生故障，可立即進(jìn)行互換，使手動常規(guī)儀表進(jìn)行控制，也不影響試驗結(jié)果。