摘要目前标准计量与产品性能测试的要求不断提高，本文是作者在完成多个高精度恒温恒

　　湿空调系统的基础上，就某市计量所的恒温恒湿空调系统的空气处理方案、控制策略及其实

　　现、测控系统的硬件系统和软件设计等的简单总结。该系统实现了把温度偏差控制在０．５℃

　　以内，相对湿度控制在２％以内的目标，具有运行安全可靠、操作控制简单、数据采集和分析

　　要求保持恒定的室内温度、湿度才能满足工艺条件，高精度恒温恒湿空调系统的需求

　　量随之与日剧增，它不仅适用于计算机机房和程控交换机房，还广泛应用于任何对环

　　境有严格控制要求的地方，如：计量测试实验室、资料中心、电力控制中心、ＵＰＳ室、

　　档案室、洁净室、测试及实验室、电子元件生成线等。虽然恒温恒湿空调机的使用，

　　也可以获得比较稳定的环境，但是运行费用偏高，同时也存在安全性、可靠性及操作

　　方面的一系列不足，根据实际需要设计高精度恒温恒湿空调系统是一种较理想的选择。

　　求不断提高，必须保持恒温恒湿的环境才能确保计量检测结果的准确性。考虑到常规

　　空调和恒温恒湿空调机已经不能满足其高精度和安全可靠性等方面的要求，东南大学

　　制冷空调热泵研究所根据其实际需要研制了高精度恒温恒湿空调系统，该空调系统具

　　有多个控制区，各区或房间的温度、湿度可以任意设定，具备高精度（温度偏差Ｏ．５℃

　　以内，相对湿度偏差在２％以内）、运行安全可靠、操作控制简单、数据通过计算机自

　　某计量所的恒温恒湿空调系统控制区分为Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ三个区，其中，Ｉ区包含７个

　　房间，每个房间可能有不同的温湿度要求，温度和湿度可以在一定范围内任意设定，

　　而且每个房间独立控制，分别编号为Ｉｌ～Ｉ７，采用半集中式空调系统，即新风机组

　　和分散的空调箱组合的方式，新风机组对新风集中进行初步处理，包括新风过滤、夏

　　季对新风冷却去湿、冬季对新风加热等，以减少空调箱处理的负担，处理好的新风分

　　别送到各个分散的空调箱，各分散的空调箱主要包括新回风混合段、冷却去湿段、蒸

　　汽加湿段、再热段、送风段等功能段：ＩＩ区和ＩＩＩ区采用集中处理方式，空气处理分别

　　在一组合空调箱内完成，包括新风段、过滤段、混合段、冷却去湿段、蒸汽加湿段、

　　再热段、送风段等功能段，空调系统的运行调节及其参数监测均可在控制室内完成，

　　Ｉ １～Ｉ７空气处理过程如图３所示。在这种系统中。新风机组把新风Ｗ集中处理

　　到机器露点Ｌ１，然后分别送到Ｉｌ～Ｉ７各个房间所对应的空调箱，与回风Ｎ混合至ｃ，

　　ＩＩ区和ＩＨ区采用的是集中式空调系统，空气处理过程如图４所示，新风Ｗ与回风

　　Ｎ在空调箱内混合至状态点Ｃ，然后通过表冷器处理至机器露点Ｌ，再热至状态点Ｈ，

　　在冬季，Ｉ区和ＩＩ区、ＩＩＩ区的空调方案基本一致，空气处理过程如图５所示，室

　　外新风Ｗ先通过新风机组处理至Ｗｌ（ＩＩ区、ＩⅡ区根据实际情况决定是否需要预热至

　　Ｗ１），再与回风混合至状态点Ｃ，通过热源进行第一次加热至Ｓ点，然后电加热至Ｈ

　　的冷源是来自螺杆式冷水机组的冷冻水，用电动调节阀无级调节冷冻水流量，来调节

　　露点Ｌ（Ｌ２）的位置，从而控制去湿量，实现对湿度的初步调节，然后通过调节电加热

　　器的再热量来实现对温度的精确控制，通过电动阀调节蒸汽加湿量来实现对湿度的精

　　调用的热源采用的是热电联供的蒸汽，通过混合式蒸汽一水换热器获得一定温度的热

　　水，热水的温度通过带温度感应的蒸汽流量调节阀门控制热水的温度（４５～６０±２℃），

　　一定温度热水进入空调箱对空气进行一次加热，实现对温度的初步控制，然后通过电

　　加热进行二次加热，通过调节电加热来精确控制送风温度，湿度的精确控制可以通过

　　集中在一个控制台上来实现，每一个操作对应于控制台上的一个按钮，只需在控制室

　　内操作相应按钮就能完成对空调系统的初步控制与调节。为了实现对温度、湿度的精

　　确控制和自动调节，我们研制了高精度恒温恒湿测控系统，系统的硬件部分主要包括

　　上位机、控制器、温湿度传感器和ＲＳ．２３２到ＲＳ一４８５隔离转换器。其中ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公

　　司的ＤＣｌ０４０系列数字式控制器是硬件系统的核心部分，硬件总体结构图如图６所示。

　　ＤＣｌ０４０是测控系统中单回路控制器，用来对系统中的温度、湿度物理量进行控制。

　　ＤＣｌ０４０是一种高性能的控制器，它的显示精度达到０．１％，采样周期为０．１秒，可设

　　定８种调节设定值。另外ＤＣｌ０４０具有自整定ＰＩＤ控制和模糊控制功能。ＤＣｌ０４０提

　　供ＲＳ一２３２，ＲＳ一４２２和ＲＳ－４８５全部３种可选配的串行通讯接口。由于ＲＳ一４２２和ＲＳ一４８５

　　具有传输距离长、速度快和高可靠性的优点，另外这两种形式的串行通讯接口可并列

　　接续最多３２台ＤＣｌ０４０控制器。因此通常选用这两种形式的通讯接口。在系统中我们

　　高，传输距离远等特点，适合现场条件恶劣、传输距离远的场合。由于ＰＣ机通常只

　　支持Ｒｓ．２３２串行通信接口，当多个ＤＣｌ０４０需要与ＰＣ机进行通信时，因此需另外匹

　　相对湿度的情况，我们在控制台的基础上特别的编写了空调测控软件。该软件设计前

　　台开发工具选用了ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ６．０（简称ＶＢ），ＶＢ是运行于Ｗｉｎｄｏｗｓ平台下的一种可

　　分析等功能，主要包含以下功能模块：测试控制、参数设定、显示、数据分析、打印

　　使用方法。Ｗｉｎｄｏｗｓ下的ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ开发工具能够很方便的实现图形化编程，我们

　　开发的测控软件界面简洁明快，基本能做到见图生义。下面是几个主要的界面的简要

　　（１）空调系统运行工况及参数设定界面：对空调系统的各个控制区的运行参数及其数

　　据采集的参数进行设置（包括控制区的干球温度、相对湿度、试验时间以及数据采集

　　（２）模拟图界面：显示空调系统各控制区的温度和相对湿度的即时数据，如图８所示。

　　（３）曲线图界面：把连续采集得到的温度和相对湿度的数据通过变化曲线的形式显示

　　出来，这样更容易看出其变化规律，以及各控制区地温湿度是否满足计量的要求，该

　　曲线可以打印出来，以供日后分析时用。图９为示意图，是依据演示版的随机数据画

　　我们为某市计量所开发的高精度恒温恒湿空调系统，具有很强的应用价值，体现在

　　（１）、根据空调控制区的具体需求设计空调方案，控制策略合理，运行安全可靠；

　　（３）、高精度恒温恒湿测控系统的研制，实现了对温度、湿度的精确控制，达到了

　　把温度偏差控制在０．５℃以内，相对湿度控制在２％以内的目标，确保了计量测试结果

　　１．韩如伟．浅谈恒温恒湿空调系统的设计与实施．制冷技术．２００１，４：２９—３０

　　２． 李新禹．恒温恒湿机房空调设计探讨．制冷与空调．２００４，１０：４４—４７

　　４． 周祖毅，郑敏．恒温恒湿类空调工程的节能设计．工程建设与设计．２０００，ｌ：２８—３２

　　５． 邹月琴，许钟麟，郎四维．恒温恒湿、净化空调技术及建筑节能技术研究综述．建筑