ISO标准高精度恒温恒湿实验室
ISO标准高精度恒温恒湿实验室设计说明
一、设计方案特点
设计方案是国际标准、国家标准和行业标准，采用先进的现代控制理论，结合历年来的实践经验，
充分考虑实验室的实际需求而制定。设计方案有以下几个特点：
1)．现代的设计理念
设计方案坚持以人性化设计为主，并吸纳日本及加拿大等发达国家的规划设计理念,既要建造一个完全符合ISO标准的高精度恒温恒湿实验室，也要建造一个为广大工作人员服务的符合现代环保观念的科研环境。
2)．先进的设计水平
设计方案以先进的现代控制理论为基础，综合空调通风、自动控制、电气安装、装饰装修、网络布线等多项专业技术，结合历年来丰富的设计施工实践经验，设计水平居于国内领先水平。
二、计算机控制系统优点
计算机控制系统是在自动控制技术和计算机技术发展的基础上产生的。将自动控制系统中的控制器的功能用计算机来
实现，就组成了典型的计算机控制系统。
我公司从1989年起从事恒温恒湿实验室成套工程，经历多年科研创新，历经五代研发出利用现代的高品质工控机
（IPC）控制实验室温湿度的控制系统。该系统具有以下优点：
☆.高精度、调节速度快。
计算机控制系统通过实时采集分布于实验室内的高精度传感器，经过计算机控制系统快速分析，利用PID控制原理
调节。使实验室内温湿度快速并稳定保持在所要求数值范围内，精度处于国内领先水平。
☆.操作简便、便于观察。
计算机控制系统的主界面可以显示实验室内部的温度、湿度以及相关设备的运行状态。可以使整个系统的运行情况
一目了然，只通过显示器就可以做到随时对各个设备的运行情况的了解。只需操作人员对设置界面的几个参数进行简
单设置就可以使整个系统运行在高精度的恒温恒湿环境下。
☆.数据的可维护性高。
数据采集、储存及数据打印为一体。计算机按照ISO187-1990国际标准绘制X年X月X日每两分钟记录及储存一组
温度、湿度数据，十分钟运算出均值差，三十分钟运算出均值差及24小时温湿度坐标曲线并随时可打印存档，操作人
员可随时以数值和曲线形式查看以往任何时段的运行数据。
☆.微机自动变频调节。
根据实验室内环境温湿度的变化，自动控制系统可以控制变频器对空调设备进行变频调节，使得温湿度始终稳定在精
确的范围内。
☆.故障排除快。
出现故障的情况下，计算机系统会根据故障产生点的不同进行相应的报警，使操作人员以最快的速度进行检查，及时
排除故障。同时自动将故障情况进行保存，并生成故障诊断软盘方便发回我公司研究。
☆.四季转化自动调节。
本控制系统的设计充分考虑了季节转化时温湿度的明显变化。它能够根据温湿度的变化进行自动调节，从而避免了季
节更替时外界环境对实验室内环境的严重影响。
☆.软件的测试功能
“软件的测试”大大的加强了控制系统的检测维护功能，可以对控制系统的测试界面进行简单的操作，就达到对相关设备
的运行情况进行准确分析的目的。
①．电脑全自动控制
②．莱恩科技中心24小时全天监控（安排专业人员24小时远程监控，发现故障，第一时间反映给客户并实施一定的保
护措施。如果客户在使用中遇到问题也可随时致电或通过电脑视频与莱恩公司科技中心技术人员联系，莱恩技术人
员将竭诚为您解决问题。莱恩公司安装摄象功能远程监控硬件运行情况，便于排除故障。）
③．报警传呼（可根据故障给维修或操作人员打传呼发送信息）。
④. 断电报警（可根据故障断电并退出设备运行状态）。
⑤. 故障诊断（可根据故障电脑显示器显示）.
⑥. 生成故障诊断软盘（可根据故障情况将故情存入软盘发回我公司研究）。
⑦. 数据采集及储存、数据打印为一体（计算机按照ISO187-1990国际标准绘制X年X月X日每两min钟记录及储存一
组温度、湿度数据，十min钟运算出均值差，三十min钟运算出均值差及24小时温湿度坐标曲线并随时可打印存
档。
☆.24小时监控。
莱恩科技中心24小时全天监控（安排专业人员24小时远程监控，发现故障，第一时间反映给客户并实施一定的保护措
施）。将彻底改变维修维护中双方的角色，把原来的“被动”维护变成了“主动”维护。
三.设备部分
(1).微电脑高精度恒温恒湿自动控制柜（天津莱恩环境设备科技发展有限公司专利产品）。国内最先进的新一代ISO恒
温恒湿实验室的计算机控制系统,具有高精度,智能化,操作简便,运行可靠及节能。
(2).空调机（广东吉荣）:选用国际知名品牌压缩机(Copland)和制冷配件,设计合理, 适合常年运行，运行稳定、节
能、平衡时间快。
(3).蒸汽发生器选用国内知名加湿器生产厂家广州宝龙产品,结构紧密,安装简单,可靠,耐用,适合任何水质。
(4).蒸汽电动比例调节阀（进口件莱恩专利产品）反应灵敏,控制精度高,可根据恒温恒湿实验室湿度大小不同变化自动
连续PID调节干蒸汽流量达到高精度控制效果
(5).传感器（芬兰产品）选用世界著名环境测量仪器生产厂家芬兰VAISALA.具有良好的长期稳定性、滞后小、精度
高、可现场快速校准、输出信号快响应速度5秒质量稳定等特点。
(6).大功率智能模块（山东产品）采用DCB(陶瓷覆铜)工艺, 配合国外可靠的芯片,精心制作,使用寿命长,安全方便；可
根据空调机制冷量大小不同变化自动连续PID调节电压比达到节能效果
(7).空调变频器. 选用世界唯一一家变频器专业制造商芬兰瓦萨控制系统有限公司(Vacon)产品,平均无故障工作时间
大于500,000小时；可根据季节不同变化自动调节空调机制冷量大小达到节能效果
四.结构部分
(1)吊顶部分:ISO标准高精度恒温恒湿实验室选用600X600明装铝合金孔板吊顶。该金属吊顶整体平面效果好，线条
简洁美观，质量轻，拆装方便；它具有很好的隔音、防火、防潮、屏蔽、耐腐蚀、易清洗、使用寿命长等优点，还可用于
空调送风，无论在质感上、光泽上、性能上均优于其它相关类型产品。
实验室的吊顶主要有下列功用：
①.在吊顶以上到顶棚保温的空间作为机房的静压送风风库。
②.当作为静压送风时，用来布置通风管道及安装固定各类风口。
③.安装固定照明灯具及走线。
④.安装固定火灾自动探测器。
⑤.防止灰尘下落
(2)墙面部分:四面保温墙采用100毫米厚的新型环保阻燃聚苯乙烯彩钢夹板. 该壁板又常用于洁净室等工程.彩钢板除
隔音、保温、密封效果好外,还便于安装节省工期.该墙体更配有配套的彩钢门，使整体效果精致、美观。
(3)高架空地板部分:实验室采用的是可活动三防高架通风地板（地板规格主要为600*600毫米）。
活动地板在实验室中是必不可少的。实验室敷设活动地板主要有两个作用：首先，在活动地板下形成隐蔽空间，可以
在地板下敷设电源线管、线槽、综合布线、消防管线等以及一些电气设施（插座、插座箱等）；其次，由于敷设了活动地
板可以在活动地板下形成空调回风通道。此外，活动地板的抗静电功能也为计算机及仪器设备的安全运行提供了保证。
活动地板的种类较多。根据板基材、材料不同可分为：铝合金、全钢、复合木质刨花板等。地板表面则粘贴抗静电贴
面（有进口和国产的区别）。活动地板的不同选择直接影响实验室的档次。不同质量的地板使用后，实验室的效果大不一
样。目前国内实验室活动地板使用档次高的有德国美露牌抗静电活动地板。
五.通风部分
空调通风系统采用上送风下回风方式，室内风速不小于0.5米/秒，风循环次数≧15次/每小时以上，微穿孔铝合金顶板
与屋顶之间构成一个大的送风静压箱，向实验室内垂直均匀送风，由地板回风口回风。
实验室内的新风供给是必不可少的。清新的新风能保证实验室的洁净度，并提供新鲜空气,新鲜空气补充量≧0.5 m3/
每分钟(按6人计算合计180 m3/每小时)采用镀锌钢板管道送风；采用微穿孔消音弯头消音,噪音控制55分贝以下.送风管
道采用铝簿复合型保温层保温。
六.电气部分
(1)动力配电系统:
①.实验室进线电源采用三相五线制；
②.实验室内用电设备供电电源均为三相五线制及单相三线制；
③.实验室用电设备、配电线路装设三级空气开关实现过流过载保护，同时配电系统各级之间有选择性地配合，配电
以放射式向用电设备供电；
④.实验室配电系统所用线缆均为聚氯乙烯绝缘导线及交联电力电缆，敷设镀锌钢管及金属软管；
⑤.实验室配电设备可与消防系统联动；
(2)照明配电系统:
①.照度选择：
主实验室按《电子计算机实验室设计规范》（GB50174-93）要求，照度为400Lx;设备间及其它辅助功能间照度
不小于300Lx；
②.灯具选择：灯具 3*18W(600*600)
灯具正常照明电源由市电供给，由照明配电箱中的空气开关、房间区域安装于墙面上的暗装墙开关控制。
主要设备介绍
1.计算机软件与硬件
做为CTCH-Ⅵ型ISO标准高精度恒温恒湿自动控制系统的控制中心，我们选用研华公司（(ADVANTECH)工业级计
算机，钢结构机箱，有较高的防磁、防尘、防冲击的能力；专用主板，专门电源，抗干扰能力强，长期运行稳定可靠。加
上多功能数据采集卡、输入输出卡及继电器卡等构成控制核心。我公司自主研发的软件具有智能控制、算法先进、界面友
好、操作简便等特点，与高品质的硬件系统形成完美的结合。
研华科技是全球e化电子平台服务 (ePlatform Service) 的领导厂商。长期以来致力于符合客户特殊应用需求的计
算机平台设计与开发，帮助系统集成商在各领域提供多种满足客户需求的增值解决方案及服务。研华科技提供多达450种
以上的产品及解决方案，包括工业数据采集/通讯/控制，计算平台，板卡及平板电脑，外围设备及组件。目前全球员工
1,800人，分公司遍布16个国家、35个主要城市。藉由工业自动化、应用计算平台、嵌入式计算机3个策略核心事业群
的运作，为全球客户提供各垂直领域的服务，从运输、环境监控、通讯、电信、娱乐、医疗、零售到家庭自动化等
2.蒸汽发生器
我们推荐采用广州宝龙18KW电热蒸汽发生器做为加湿设备。
该公司生产的电热蒸汽发生器具有以下特点：
（1）安全可靠
·采用自动压力控制器和安全阀双压力控制。 ·具备高低水位控制和低水位自动保护等功能。
（2）节能高效
·备有到压自动停止加热的节能设计。 ·升温快、产汽多、体积小、无污染。
3．空调机选型
为确保实验室内计算机系统的安全可靠、正常运行，
在实验室建设中为实验室提供符合要求的场地环境，
我们推荐采用广东省吉荣空调设备公司生产的系列
风冷立柜式空调机作为制冷、除湿的主要设备。
4.温湿度传感器
芬兰VAISALA控制系统有限公司生产的HMW-70Y
HMW-70Y：三线制，调线后可选择不同的输出：0－1V、0－5V、0－10V
·现场快速校准
·符合电磁防护等级要求
·良好的长期稳定性
·高达±2%RH 的精度
·测量范围：0--95%RH(输出信号对应0--100%RH)
·精度(＋20度 时)：0--90%RH ±2％RH、90--95%RH ±3％RH
·响应时间：(90%，＋20度静止空气中) 15s
5．空调机变频器
芬兰瓦萨控制系统有限公司生产的7.5CXS4G2I1型。
Vacon NXL系列变频器主要特点：
（1）接插方便，且极易使用
Vacon NXL 功率范围0.25至30kW，适用于工业和商住工程领域，是一种功能强大并且结构紧凑的交流驱动器。节省
空间的书本式设计、高防护等级、灵活的控制和编程能力，使其成为几乎所有使用环境下的最佳解决方案。使用产品附带
的操作指南可以非常迅速和方便
地进行安装、连接和调试。 由于设计高度有效，故所有系统部件均为标准配置。得益于高防护等级，该产品无需装
入机柜就可直接安装在墙壁上。该系列产品均内置 RFI 过滤器和制动斩波器。标准配置系统能适合工业及住宅区在内的
几乎所有应用场合。内置的交流电抗器是保护变频器免受过电压峰值影响并降低变压器、电缆及保险丝压力的最有效手段。
（2）更加丰富的特性和功能
a.无需配备电气柜
b.所有功能均为标配（防尘/防水保护、RFI 过滤器、交流电抗器、制动斩波器）
c.安装方便，易于使用
d.低噪音（变频器及电机）
e.控制源多种多样（通过 I/O、现场总线或控制面板）
f.功能多样（如完全可编程 I/O、自动识别、PID 控制器、快速启动）
g.性能优越
（3）方便的安装和编程
利用信用卡大小的快速应用指南，即可方便、快速的实现变频器的安装和编程。编程通常只需选择负载类型并对电机
额定电流和转速进行微调。
（4）外形及尺寸
机械设计异常紧凑。尤其是 IP54 等级产品，它们是市场上最小的交流驱动器。所有产品都能在包括以下所有必要
部件的情况下进行壁挂式及内置安装：内置 EMC 滤波器、交流电抗器、电缆保护装置、防尘防水装置。有效的冷却可
证变频器在高温环境和高开关频率条件下无需降容。
设计方案
方案中ISO标准高精度恒温恒湿实验室装修工程的设计宗旨和遵循原则是：
①. 注重以人为本的设计理念，为贵单位工作人员创造良好的工作环境
②. 集成系统的节能化考虑，新技术的应用，以节约日后的运行成本
③. 机构紧密的供配电设计，以减少电气设备的电磁干扰
④. 在充分考虑各种仪器设备的安全性、先进性的前提下，达到美观、大方的风格，建设现代感的实
验室工程。
在选用装修、装潢材料方面，要以自然材质为主，做到简明、淡雅、柔和，并充分考虑环保因素，有
利于工作人员的自身健康