小代君說
隨著科學技術的進步，經(jīng)濟的發(fā)展，潔凈技術的應用越來越廣泛。目前在電子、制藥、食品、生物工程、醫(yī)療等領域?qū)崈羰业囊笠苍絹碓礁撸C合了工藝、建筑、裝飾、給排水、空氣凈化、暖通空調(diào)及自動化控制測量等各方面的技術。本文從潔凈室的角度，談談自動化儀表控制與監(jiān)測技術在潔凈室的應用。
現(xiàn)代潔凈室技術將潔凈室設計建造、潔凈室測試與檢測、潔凈室運行分為三大范疇，每一范疇內(nèi)都包含了自動化儀表控制與監(jiān)測技術。凈化工程是系統(tǒng)性很強的一項工程，它包括凈化圍護結構、凈化空調(diào)系統(tǒng)。整個系統(tǒng)是否合理、是否最終能夠滿足空氣凈化級別和生產(chǎn)工藝所要求的各項指標或參數(shù)，取決儀器儀表的檢測和自動化程度的高低。對于整個凈化空調(diào)系統(tǒng)來說，凈化空調(diào)機組和風管是這個系統(tǒng)的重要組成部分。它的作用是對空氣進行過濾、加熱或降溫，加濕或減濕后送至各需要的場所。但是送入房間的空氣是否達到了潔凈要求，空氣的溫度、濕度是否滿足生產(chǎn)要求，則需要由檢測和控制設備來實現(xiàn)。
1、潔凈室空調(diào)系統(tǒng)的特點
· 風機的壓頭高，風量大
· 溫度，濕度控制精度高
· 正負微差壓控制精度高
· 過濾系統(tǒng)效能要求高
· 變風量調(diào)節(jié)要求高
· 要求具備高的穩(wěn)定性和可靠性
針對于潔凈室工程的特點，在控制儀表和檢測儀表方面需要更高的可靠性能和穩(wěn)定性能，這樣不僅經(jīng)能達到工藝生產(chǎn)的目的，還能節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本，保護環(huán)境。圖1是空氣處理系統(tǒng)中需要儀表控制的原理圖。
2、潔凈室的微差壓的控制
按工藝要求維持潔凈室與周圍空間一定的微小差壓，可正壓或負壓。微差壓可通過送風口，回風口或余壓閥來控制。
壓差控制在凈化空調(diào)系統(tǒng)中是一個非常重要的環(huán)節(jié)。只有通過對凈化區(qū)域的壓差進行控制，保證合理的氣流組織，才能達到凈化和工藝的要求。例如潔凈廠房必須保持一定的正壓使外界未經(jīng)凈化的空氣不會進人凈化區(qū)域，保證潔凈級別；并且通過對各凈化區(qū)域的不同的壓差控制，達到凈化分區(qū)的作用，在GMP中就要求不同凈化級別區(qū)域的壓差應得到控制不小于+5Pa。在生物安全潔凈室中，壓差控制更是保證安全防護屏障的關鍵手段，《生物安全實驗室建筑技術規(guī)范》要求必須使實驗室的負壓梯度得到穩(wěn)定可靠的控制。因此對于凈化空調(diào)系統(tǒng)來說，壓差控制是非常重要的。
根據(jù)《潔凈室設計規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》），潔凈室室內(nèi)壓力保持高于外部壓力，則為正壓潔凈室：反之稱為負壓潔凈室。正壓與負壓是相對而言的，一個潔凈室對大氣而言是正壓潔凈室，但對另外一個房間而言可能是負壓潔凈室。《規(guī)范》規(guī)定不同等級的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差不小于5Pa，潔凈區(qū)與室外的壓差不小于 10Pa。 潔凈室內(nèi)走廊與非潔凈區(qū)至少維持30Pa正壓壓差。這種壓差建立的基本原理是送風量大于回風量、排風量、滲漏風量來實現(xiàn)的。
3、潔凈室的潔凈度控制
潔凈度的控制主要通過過濾器和室內(nèi)需達到一定的換氣量來實現(xiàn)。過濾器的性能及長時間的堵塞，會影響空氣的潔凈度。因此需要檢測過濾器的狀態(tài)，同時也要掌握風機的運行狀態(tài)及各風管的風壓。表1為微差壓監(jiān)測和控制典型產(chǎn)品：
4、潔凈室風量控制
潔凈室的送風量是由潔凈度等級決定的，但送風量不可避免地會受到產(chǎn)塵量、壓差等因素的影響而發(fā)生變化，造成設備能耗加大，運行費用增加， 如果系統(tǒng)采用變頻裝置，再根據(jù)生產(chǎn)工藝特點現(xiàn)場設置檢測、控制裝置來調(diào)節(jié)排風量，相繼改變送風量，就可以避免因個別工序不生產(chǎn)時仍需開啟排風機，造成電能的消耗。由于采用了變頻裝置，根據(jù)系統(tǒng)所需送風量值，來改變風機轉速，從而大大降低電能消耗。圖2是風量調(diào)節(jié)原理圖。
5、其他自控儀表典型產(chǎn)品
5.1溫濕度控制儀表：
表2是溫濕度檢測和控制儀表典型產(chǎn)品。
5.2風速，風機控制儀表：
表3是風速測量，風機控制儀表典型產(chǎn)品
5.3 熱，冷水循環(huán)系統(tǒng)控制儀表：
對于一個中央空調(diào)系統(tǒng)，還會有配備熱水，冷水的管路系統(tǒng)以及設備，這些都需要配備必須的自動化控制儀器儀表。
圖3是熱，冷循環(huán)水系統(tǒng)原理圖
?表4是熱，冷水循環(huán)系統(tǒng)控制儀表典型產(chǎn)品
這些可構成凈化工程空調(diào)的基本自控系統(tǒng)。根據(jù)工程項目的要求，可組成模擬儀表自動控制系統(tǒng)或計算機控制系統(tǒng)。
5.4施工驗收和正常生產(chǎn)中需要維護，檢修的儀器儀表
5.4.1風量、風速檢測風量的檢測是其他檢測項目的前提，也是驗證系統(tǒng)設計的合理性。
5.4.3潔凈度檢測對于每一潔凈室（區(qū)）的采樣次數(shù)要≥3次，根據(jù)潔凈度級別所要求的粒徑范圍來選用不同的檢測儀器。
5.4.4便攜式溫濕度檢測根據(jù)《潔凈室施工及驗收規(guī)范》對溫濕度進行測量。
5.4.5 照度檢測檢測方法依《潔凈室施工及驗收規(guī)范》
5.4.6 噪聲檢測倍頻程分析儀的聲級計。檢測背景應在空調(diào)系統(tǒng)全部運行和其他設備全部停機下，且宜在晚上進行。
5.4.7 微生物的檢測微生物的檢測方法目前普遍采用的是浮游菌和沉降菌。測定的基本過程都是經(jīng)過捕集—培養(yǎng)—計數(shù)的過程。
