實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定性與響應(yīng)速度(通風(fēng)柜,凈化工程裝修)
實(shí)驗(yàn)室一般建筑技術(shù)構(gòu)成的房間,，它能夠達(dá)到的控制壓差約為2.5Pa,，對(duì)于測(cè)量來(lái)說(shuō)這是一個(gè)非常小的壓差(信號(hào))，同樣對(duì)于測(cè)量傳感器的校正來(lái)說(shuō)也是非常困難的,。由于門(mén)的開(kāi)關(guān),、生物安全柜與通風(fēng)柜調(diào)節(jié)門(mén)的移動(dòng)、人員的運(yùn)動(dòng)等很多因素造成的擾動(dòng)(噪聲)約可達(dá)到25Pa,。
因此對(duì)于純壓差控制而言,，其測(cè)量信號(hào)與噪聲之比為1：10。這樣的情形就如同測(cè)量一個(gè)湖泊的液位,，要求精度在1厘米,，而湖泊的波浪卻有10厘米高，如果希望得到精確的測(cè)量值,，就需要很長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)平均波峰和波谷,。在這樣的情況下，如果希望快速的響應(yīng)就不可能保證精度,，精度與速度(或響應(yīng)時(shí)間)是矛盾的,。
對(duì)于純壓差控制系統(tǒng)，響應(yīng)時(shí)間一般要求在數(shù)分鐘以內(nèi),。
因此,，很多這樣的控制系統(tǒng)都是犧牲穩(wěn)定性來(lái)達(dá)到響應(yīng)時(shí)間的要求，它在達(dá)到穩(wěn)定控制之前需要在設(shè)定點(diǎn)附近波動(dòng)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,。不幸的是,，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定控制的時(shí)間往往比擾動(dòng)發(fā)生的頻率長(zhǎng)，因此系統(tǒng)可能整天都在波動(dòng),，直到人員下班,、工作結(jié)束,，不再有擾動(dòng)發(fā)生，系統(tǒng)才能夠達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),。
對(duì)于“偽壓差”控制系統(tǒng),，其測(cè)量對(duì)象是空氣流速，它相對(duì)于純壓差控制更穩(wěn)定,、更快速一些,，因?yàn)榱魉傩盘?hào)和噪音信號(hào)是與動(dòng)壓的開(kāi)平方成比例關(guān)系，它大約能夠把信號(hào)與噪聲比提高到1：3,。
可以看出,，測(cè)量對(duì)象的簡(jiǎn)單改變就可以大大改善系統(tǒng)的J性能。然而,，即便如此,，噪音依然達(dá)到了信號(hào)的3倍，當(dāng)擾動(dòng)發(fā)生后,，控制系統(tǒng)仍需要超過(guò)60秒以上的時(shí)間達(dá)到穩(wěn)定輸出,。需要注意的是，由于測(cè)量氣流速度需要在房間與參照區(qū)域開(kāi)孔,，因此這樣的控制系統(tǒng)對(duì)于很多場(chǎng)合的應(yīng)用是不允許的,，例如對(duì)潔凈度有較高要求的場(chǎng)合，或高等級(jí)的生物安全實(shí)驗(yàn)室也不應(yīng)使用,。
對(duì)于壓差和“偽壓差”系統(tǒng)來(lái)說(shuō),，在某些條件下會(huì)造成嚴(yán)重的壓力問(wèn)題，如在進(jìn)行負(fù)壓控制時(shí),，當(dāng)潔凈室門(mén)打開(kāi)時(shí),，所有的測(cè)量信號(hào)如壓差和流速都會(huì)消失。雖然一些控制器有按照預(yù)定時(shí)間鎖定輸出的功能來(lái)彌補(bǔ)這樣的問(wèn)題,。然而,，當(dāng)門(mén)長(zhǎng)時(shí)間打開(kāi)時(shí)，壓力控制系統(tǒng)就會(huì)關(guān)閉送風(fēng),，以便使房間回到負(fù)壓的設(shè)定點(diǎn),。
此時(shí)，空氣將會(huì)從過(guò)道(或相鄰區(qū)域)被吸人打開(kāi)的房間,，過(guò)道(或相鄰區(qū)域)的壓力必然下降,。而如果其他潔凈室也是使用過(guò)道(或相鄰區(qū)域)作為壓差參照點(diǎn)，那么其他潔凈室的壓差控制器也將關(guān)閉送風(fēng),，由此發(fā)生連鎖反應(yīng),，更多的空氣被從過(guò)道(或相鄰區(qū)域)吸入潔凈室排走，測(cè)量壓差值一直不能達(dá)到設(shè)定,，而實(shí)際壓力卻在不斷下降,。同樣對(duì)于正壓控制也會(huì)產(chǎn)生類似的問(wèn)題,。可以想像,，這將會(huì)造成整個(gè)潔凈室嚴(yán)重的壓力問(wèn)題,。
當(dāng)然，對(duì)于那些不要求嚴(yán)格房間壓差控制,，或風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)穩(wěn)定時(shí)間以及穩(wěn)定性沒(méi)有較高要求的設(shè)施,，并在HVAC系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采取了措施(如采用雙門(mén)互鎖的緩沖間進(jìn)行隔離)能夠避免如上述問(wèn)題發(fā)生的情況下，采用純壓差控制也是可行的,。
相對(duì)而言，余風(fēng)量(或流量追蹤)控制系統(tǒng)的信號(hào)測(cè)量是采用流量測(cè)量裝置對(duì)送風(fēng)量和排風(fēng)量進(jìn)行測(cè)量,。而送風(fēng)量和排風(fēng)量通常都是比較大的測(cè)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(dòng))約能達(dá)到1000FM,，信號(hào)噪聲比可以高達(dá)10：1。因此,，在這樣的情況下,，系統(tǒng)可以達(dá)到很高的精度、很高的穩(wěn)定性以及非常迅速的響應(yīng),。因此在對(duì)壓差控制有較高要求的運(yùn)用中,，通常都推薦或要求使用這樣的控制方法。
對(duì)于余風(fēng)量控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō),，流量測(cè)量裝置是影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵裝置,。一般常用的流量測(cè)量裝置為熱線風(fēng)速傳感器陣列和畢托管陣列。這樣的流量測(cè)量裝置有很高的精度.然而一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(shí),，其測(cè)量就會(huì)發(fā)生很大的偏差。對(duì)于畢托管陣列,，還必須注意其在低風(fēng)速時(shí)有很大的測(cè)量誤差,，所以應(yīng)考慮其應(yīng)用范圍。流量測(cè)量裝置的安裝位置同樣也需要嚴(yán)格按照其技術(shù)規(guī)格的說(shuō)明進(jìn)行選擇,，否則同樣會(huì)造成測(cè)量的誤差,。
另外，在目前有一類流量控制裝置出現(xiàn)在很多運(yùn)用中,。它是一種線性的,、壓力無(wú)關(guān)的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，能夠根據(jù)閥門(mén)位置提供相應(yīng)流量反饋信號(hào)(例如文丘里閥),，其標(biāo)定和校正在出廠時(shí)已經(jīng)由專業(yè)供貨商完成,。相對(duì)于單純的流量測(cè)量裝置,，這種裝置功能更加的集成，它在進(jìn)行流量控制的同時(shí)能夠進(jìn)行流量測(cè)量,。在實(shí)際使用時(shí),，這種壓力無(wú)關(guān)裝置的流量反饋精度，一般采用備份的流量測(cè)量裝置進(jìn)行驗(yàn)證,。當(dāng)前這樣的壓力無(wú)關(guān)型風(fēng)量調(diào)節(jié)閥,，已經(jīng)在很多要求較高壓差控制中取得了成功的應(yīng)用。