實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行校準(zhǔn)和檢測(cè)的實(shí)體，而要保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣的溫度、相對(duì)濕度、氣流流速等穩(wěn)定在既定的基數(shù)上(標(biāo)準(zhǔn)大氣條件)，就必須應(yīng)用空氣調(diào)節(jié)技術(shù)，也就是利用空氣調(diào)節(jié)設(shè)備，在特定的房間內(nèi)造成一定的人工氣候——標(biāo)準(zhǔn)大氣條件，使實(shí)驗(yàn)室達(dá)到恒溫恒濕要求，即恒溫恒濕室。對(duì)于紡織品檢測(cè)，統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的外界大氣條件是纖維達(dá)到吸濕和放濕動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)的重要外在影響因素。本文從如何建立和驗(yàn)收符合標(biāo)準(zhǔn)要求的恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室，結(jié)合實(shí)際工作中的注意事項(xiàng)闡述如何維護(hù)和保障實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)行以達(dá)到高效優(yōu)質(zhì)的恒溫恒濕環(huán)境穩(wěn)定，最終保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性、公正性。

1 恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃要求

實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的恒溫恒濕就必須應(yīng)用空氣調(diào)節(jié)技術(shù)來(lái)達(dá)到目的。實(shí)驗(yàn)室的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般由恒溫恒濕室、緩沖間、空調(diào)機(jī)房組成。其中，緩沖間可視實(shí)驗(yàn)室面積實(shí)際大小而定，可達(dá)到減少恒溫恒濕室開(kāi)、關(guān)門的阻力維持房間內(nèi)的溫濕度穩(wěn)定，維持室內(nèi)負(fù)壓狀態(tài)等。恒溫恒濕室為主體，應(yīng)與實(shí)驗(yàn)室總體布局的條件相符，盡量布置在北向墻，避免頂層和朝東、西兩向，通常，選用進(jìn)口高精密變頻空調(diào)，新風(fēng)換風(fēng)、加溫加濕、電力供應(yīng)、自動(dòng)控制、環(huán)境檢測(cè)等一系列工程領(lǐng)域組合基本達(dá)成一個(gè)密閉的隔熱、防潮、保溫、溫濕度穩(wěn)定控制的特定房間。其中，選擇什么類型的恒溫機(jī)組很重要，目前常用的兩種類型是冷凝水循環(huán)系統(tǒng)和空調(diào)一體組。其中空調(diào)一體機(jī)的功率大小根據(jù)恒溫恒濕室使用面積大小，室內(nèi)外空氣參數(shù)及冷熱負(fù)荷等確定恒溫恒濕機(jī)組的配置參數(shù)確定。

對(duì)于考慮冷水循環(huán)的機(jī)組，滿足條件應(yīng)包括當(dāng)?shù)厥彝獾睦錈釡夭畲笮?，?chǔ)水、排水設(shè)備的安裝條件等?？照{(diào)機(jī)房，靠近恒溫恒濕室，減少風(fēng)管長(zhǎng)度和冷熱損失，安裝地基必須牢固，必要時(shí)可加置減震裝置，考慮操作距離和管理檢修空間。尤其是高層安裝，機(jī)器離開(kāi)墻體至少一米的距離，單線單入，專線供電、專管供水、專用排水管，獨(dú)立控制。

恒溫恒濕室內(nèi)部裝修：首先，室內(nèi)保證嚴(yán)格的保溫隔熱性能，可采用四面彩鋼復(fù)合板，頂部和底部采用PE保溫板進(jìn)行保濕隔濕處理，同時(shí)必須符合建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的環(huán)保材料要求，對(duì)于透視窗采用雙層真空玻璃鋼。恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室的氣壓環(huán)境是負(fù)壓，用上送下回（吊頂內(nèi)送風(fēng)，地板下回風(fēng)）的氣流組織循環(huán)方式，如圖1所示。采用天花全孔板送風(fēng)，地板回風(fēng)結(jié)構(gòu)，室內(nèi)凈空高度2.6m～2.8m，地面隔層架空高度h≥300mm。

圖1 上送風(fēng)下排風(fēng)形式

吊頂材質(zhì)要求防火、防潮、吸音、不起塵、不吸塵，實(shí)現(xiàn)頂部孔板垂直向下送風(fēng)，不可出現(xiàn)因風(fēng)壓或室內(nèi)氣壓波動(dòng)造成頂板掉落或傾斜的情況出現(xiàn)，安置照明燈具，布線等合理、必要時(shí)安裝自動(dòng)消防報(bào)警器，空調(diào)風(fēng)管采用厚度≥20mm的復(fù)合保溫材料，采用帶有回風(fēng)口的抗靜電復(fù)合活動(dòng)地板實(shí)現(xiàn)下回風(fēng)，可拆卸，方便設(shè)備線路的安置，如網(wǎng)絡(luò)線、電話線等?；顒?dòng)地板下的風(fēng)道做必要的防潮、保溫、防塵、防靜電處理。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)照明系統(tǒng)平均照度應(yīng)不低于400lx，照明均勻無(wú)眩光，四周試驗(yàn)臺(tái)無(wú)陰影。采用規(guī)格600mm×600mm、3×18lx亞面格柵燈具，整體布置合理美觀，實(shí)驗(yàn)室門口分區(qū)設(shè)置開(kāi)關(guān)，同時(shí)設(shè)置應(yīng)急照明燈，照度不低于5lx，標(biāo)準(zhǔn)停電延時(shí)60min。電線采用國(guó)家免檢產(chǎn)品，開(kāi)關(guān)、插座漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)等采用國(guó)際品牌配備。

室內(nèi)中心位置配置溫濕度感應(yīng)探頭，溫濕度數(shù)據(jù)可傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)，室內(nèi)配置符合精度要求的溫濕度實(shí)時(shí)顯示裝置，并懸掛在明顯位置。采用阻抗復(fù)合式消音器等，進(jìn)出機(jī)房的空調(diào)管道上應(yīng)安裝70℃自動(dòng)關(guān)閉防火調(diào)節(jié)閥。

動(dòng)力供配電系統(tǒng)：保證檢測(cè)設(shè)備的供電量滿足現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室內(nèi)檢測(cè)儀器要求，接地防雷系統(tǒng)滿足國(guó)家相關(guān)規(guī)定，保證實(shí)驗(yàn)室精密檢測(cè)儀器設(shè)備的用電安全，值得一提的是我所設(shè)計(jì)了專門針對(duì)靜電性能測(cè)試靜電恒溫恒濕，此房間內(nèi)存置儀器均接地線，且恒溫恒濕條件可以達(dá)到準(zhǔn)大氣溫度（20±2.0）℃、相對(duì)濕度（35±5.0）%的環(huán)境測(cè)試條件。

消防設(shè)施也是不可忽視，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室有兩個(gè)門，疏散走道上，安置手持式滅火器等，可設(shè)立室內(nèi)氣體滅火系統(tǒng)，由消防控制箱煙感裝置、溫感裝置組成的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，有條件可配備自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)在天花板。

2 恒溫恒濕室內(nèi)溫濕度環(huán)境的驗(yàn)收

與 ISO187-90 要求同步，國(guó)標(biāo)GB/T 6529規(guī)定了纖維紡織品標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度（20±2.0）℃、相對(duì)濕度（65±4.0）%的環(huán)境條件，標(biāo)準(zhǔn)的恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有計(jì)量部門按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)的合格驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。其中，國(guó)標(biāo)GB/T 6529[1]中認(rèn)為溫度和相對(duì)濕度達(dá)到了規(guī)定的容差范圍：溫度±2.0℃、相對(duì)濕度±4.0%，有兩點(diǎn)：一是時(shí)間上，溫度和相對(duì)濕度至少連續(xù)1h符合標(biāo)準(zhǔn)大氣的容差范圍；二是空間上，房間內(nèi)不同位置標(biāo)準(zhǔn)大氣的變化應(yīng)符合規(guī)定的容差范圍。如室內(nèi)同一點(diǎn)溫濕度穩(wěn)定性 (30min內(nèi)極差) ：溫度≤±1.0 ℃，相對(duì)濕度≤±1 %。24h內(nèi)任意兩個(gè)30min周期均值之差：溫度≤±0.5℃，相對(duì)濕度 ≤±1 %。均勻性室內(nèi)任意兩點(diǎn)在任意一瞬間之差：溫度≤±0.5 ℃，相對(duì)濕度RH≤±2%。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用最新的空氣循環(huán)系統(tǒng)，其中新鮮空氣補(bǔ)充量(室內(nèi))≥0.5m3/人·min；保證室內(nèi)空氣的清潔健康，室內(nèi)噪音在開(kāi)啟空調(diào)機(jī)組后不得大于53分貝；室內(nèi)空氣循環(huán)次數(shù)≥12次/小時(shí)。

3 恒溫機(jī)組運(yùn)行的主要部件及日常簡(jiǎn)單維護(hù)保養(yǎng)

以本單位采用的空調(diào)一體機(jī)為例，恒溫機(jī)組由制冷設(shè)備、過(guò)濾器、電加濕器、電加熱器、風(fēng)機(jī)和溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。機(jī)組的核心CPU為進(jìn)口壓縮機(jī)。目前采用電氣自控系統(tǒng)包括電源部分：通過(guò)接觸器對(duì)壓縮機(jī)風(fēng)扇電加熱器、加濕器等供應(yīng)電源。自控部分：分溫度和濕度的控制，包括溫濕度控制器，將回風(fēng)的溫度與用戶設(shè)定的溫濕度做對(duì)比，自動(dòng)運(yùn)行壓縮機(jī)、風(fēng)扇、電加熱器、加濕器等元件實(shí)現(xiàn)恒溫恒濕的自動(dòng)控制。

制冷劑循環(huán)系統(tǒng)：蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑吸收空氣的熱量（空氣被降溫及除濕）并開(kāi)始蒸發(fā)，最終制冷劑與空氣之間形成一定的溫度差，制冷劑也完全蒸發(fā)成氣體，后被壓縮機(jī)吸入并壓縮壓力計(jì)溫度增加，氣態(tài)的制冷劑通過(guò)冷凝器（風(fēng)冷或水冷）吸收熱量，凝結(jié)成液體。通過(guò)膨脹閥或者毛細(xì)管節(jié)流后變成低溫低壓的制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器，完成制冷劑循環(huán)過(guò)程。制冷劑不足，應(yīng)找出滲漏點(diǎn)及時(shí)修復(fù)并給予補(bǔ)充。相比于水噴淋式冷水機(jī)組循環(huán)系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)，需要引起注意的是在制冷設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，切不可斷水，應(yīng)保持足夠的冷卻水量（包括電加濕器供水量），以免發(fā)生超壓損壞機(jī)件。尤其是采用循環(huán)水冷卻制冷的設(shè)備，要避免突發(fā)斷水?dāng)嚯姮F(xiàn)象，已知時(shí)間點(diǎn)的斷水?dāng)嚯娨崆瓣P(guān)閉恒溫恒濕機(jī)組。孫景勵(lì)、孟輝等[2]對(duì)于水噴淋恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的日常維護(hù)管理和工作要點(diǎn)做的相關(guān)探討，對(duì)于維護(hù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫濕度持續(xù)穩(wěn)定地達(dá)到試驗(yàn)要求很有用。

加濕除濕系統(tǒng)：空調(diào)一體機(jī)的除濕系統(tǒng)采用機(jī)械制冷除濕，其原理是將空氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下，使大于飽和含濕量的水汽凝結(jié)析出的方式降低濕度。加濕一般采用蒸汽加濕法，進(jìn)入加濕器前水質(zhì)的過(guò)濾軟化處理更為重要，水質(zhì)的好壞直接影響加濕器的使用壽命，我所采用的是蒸汽式電加濕方式，將低壓蒸汽直接注入試驗(yàn)空間加濕，具有加濕能力強(qiáng)、速度快、加濕控制靈敏的特點(diǎn)。進(jìn)水前段加了水質(zhì)軟化及過(guò)濾裝置，日常的維護(hù)保養(yǎng)包括定期更換水質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾濾芯，清潔加濕器內(nèi)內(nèi)部沉積物等。

新風(fēng)系統(tǒng)：方便獨(dú)立開(kāi)關(guān)機(jī)設(shè)置，電動(dòng)閥門實(shí)現(xiàn)各房間獨(dú)立控制，風(fēng)道設(shè)置應(yīng)合理規(guī)劃，風(fēng)速大小合理控制，噪音分貝不要超過(guò)50，新風(fēng)進(jìn)口設(shè)計(jì)既要保證新風(fēng)量又不能影響整體室內(nèi)溫濕度的控制偏差范圍。我所配備的是單獨(dú)的送風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，由離心式風(fēng)扇和驅(qū)動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)構(gòu)成，新風(fēng)的補(bǔ)給量達(dá)到30%，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣潔凈，空調(diào)過(guò)濾網(wǎng)達(dá)到國(guó)標(biāo)G5標(biāo)準(zhǔn)以上，通常全年開(kāi)的情況下，一般一個(gè)季度到半年更換一次過(guò)濾網(wǎng)。

自動(dòng)數(shù)字監(jiān)控及軟件操作系統(tǒng)即恒溫恒濕機(jī)組中央控制及數(shù)據(jù)提取系統(tǒng)，電腦聯(lián)機(jī)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制各個(gè)恒溫恒濕室機(jī)組的啟停，各個(gè)恒溫恒濕室內(nèi)溫濕度實(shí)時(shí)曲線可視，過(guò)往時(shí)間段溫濕度可調(diào)出，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)保留6年。

機(jī)組故障保護(hù)控制系統(tǒng)即通過(guò)壓力保護(hù)、延時(shí)器、繼電器、過(guò)載保護(hù)等達(dá)到對(duì)壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、電加濕器等元件的故障保護(hù)控制。魯物婷、劉曉利、王雯燕[3]等在濕度檢定設(shè)備常見(jiàn)故障分析及排除方法中闡明對(duì)于儀器的預(yù)防性維護(hù)以及定期維護(hù)保養(yǎng)的必要性，尤其是預(yù)測(cè)性維護(hù)。

4 恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室的日常環(huán)境維護(hù)與管理

（1）恒溫恒濕室內(nèi)要保持清潔，定期打掃。工作人員進(jìn)出恒溫恒濕室要在緩沖室內(nèi)穿戴鞋套，著工作服進(jìn)行試驗(yàn)活動(dòng)。緩沖空間，進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室至少要有兩扇門，且兩門不得同時(shí)開(kāi)啟。

（2）當(dāng)試驗(yàn)人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室首先檢查溫濕度顯示是否符合正常使用范圍要求，即溫度（20±2.0）℃、相對(duì)濕度（65±4.0）%。將待測(cè)樣充分展開(kāi)放置在試驗(yàn)架上，試驗(yàn)架置于室內(nèi)空曠位置，為多層通風(fēng)透氣設(shè)計(jì)，有助于樣品的快速充分平衡，對(duì)于散纖維、紗線以及回潮率相對(duì)較高的紡織品，在先進(jìn)行預(yù)調(diào)濕后(即在溫度不超過(guò)50℃，相對(duì)濕度10%～20%條件下放置30min以上)再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)大氣平衡處理，消除試樣的吸濕滯后影響。

（3）對(duì)于置于恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室的儀器，尤其是不常用的儀器，在維護(hù)保養(yǎng)方面應(yīng)至少保證每月開(kāi)機(jī)運(yùn)行良好，環(huán)境濕度對(duì)個(gè)別儀器光敏元件的影響還是要注意的。

（4）實(shí)驗(yàn)室內(nèi)禁止吃東西、喝水或有可以存放液體的容器，或者進(jìn)行與試驗(yàn)活動(dòng)無(wú)關(guān)的事項(xiàng)。

（5）長(zhǎng)期處于高濕度環(huán)境影響試驗(yàn)人員身體健康，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做好人員健康防護(hù)。試驗(yàn)完畢，收拾干凈儀器周圍后盡量及時(shí)離開(kāi)。

（6）恒溫恒濕機(jī)組的啟動(dòng)和停止，都應(yīng)嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行，設(shè)定相應(yīng)的分級(jí)權(quán)限密碼，保證溫濕度設(shè)定數(shù)值不被輕易更改。

5 結(jié)語(yǔ)

纖維、紡織品，尤其是以天然纖維為主要原料的棉、麻、毛條、蠶絲纖維、粘膠纖維等，其纖維本身內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，構(gòu)成其對(duì)水分子的吸收和釋放能力大小的內(nèi)因，以棉纖維為例，因棉纖維纖維素大分子上存在親水性基團(tuán)，具有較強(qiáng)的吸濕性，能從潮濕空氣中吸收水分和向干燥空氣放出水分。王宏等[4]發(fā)現(xiàn)環(huán)境濕度的變化對(duì)棉纖維的斷裂比強(qiáng)度有直接影響。在一定濕度范圍內(nèi)，棉纖維斷裂比強(qiáng)度隨著相對(duì)濕度的增加而增大。所以，建立符合標(biāo)準(zhǔn)要求的實(shí)驗(yàn)室，維護(hù)高效優(yōu)質(zhì)的恒溫恒濕環(huán)境穩(wěn)定，不僅是纖維統(tǒng)一環(huán)境下充分平衡的保障，更是測(cè)試?yán)w維的幾何形態(tài)結(jié)構(gòu)，光、電、熱等物理機(jī)械性能測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性、公正性的體現(xiàn)。所以，對(duì)恒溫機(jī)組的主要部位進(jìn)行定期( 或連續(xù)) 的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)于排除故障易發(fā)生點(diǎn)，診斷故障源頭，確定設(shè)備的狀態(tài)，以及后續(xù)故障排除所需要的時(shí)間、內(nèi)容、方式和必需的技術(shù)和物資支持等很有益處。