
一般建(jiàn)築技術構成(chéng)的房間,它能夠達到(dào)的(de)控製(zhì)壓(yā)差約為2. 5Pa,對於測量來說這是一個非常小的壓差(信(xìn)號),同樣對於測量傳感器的校正來說也是非常(cháng)困難的。由(yóu)於門的開關、生物安全櫃調節門的移動、人員的運動等很(hěn)多因素造成的擾動(噪聲)約可達到25Pa。因此對於純壓差控製而言,其測(cè)量信號與噪聲之比為1:10。這樣的情形就(jiù)如同(tóng)測量(liàng)一個湖泊的(de)液(yè)位(wèi),要求精度在1厘米,而湖泊的波浪(làng)卻有10厘米高,如果希望得到的測量值,就需要很長的時間來平均波峰和波穀。在這樣的情況下,如果希望快速的響應就不可能保證精(jīng)度,精度與速度(或響應時間)是矛盾的。
對於純壓差控製係統,響應時間一般要(yào)求在數分鍾以內。因此,很多這(zhè)樣的控製係統(tǒng)都是犧牲穩定性來達到響應時間的(de)要求,它在達到穩(wěn)定控製之前需要在設定點附近波(bō)動相當長的時間。不幸的是,係統達到穩定(dìng)控製的時間往往比擾動(dòng)發生的(de)頻率長,因此係統可能整天都在波動,直到人員下班、工作結束,不再有擾動發生,係統才能夠達到穩定狀態。
對於(yú)“偽壓差”控製係統,其測量對象是空氣(qì)流速,它相對(duì)於純壓差控(kòng)製更穩定、更(gèng)快(kuài)速一些,因為流(liú)速信號和噪音信號(hào)是與動壓的開平(píng)方成比例(lì)關係(xì),它大約能夠把信號與(yǔ)噪聲比提(tí)高到1:3。可以看出,測量對象的簡單改變(biàn)就可以大大改善係統的(de)J性能。然而,即便如此,噪音依然達到了信號的3倍,當擾(rǎo)動發(fā)生後,控製係統仍需要超過60秒以上的時間達到穩定輸出。需要注意(yì)的是,由於測量氣(qì)流速度需要在房間與參照區域開孔,因此(cǐ)這樣的控製係統對於很多場合的應用是不允許的,例如對潔(jié)淨度有較高要求(qiú)的場合,或高等級的生物安全實驗室也不應使用。
對(duì)於壓差和“偽壓差”係統(tǒng)來說,在某些條件下會造成嚴重的壓力問題,如在進行負壓控製時,當(dāng)潔(jié)淨室門打開時,所有的測量信號如壓差和流速(sù)都會(huì)消失。雖然一些控製器有按照(zhào)預定時間鎖定輸出的功(gōng)能來彌補這樣的問題。然而,當門長時間打開時,壓力控製係(xì)統就會關(guān)閉送風,以便使房間回到負壓的設定點。此時,空氣將(jiāng)會從(cóng)過道(或相鄰區(qū)域)被吸人打開的房(fáng)間,過道(或相鄰區域)的壓力必然下降。而如果其他潔淨室也是使用過道(或相鄰區域)作為壓差參照(zhào)點,那麽其他潔淨室的壓(yā)差控製器也將關(guān)閉送風,由此發生連鎖反應,更多(duō)的空氣被從過道(或相鄰(lín)區域)吸入潔(jié)淨室排走(zǒu),測(cè)量壓差值一直不能達到設定,而實際壓力卻在不斷下降。同樣對於正壓控製也(yě)會產生類似的問(wèn)題。可以想像,這將會造成整個潔淨室嚴重的(de)壓力問題。當然,對於那些不要(yào)求嚴格房間壓差控製,或風險評估對穩定時間(jiān)以及穩定性沒有較高要求的設施(shī),並在HVAC係統設計中采取了措(cuò)施(如采用雙門互鎖的緩衝間進行隔離)能(néng)夠避免如上述問題發(fā)生的情(qíng)況下,采用純壓差控製也是可(kě)行的。
相對而言(yán),餘風(fēng)量(或流(liú)量(liàng)追蹤)控製係統的信號(hào)測(cè)量是采用流量測量裝置對送風量和排風量進行測量。而送風量和排風量通常(cháng)都(dōu)是(shì)比較大的測量值,在這樣的情況下,例如信號(hào)測(cè)量為1000CFM,而噪聲(各種擾動)約能達到1000FM,信號噪聲比可以高達101。因此,在這樣(yàng)的情況下,係統可以達到很高的精度(dù)、很高的穩定性以及非常迅速的響應(yīng)。因此在對(duì)壓差控製有較高(gāo)要求的運用(yòng)中,通常都推薦或要(yào)求使用這樣的控製方(fāng)法。
對於餘風量控製係統來說,流量測量裝置是影響係統性能的關鍵裝置。一般常用的流量測量裝置為風速傳感器陣列和畢托管陣列。這樣的流量測(cè)量裝置有(yǒu)很高的精度(dù).然而一(yī)旦有顆粒附著或堵塞在傳感器上,或傳感器受到腐蝕的影響時,其測量就會(huì)發生很大的偏差。對於畢托管陣(zhèn)列,還必須注意其在低風速時有很大(dà)的測量誤差,所以(yǐ)應考慮其應用(yòng)範圍。流量測量裝置的安裝位置同樣也需要嚴格按照其技術規格的說明(míng)進行選擇,否則同樣會造成測量的誤(wù)差。
另外,在目前有一類流量控製裝置出現(xiàn)在很多運用中。它是一(yī)種線性的、壓力無關的風量調節閥(fá),能夠根據閥門位置提(tí)供相應流量反饋信號(例如(rú)文丘裏閥),其標定和校正在出廠時已經由(yóu)專(zhuān)業供貨商完成。相對於(yú)單(dān)純的流量測量裝置,這種裝置功(gōng)能更(gèng)加的集成,它在進行流量控(kòng)製的同時能夠進(jìn)行流量測量。在實際使用時,這種壓力無關裝置的(de)流量反饋精度,一般采用備份的流量測量裝置進行驗證。當前這樣的壓力無關型風量調節閥,已經在很多要求較高壓差控製中取得了成功(gōng)的應用。