温湿环境范文

温湿环境范文（精选11篇）

温湿环境 第1篇

那么如何使用温湿度测量、又如何让它更好地发挥在医院所需要的每一个地方,又有哪些地方能用到是非重要。介绍如下。

1 药库(中药库)

目前医药行业对药品储存环境的要求越来越高,药监部门已明确要求对药品仓库需要有历史环境监控数据,并纳入发证考核指标,所以就必须要求我们测量温湿度。洁净室(区)的温度和相对湿度应与药品存放要求相适应。无特殊要求时,温度应控制在18℃～26℃,相对湿度控制在45%～65%。一般性药品、麻醉药品、精神药品、毒性药品(包括药材)、放射性药品及易燃、易爆和其他危险品的验收、储存、保管要严格执行国家有关的规定。菌毒种的验收、储存、保管、使用、销毁应执行国家有关医学微生物菌种保管的规定。中药材的蒸、炒灸、煅等炮制过程操作应有良好的通风、除烟、除尘、降温设施,因北方冬天有暖气室内比较干燥需加湿,到了夏季多雨水又潮湿需除湿。所以就必须时刻测量温湿度,才能更好掌握药品存放的情况。

2 档案管理

这是温湿度产品应用的另一个大的领域,而记录仪在其中又是很有特色的产品。档案的纸张在温湿度适宜的条件可以多存放一些时间,而一旦温湿度条件遭到破坏纸张将要变脆,重要资料也将随之荡然无存,对档案馆进行温湿度记录是必要的,可以预防恶性事故的发生。使用温湿度记录仪将使温湿度记录的工作得 以简化,也将节约文物保管的成本,使这一工作得以科学化,不受到过多的人为因素的干扰。同时由于采用NTC这样的微小探头,保证了对艺术品的最小破坏的前提下,其色彩、形状不受损毁。

3 手术室

重要医卫场所:按照《医院洁净手术部建筑技术规范征求意见稿》的要求手术室的温湿度必须控制在一定的范围内:即温度在22℃～25℃;相对湿度45%RH～60%RH。适宜的环境温湿度对操作者和病人都是非常重要的。当室温超过28℃,湿度大于70%RH时,易有闷热、出汗、烦燥、疲劳等反应,容易影响安定的情绪和敏捷的思维,使操作者的技术水平不能得到很好的发挥。同时病人也会出现心率快、出汗多等症状而增加手术难度;当室温低于20℃时,只穿手术衣的操作者会感到冷,易影响操作动作的灵敏性和准确性,尤其是手指的细微动作。裸露的病人由于创伤机体抵抗力处于低下水平,更易发生感冒等并发症。室内湿度低,物体表面浮尘随某些动作,如铺单、开关门等造成气流改变而悬浮在空气中。手术间内外温差大,开门后部分区域的空气形成蜗流,风速增大到约手术间原风速的4倍,此时物体表面附着物迅速飘浮于空气中。根据美国CDC的调查表明手术室空气中浮游菌数在700～800cfu/m3时就有经空气感染的危险。从结果可见,手术时铺单至铺单后2 h空气污染最严重,此时正是手术阶段。由于受重力作用,室内飘尘可直接沉降到手术创面,或操作者的手或手术器械上,因此加强控制此期的空气污染对预防术后切口感染是致关重要的。这些要求卫生防疫部门通过自己的监测确认各医院手术室的达标情况及时测量和调节温湿度是非常重要的。

参考文献

[1]阮晓红,朱会英,洪涛,等.医院病区使用中央空调前、后空气微生物调查[J].中华医院感染学杂志,2002,12(10):769.

[2]于玺华.医院空气洁净标准的建立[J].中华医院感染学杂志,1997,7(3):146.

[3]李阳,吴建明,许乐,等.高危科室消毒灭菌质量监测评价的研究[J].中华医院感染学杂志,1999,9(2):1072108.

油画保存与环境的温湿度控制 第2篇

油画在居室如长时间的陈列，地点的选择和陈列的方式颇有讲究。一般油画作品的放置位置应选择在通风、干燥处，避开阳光强烈照射的地方，布置单独的房间存放艺术品为最佳。光线，尤其是紫外线对油彩的破坏性很大，采光可选择微弱的弥散自然光、低瓦数的白炽灯、低紫外线日光灯或有紫外线过滤套的普通日光灯。但要注意的是，灯具与油画摆放的距离也有要求，保证油画受热均匀。

油画作品的保存，通常最适合的环境湿度应在50%-60%之间，环境温度应控制在18-22摄氏度之间。为了防止画布背面受潮，可在画布背面薄薄涂上两层预先溶解在松节油中的天然蜂蜡，能完全防止潮湿空气的渗入。如果担心自己操作会出现差错，不妨请专业人士帮忙，每隔三五年要给画作做一次“光油处理”。

有些细节问题也不可忽视。首要的便是家里保持洁净，这是维护收藏品的基本工作，接触油画之前先洗手，油画要远离喷雾剂与香烟的烟雾，并且定期清除浮尘。除尘之前务必小心查看，看清楚油画表面是否有裂掉、松动的地方，除尘动作要避开这些部分。除尘工具的选择是重中之重，最好选择毛质材料的笔或刷子，切忌用抹布擦，更不能用湿抹布。

其实，藏家在购得油画作品的同时，应主动了解画家在绘制时所使用的各种材料的优劣，如果使用的是较差的颜料和画布，那么再细心的保养也无济于事；此外，油画作品如果选用了不合格的装框材料，也会造成变形。

除了表面除尘工作，遇到保存和修复方面的问题时，可以请拍卖行或画廊的专业人士服务。油画的修复主要由洗画、托裱、补画、修画组成。托裱可以修补画布因年久而朽烂破裂的问题。若画面中的油色整块脱落，则需要裱补，然后补颜色，补画和修画都要注意原作的笔触、色调和技法。文章来源：转轮除湿机

控制环境温湿度 保证油墨印刷性能 第3篇

环境温湿度对油墨的影响

油墨由颜料、连结料和溶剂等成分组成，环境温湿度的变化直接影响油墨的干燥速率、黏度、流动性等性能。

1.温度对油墨的影响

油墨的黏度和流动性关乎着其在承印材料上的转移率和渗透量、印迹的坚实程度、印品的光泽度及生产效率等。环境温度越高，油墨的黏度就越小，流动性就越大，油墨则不能准确转移，进而导致图文层次不分明，墨色不够饱满，色泽不够鲜艳明亮，大大降低印刷质量。

当环境温度过低时，油墨的黏度就会随之增加，流动性就会下降，传墨和串墨就会变得不流畅，极易造成印品墨色不均匀。此外，温度过低还会导致油墨内部凝聚力增强，使油料分子活性减弱，油墨的黏弹性降低，致使油墨拉丝过长且不易断裂，这样在印刷过程中，如果叼纸牙排的叼力不足以克服橡皮布对纸张产生的作用力，严重时就会破坏纸张，使纸张局部撕裂而粘贴在橡皮布上，引起质量事故。

2.湿度对油墨的影响

湿度的变化主要影响油墨氧化结膜的干燥速率，当空气中水蒸气含量升高时，空气中氧气的化学活力就会减弱，与油墨接触的氧气量也会相应减少。当湿度较高时，承印材料的水分含量就会相应提高，与湿度较低时相比，承印材料对油墨的吸收量变少，油墨的渗透量和内部凝聚力也有所下降，最终导致油墨氧化结膜的干燥速率减慢。

对于油墨干燥过慢的问题，为了不影响正常生产，有些印刷企业采用烘干的方法来加速油墨中溶剂的挥发，以达到油墨快速干燥的目的，但这种方式往往会造成印品光泽度和墨色质量下降等问题。

另外，在使用UV油墨时，笔者还发现，UV油墨对环境温湿度的变化更敏感、要求更高。当环境的温湿度降低时，UV油墨除了会受到与普通油墨相同的影响外，其光固化反应速率也会变得缓慢，使其与承印材料的结合力下降，从而容易造成墨层脱落，进而给印后加工带来极大困难，影响生产效率，有时甚至会耽误交货期，给印刷企业造成不小的损失。

环境温湿度的控制措施

由上可见，环境温湿度变化对油墨印刷性能确实有着很大影响，为保障顺利生产和印品质量，印刷企业应做好印刷车间内环境温湿度的合理控制，给车间营造一个温湿度适宜的环境。

1.温度的控制措施

一般，印刷车间适宜的温度应控制在22℃～25℃范围内，许多印刷企业在车间内安装空调，采取局部空气与自然大气冷热交换的方法来控制车间内部温度，这种方法使用起来简单、方便、起效快，而且便于局部控制，适合各类生产企业使用。在我国北方地区，有一些印刷企业采取传统法，即将地下冷气引入生产车间，该方法很大程度上缓解了生产中温度变化所带来的影响。

2.湿度的控制措施

在印刷车间内，湿度的控制显得尤为重要，一般适宜的湿度应保持在50%～60%。对于印刷企业来说，使用加湿器是控制环境湿度最直接、有效的方法，加湿器的种类有很多，有些条件较好的印刷企业会购置可分段控制的中央控制加湿器，采用模块化集中加湿的方法，这样不仅可对整个印刷车间进行加湿，还可对局部环境的湿度进行调整。这种加湿器的自动化程度较高，可通过传感器获取印刷车间湿度值，实现湿度的智能化自动调整，效率较高，适用于空间较大、环境湿度要求较高的场合。

大多数印刷企业更倾向于使用既经济实惠又智能、方便的方法来控制环境湿度，如有些印刷企业在传统加湿器上增配PLC、电磁阀、传感器等控制单元，改造后的加湿器可实现模块化智能控制。另外，手动加湿器也普遍应用于印刷企业，这种加湿器操作起来较简单，成本低廉，可移动使用，特别适合小型印刷企业或需要局部加湿的场所。

3.局部环境温湿度控制措施

多间日光温室温湿度环境模拟与分析 第4篇

多间日光温室的温湿度分布和夜间散热过程研究对温室生产有重大意义。为了保证温室的保温性,中国北方地区的大部分菜农用半拱形日光温室,但这种温室的植物成长层次不齐、土壤的隔离效果差,规模小且采光率低［1］。因此,一些菜农开始把大型连栋温室隔离若干屋子进行种植。计算流体动力学( CFD) 方法是使用数值方法求解非线性流体的动量、质量和能量计算解出流场内部的动力学参数的变化［2］。Flu- ent软件是CFD计算工具之一,其模块化设置和微分算法对温室气体的流动状态、传质、传热等的计算方面极为准确,并可用于流场预测、可视化和结构优化方面［3］。1989年,Okushima等初次采用计算流体动力学CFD技术对温室内气流流动模式进行了预测［4］。 此后,在欧洲各国和美国,借助该数值模拟技术对温室内微环境分布模式进行分析,当时这些技术已成为温室研究的热点。2012年,Davide Piscia等人利用CFD方法计算水蒸气夜间冷凝过程并拟合出了冷凝曲线方程,夜间水分的冷凝有利于水分回收利用也能有效地避免高含水率下的植物病变［5］。2012年,R. Nebbali等人对种植番茄的半管道温室的辐射与对流环境的动态模拟与研究,提出植物的辐射、对流热交换模型和自然通风的边界边界条件及夜间温室土壤与作物的热辐射问题［6］。2013年,Limtrakarn等使用CFD方法模拟了种有植物的热带地区温室内的空气流,并且依据模拟气流状态建立了一个新的温室模型,通过测量和比较发现新模型温室的空气流量比旧温室大约高了39%［7］。在幼苗期作物个子小,太阳大面积辐照地面可以忽略作物的消光和作物蒸腾的影响; 但土壤水的大量蒸发会使室内的水汽增多,中高湿很可能导致作物正常蒸腾,以及提高真菌病的发生率［8］。

在众多研究中,国内外研究学者对多间日光温室的模拟研究较少,尤为内蒙古寒冷干旱地区温室生产中非常罕见。本文对寒冷干旱地区多间日光温室进行Mat Lab面拟合法和计算流体动力学( CFD) 方法分析温湿度环境,并提供理论指导意见。

1材料与方法

1. 1试验温室

试验温室选择内蒙古呼和浩特市多间日光温室, 该地区位于北纬41°、东经111°,年日照时数长达2 863h［9］。温室坐北朝南,后墙为砖墙,东西南墙有1. 2m高的隔离墙,为塑料板围成。试验温室的外形尺寸如图1所示。温室有3个隔离室,分别是屋子Ⅰ、屋子Ⅱ和屋子Ⅲ。室外3D模型制定50m × 32m × 20m的长方体。

1. 2温湿度传感器布置

温湿度测试传感器采用A2301温湿度传感器,温度测量范围为- 40 ~ 80℃ ( 测量精度 ± 0. 5℃ ) ,相对湿度测量范围为0 ~ 100% ( 测量精度 ± 3% ) ,布置方式如图2所示。土壤表面温度和含水率测试传感器采用1个MS10土壤水分( 温度) 传感器,并布置在屋子 Ⅱ地面的正中间,温度测量范围为- 40 ~ 80℃ ( 测量精度 ± 0. 5℃ ) ,土壤含水率测量范围: 0 ~ 53% ( 测量精度 ± 3% ) 、53% ~ 100% ( 测量精度 ± 5% ) 。墙体和土壤一般白天吸热夜间放热,为了观察围护结构的热通量试验选用PC - 2R热流检测仪对温室南面塑料板、后墙体、土壤表面进行热流量测试。

1. 3试验进展

试验日期为2012年12月20 - 2013年2月20日,分析日期为2013年2月12日,天气晴朗,夜间平均风速为0. 5m/s。光照的测试仪器为TES -1333R手持式光照强度测试仪,13: 30时室外内向太阳光照测试值为1 250W / m2和650W/m2,估算出温室塑料板的透射率a = 0. 52。

2建立温室数值模型

2. 1网格划分边界条件

为了解多间温室每个屋子内的温湿度分布和夜间散热过程,在Gambit中进行网格划分,再导入计算流体动力学软件Fluent中进行计算温室内流场。Gambit中的网格划分方法选择了四面体非结构化网格,且两个交接塑料壁面设置为热耦合壁面。网格划分结果如图1所示。

2. 2边界条件与初始条件

在模拟时把网格文件先导在Fluent中进行材料的定义和边界条件的设置,材料的定义和边界条件的设置如表1所示。2014年2月12号的天气报告与模拟初始条件如表2所示。

2. 3数值模型

数学模型主要由控制方程下的RNGk - ε 湍流模型、DO辐射模型、土壤蒸发模型和水分输运模型等组成,并调用了自带的太阳计算器( 呼和浩特: 北纬41°, 东经111°,时间区域8) 。本模拟利用Fluent软件中直接调用模型计算［10］,该文不再强调。

2. 4水分运输模型

把温室内气体视为水蒸汽和干空气的混合。由于太阳光束在覆盖层的入射角度不同反射率也不同,导致温室气体的不均匀加热产生自然对流。在Fluent中打开水分输运模型,组分材料定义为H2O和air; 激活体积分数Volumetic选项。迭代中按公式( 1) 空气组分的守恒定律计算: 温室内水组分质量对时间的变化率等于对外的净扩散量与通过蒸发蒸腾作用产生的气态水分生产率之和,则组分i的质量守恒方程表示为［11 － 12］

其中,ci为混合物中组分i的体积浓度; ρci为组分i的质量浓度; Di为组分i的质量扩散率; Si为离散相及用户定义的广义源项导致的额外产生速率。

3测试结果与蒸发速率的计算

3. 1温室环境因子测试结果与讨论

从图2( a) 测试数据看出: 白天地面和1. 2m高处的温度差比较明显,而夜间的温度差较小; 白天上层的温度高于地面附近的温度,夜间靠近地面的温度大于1. 2m高处的温度。在图2( b) 中,由相对湿度1天内的变化可以看出,靠近地面的相对湿度远高于1. 2m的相对湿度,尤其是夜间地面附近的相对湿度接近空气饱和含水率。图2( a) 出现现象的原因在于: 白天太阳辐射穿过PE薄膜是多次折射,因此进入温室的扩散光弥漫薄膜附近使上层空气首先升温,再被土壤吸收; 而夜间温室最薄的壁面开始降温,土壤开始散发热量,所以土壤温度高于1. 2m高处的温度。图2( b) 出现现象的原因在于: 土壤是散发水汽的源项,是在太阳辐射温度的驱动下把水分蒸入空气中,所以相对湿度大于1. 2m高处的相对湿度。土壤蒸发是一个耦合过程,其由温度的驱动下蒸发水分也会降低周围空气的温度,有时会影响土壤的升温。太阳落山后地面上方空气温度开始降低,刚离开土壤表面的水汽受到冷空气的影响,低温空气的水汽饱和压差降低,相对湿度接近满值或重新变成液态水。

由图2( c) 热通量的测试可看出: 白天采光面放热通量能达到48W /m2,土壤的吸热通量可达47W /m2; 而夜间薄膜的吸热通量为15W /m2时,土壤的放热通量为14W /m2。这种温室的采光性好,传到温室内的热量几乎等于土壤接受的热量; 但夜间薄膜板传出的热量也几乎等于土壤释放的热量,因此保温性差。从试验也能得出: 土壤是温室内最好的蓄放热体。

3. 2土壤蒸发潜热计算

在Fluent计算中,组分源项的质量分数和组分产生速率是按实际情况定义的,质量分数一般介入壁面边界的水分含量。下面利用已测得的太阳辐射辐射、 热通量、湿度和温度的数据估算土壤的蒸发潜热及蒸发速率。本论文蒸发潜热的计算选用了Penmane - Monteith公式［13 －16］,计算裸土表面的热交换过程,则有

其中,λ 为水的蒸发潜热( J /g) ; E为蒸发速率( g / m2· s) ; Δ 为饱和水汽压随温度变化曲线的斜率( k Pa /℃ ) ; Rn为透射到温室土壤表面上的净辐射[J / ( m2·s) ]; G为土壤热通量( W /m2) ; ρ 为温室气体的密度( g /m3) ; cp为空气的定压比热( J /℃ ·m3) ; es为空气饱和水汽压( k Pa ) ; ea为空气实际水汽压, ( k Pa) ; γ 为干湿表常数( k Pa /℃ ) ; ra为空气动力学阻抗( s /m) ; rs为已干燥土壤土壤表面阻抗( s /m) 。再根据Goudriaan公式有

其中,Ta为空气温度( ℃ ) ; RH为空气相对湿度( % ) 。

通过测试分析发现: 在13: 30时的温室内温度最高,土壤的蒸发速率也很高。而0: 00时温室散热进入平稳散热过程。因此,选择白天13: 30和夜间0: 00的土壤蒸发热交换进行详细分析。通过式( 4) 计算得出的饱和水汽压随温度变化曲线的斜率如表3所示。

根据Jensen( 1990) ,可得室内的净辐射量Rn为

其中,Rgs为温室内的太阳辐射( J/m2·s) ( 在13: 30时的地面Rgs为223W/m2) ; α 是地表反照率( 平均波长1. 62μm,含水率为18% ,太阳入射角度24. 40°时土壤的反射率为17. 63% ) ; Rgl为投射到温室内的净长波辐射( J/m2· s) 。再根据Weiss ( 1982 ) 和Burman ( 1983) 提出的Rgl的计算公式进行计算净长波辐射量, 有

其中,Rgso是晴天温室内太阳辐射量( W/m2) ( 在13: 30时的地面Rgso为230W/m2) ,εa是大气放射率( 白天: 0. 82; 夜间: 0. 72) ; εs是地表放射率( 干土: 0. 9,湿土: 0. 95,本文取0. 925) ; σ 是斯特藩- 玻尔兹曼常数( 5. 67 × 10－ 8J / m2·s·K4) 。计算结果如表4所示。最后代入Penmane - Monteith蒸散得

其中,λ 为2 450J/g,ρcp为1 240。白天ra值为98s/ m［17］,rs值为210s/m［18］,G为47W/m2,γ 为0. 66( 计算公式为0. 645 5 + 0. 000 64Ta［19］) 。λE为148. 67J/m2·s,E为6. 07 × 10－ 5kg / m2·s。夜间 γ 为0. 65,λE为5. 59 J / m2·s,E为2. 28 × 10－ 6kg / m2·s。

通过Penmane - Monteith蒸散公式计算的土壤水分蒸发所需的潜热量发现,白天室内净辐射最高时水分蒸发所用潜热量为148. 67J /m2·s,而夜间净辐射最低时的水分蒸发所用潜热量为5. 59J /m2·s。因此,白天水分蒸发所用热量占温室内总净辐射量的50% 左右。

4模拟结果与讨论

4. 1 Mat Lab仿真测试数据与讨论

测试发现,白天屋子Ⅱ的温度高于屋子Ⅰ和Ⅲ。 为了观察多间温室的最高温屋子的温湿度分布,根据传感器1、2、3、4、5、6、7、8、9的实测数据运用Mat Lab软件拟合分析了白天屋子Ⅱ13: 30时的温湿度分布。 Mat Lab温湿度面拟合结果如图3所示。

图3为13: 30时刻温室屋子Ⅱ内的1. 2m高处温湿度面拟合图,面拟合度为97. 3% 。从图3看出: 多间日光温室屋子Ⅱ的白天南面温度最大,能达37℃ 。 这是因为太阳光线穿过采光面塑料板的时部分变成反射光,部分变成透射光; 冬天太阳离地面的高度较低,只有温室南面采光壁面的光反射角最小,透射辐射最大; 随着温度的升高,空气饱和水汽压变大,密度减小,相对湿度降低。测试发现屋子Ⅱ内的1. 2m高处最低相对湿度为18% 。随着太阳的偏西,温室内东墙附近的直射辐射增强,辐射温度高于西墙。

4. 2隔离温室夜间温湿度的分析与讨论

下面分析0: 00时刻温室各屋子内的1. 2m高处温湿度分布和中间跨度垂直面微气流分布。模拟的初始条件由表2所示,考虑重力场、室外风速为0. 5m / s,模拟结果如图4和图5所示。模拟与实测值对比发现,最大绝对温度差为0. 7℃ ,最大相对湿度差为4. 7% ,模拟与实测的对比如表5和表6所示。

4. 2. 1 0: 00时温室横截面温湿度分布

从图4看出: 在夜间0: 00时温室各屋子温度大大下降,湿度上升,每个屋子同一水平面的温湿度差非常小。从图4( a) 看出,屋子Ⅱ的平均温度最高,其次是屋子Ⅰ和屋子Ⅲ。从降温趋势来看,屋子Ⅲ的东南角的降温最大,而其他屋子降温较大位置在西南角。 原因在于: 这种温室的两侧屋子的左右两端直接与外面接触,从东南角和西南角热损失最多,尤其是屋子 Ⅲ由于下午吸收的热量低,夜间整体温度低。屋子Ⅱ 处于两个屋子的中间热损失最少,温度也高。这说明温室的隔离式生产中应多加几件中间屋子,并应格外地保护两侧屋子。

4. 2. 2 0: 00时温室垂直截面温度流动态分析

夜间多间日光温室受到室外低温的影响温度很快的流失。图5描述Fluent软件计算的室外风速0. 5m / s、塑料板热流量为- 15W / m2时的温度流矢量和迹线图。

在夜间,温室围护结构冷却速度的不一致导致温湿度分布不均匀,借助热浮力和高压气体运动室内产生了自然对流。图5为3个屋子Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的z为4. 8、14. 4、24m的垂直面上的气流组织图。 从图5看出: 3个屋子的最低温度都出现在塑料板附近,最高温度出现在地面和后墙的交界处角处; 3个屋子空气运动都从后墙体和土壤交界处上升,在塑料板附近冷却后向下运动,形成了有1个大涡心旋转的对流气流, 气流的最大速度为0. 33m /s( 出现在屋子Ⅱ) 。出现该现象的原因是: 温室内的空气在土壤和墙体交界处吸收足够的热量在热浮力作用下上升,而塑料板附近的低温高压空气向下运动形成对流,室内围护结构的温差越大产生的对流速度越大。从迹线图看出: 3个屋子里出现的气流涡心的位置也有所不一,屋子Ⅱ的气流涡心最靠中部,屋子Ⅲ为偏南部。原因是对流空气组织的散热速率和吸热速率相等时涡心正处于中间位置,而吸热速率大于散热速率时对流涡心向散热壁面移动。因此,在寒冷干旱地区的实际生产中应在室内安装气流挡板阻碍对流气流,降低散热速率。

5结论

1) 对寒冷干旱地区多间日光温室的测试分析发现: 室内最高温度37℃ ,夜间温度为5℃ ,凌晨最低温度为2℃ 左右,因此该类型的温室需要加强保温措施才能满足该地区的生产要求。

2) 在1天内靠近地面的湿度远高于上层空气的湿度,尤其是夜间地面附近和薄膜附近的相对湿度能达到空气饱和含水率值。

3) 利用Penmane - Monteith蒸散公式对温室土壤水分某一时刻蒸发速率计算得出: 白天13: 00时的蒸发速率为6. 07 × 10－ 5kg / m2·s,夜间的蒸发率为2. 28 × 10－ 6kg / m2·s。

4) 室外平均风速0. 5m / s时室内最大流速能达0. 33m / s( 出现在屋子Ⅱ) 。这说明了温室夜间主要是室内形成自然对流散热,因此在实际生产中应当室内安装挡板阻碍对流气流,降低散热速率。

摘要：为了观察中国北方地区多间日光温室每个屋子的温湿度分布和夜间散热过程,利用Penmane-Monteith法土壤水分蒸发理论和计算流体动力学(CFD)方法进行环境温湿度模拟分析。试验时,在温室内布置了温湿度传感器、热通量传感器和土壤温度(水分)传感器,并进行了多点测试。测试分析得出:多间日光温室的室内最高温度为37℃,夜间温度为5℃,凌晨最低温度为2℃左右。利用Penmane-Monteith蒸发公式算出温室土壤的蒸发速率得出白天和夜间的蒸发率分别为6.07×10-5kg/m2·s和2.28×10-6kg/m2·s。通过模拟发现:室外平均风速0.5m/s时,室内最大流速能达0.33m/s(出现在屋子Ⅱ)。最终研究得出:该类型温室需要加强保温措施才能满足中国北方地区温室生产要求。

温湿环境 第5篇

字体大小：大 | 中 | 小 2010-01-29 11:53评论：0 基于SNMP协议开发的以太网温湿度控制（传感）器

在机房动力环境系统中的应用

随着计算机技术的发展和普及，计算机系统数量与日俱增，其配套的环境设备也日益增多，但基于SNMP协议开发的、辅以以太网输出的温湿度控制（传感）器等参量设备却不多，计算机房已成为各大单位的重要组成部分，因此机房的环境设备或子系统（如供配电、UPS、空调、消防等）必须时时刻刻为计算机系统提供正常的运行环境。一旦机房环境设备出现故障，就会影响到计算机系统的运行，对数据传输、存储以及整个系统运行的可靠性构成威胁，若事故严重又没有得到及时的处理，就可能损坏硬件设备，造成严重后果。尤其对于银行，证券，海关，邮局等需要实时交换数据的单位的机房，机房管理显得更为重要，一旦系统发生故障，造成的经济损失更是不可估量。

因此，为了保证机房运行的安全性和稳定性，目前许多机房的管理人员不得不采取 24小时专人值班的方式，定时巡查机房各环境设备。但这样不仅加重了管理人员的负担，而且在很多情况下往往不能及时排除故障，对事故发生时间、频率及原因等也无科学的管理与数据分析。尤其是目前国内普遍缺乏专业的机房环境设备管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理的维护人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利因素。正是为了解决上述问题，结合先进的工业以太网技术，我们推出了一系列基于工业以太网的智能产品, 包括以太网温湿度传感器，以太网机房环境监控仪，再根据现场实际情况，配接其他智能传感器，将机房的环境参数通过内部局域网或广域网，实现地传送到管理系统，实现对各机房设备的统一监控与管理，极大地减轻了机房维护人员工作负担，同时又大大提高了整个系统的运行可靠性、稳定性和兼容性、可扩性，实现了机房的科学管理，真正使“无人值守”机房成为现实。

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集成的以太网口使得用户摆脱串口通信和控制的限制，而且允许用户进行本地连接或互联网连接，网络模块支持TCP/IP、UDP、SNMP等多种协议，也可作为WebServer允许用户通过网页方式访问环境参数。

以下是相关产品的详细介绍。监控对象及内容：

根据用户要求与建议，暂定主要监控内容包括：温湿度、漏水、空调、UPS、配电、消防等。以下将对各监控子系统分别进行介绍：

一、温湿度检测系统 在重要的计算机机房中，设备对温、湿度等运行环境的要求非常严格，所以应根据主机房实际面积加装温湿度传感器，以实时检测机房内的温、湿度，给机房设备提供最佳运行环境。并且还可以在机房里现场显示的温湿度值通过历史曲线直观地表现出来，以方便管理人员进行查看。对于机房内使用非精密空调时特别重要，可让管理员及时地了解机房内实际的温湿度运行情况。

监控对象：对机房的内的环境温湿度进行检测，通常每10至20平米安装一个温湿度传感器，或安装在重要设备附近，或安装在机柜内部测量机柜微环境。

监控实现：安装TH-5829以太网温湿度传感控制器，由TH-5829采集各机房内的信号，实时显示每个温湿度传感器所检测到的室内温度与湿度的数值，通过以太网实时传输数据。

 TH-5829以太网温湿度传感控制器

TH-5829 可以同时测量温度、湿度、露点，并可以同时接入二路模拟量/开关量信号（例如：烟雾传感器、水浸传感器、电压电流传感器、门磁开关、及其他各种传感器），TH-5829还自带一路RS232串口输入，可以实现串口转以太网的网桥功能，将现场的串口设备与温湿度等传感器数据统一通过一个RJ45接口传送到网络。

TH-5829为RJ45接口，现场布线简捷，开放的通讯协议，同时支持多种网络协议模式。

1． 温度测量范围：

-20℃ — +70℃ 2． 温度测量精度：

±1℃

3． 湿度测量范围：

1% — 99%（非凝结）4． 湿度测量精度：

±3%RH（典型值）

5． 二路模拟量/开关量采集：可接入烟雾、水浸、电压、电流等各种传感器等(接口含12V电源)

6． 一路串口接入：RS232，波特率及输出位数可定制 7． 网络接口：

RJ45，10M/100M

8． 支持协议：

ARP，UDP，TCP，Telnet, ICMP, SNMP, DHCP, HTTP等,接受定制。

9． 采集方式:

无间隔实时采集 10． UDP 端口：

10050（缺省）11． TCP端口：

10050（缺省）

12． Snmp OID：

1.3.6.1.2.1.1.10.0－1.3.6.1.2.1.1.18.0 public

13． 供电电源：

+7 — 36V DC，300mA以上 14． 外形尺寸：

180 X 125 X 65（mm）

二、漏水检测系统

鉴于用户设备的重要性，且机房需做到无人值守，而且地板下强电、弱电、地线、电缆纵横交错，如不慎发生漏水而不能及时发现并处理，后果将不堪设想。根据现场的情况，可以选择BP-5802点式水浸传感器或BP-5803线式水浸传感器，监控机房内有无漏水事件发生，确保各设备不受水浸的危害。水浸传感器的报警输出端接入TH-5829的开关量采集端口，一旦有水泄漏碰到水浸传感器，TH-5829立即通过以太网传送报警数据信息，使系统在第一时间报警，及时通知有关人员排除漏水故障。

监控对象：监测精密空调、窗户、水管等附近漏水的发生，并及时报警。

监控实现：如监测精密空调漏水，可采用1个BP-5803线式水浸监测控制器，1根10米长漏水感应线缆围着空调绕一圈，达到实时检测每一处可能产生漏水的地方。当空调漏水时，水浸监测控制器通过TH-5829采集后直接通过以太网传送报警信息。监测窗户、水管等可以采用BP-5802点式水浸传感器，安装在容易漏水的位置即可。

 BP-5802点式水浸传感器

具有较高的精度，良好的长期稳定性;

隔离性好：输入、输出及电源完全隔离，安全可靠；

技术先进：采用多功能检测方式，探针无电蚀。

 BP-5803线式水浸传感器

隔离性好：输入、输出及电源完全隔离，安全可靠；

量程可选：检出的范围可分为四个量程，通过旋钮开关选择； 技术先进：采用多功能检出方式，探针无电蚀现象，全线程检测；

安全可靠：自动检测线路通断故障；

三、精密空调监控系统

通过空调自带智能通讯接口及通讯协议，系统可实时、全面诊断空调运行状况，监控空调各部件（如压缩机、风机、加热器、加湿器、去湿器、滤网等）的运行状态与参数。

监控对象：艾默生P3080，带SNMP卡

监控实现：直接读取数据。或接入TH-5829的串口输入端，利用TH-5829的网桥功能，将数据转换为以太网传输。

空调监测的具体情况可依据空调厂家提供的通讯协议略有变化。

四、UPS监控系统

1、带SNMP卡的智能UPS，直接读取数据，或接入TH-5829的串口输入端，利用TH-5829的网桥功能，将数据转为以太网传输。通过UPS的通信协议及其接口，可实现对其内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等部件的运行状态进行实时监视，同时实时监视UPS输入及输出的各种电参量：输入电压、输入频率、输入电流、输出电压、输出频率、输出电流、输出功率、电池电压、电池充电程度（后备时间）等。

UPS监测的内容需根据UPS所提供的协议而略有变化，上面的内容只作参考，UPS一般不进行远程关机控制，以免发生意外。

2、无通讯接口的UPS电源，在电源的输入端和输出端各安装一台智能电量监测仪，测量输入/输出端的相电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度等参量监测UPS电源的运行状态。

 BP-AJ-34三相智能电量监测仪

BP-AJ-34型高精度智能电量综合检测仪主要应用于各种工业控制与测量系统，可方便地测量三相四线制电力线路的各类电参数，一台智能电量综合检测仪能同时替代电流、电压、频率、功率、功率因数、电量等多种电参量传感器，可降低系统成本, 方便现场布线, 尤其是全隔离的处理技术大大改善了变送器性能，有助于提高系统的可靠性。其RS-485总线输出技术与采用的MODBUS协议，使BP-A系列产品可与任何工控机挂接同一的RS-485总线，利于编程，利于系统扩展，使你轻松地构建自己的测控系统。

五、配电柜监测系统

监控对象：实时监测各个开关状态是否正常，如不正常立即报警。监控实现：采用D86开关量监测模块，将需要监测的开关的输出端直接接入D86的采集端，达到关联的目的。D86模块采集后通过RS485通讯传给监控主机进行状态显示。当开关断开时，则窗口中所对应的图标会变成红色，正常为绿色，并指示其状态位置。D86自带通讯接口，可以直接读取数据，或接入TH-5829的串口输入端，利用TH-5829的网桥功能，将数据转换为以太网传输。

 D86开关量监测模块

D86开关量采集器集开关量转换模块和开关量采集模块于一体, 处理8路电压转换为开关量并采集，同时提供6个干接点给用户使用，广泛应用于机房监控系统，大大减轻维护人

员的工作量。

特点：

 采用可插拔端子，便于安装维护

 集转换和采集于一体，降低成本，简化安装和提高可靠性  提供六个干接点，用于消防监测等  采用RS485远距离通讯，实时监控

 多种通讯波特率供用户选择，更改波特率方便，适用于不同场合

 8个指示灯指示8路开关量,同时具有电源指示灯和运行指示灯,可以直观地了解采集器工作状态。

技术指标

 通讯接口：RS485(默认产品地址为FF) 波 特 率：2400/4800/9600/19200(默认为9600bp) 地址范围：0—255（默认产品地址为255） 供电电源：12VDC 1A

 开关量转换输入：100VAC—240VAC  开 关 量：100％准确  外型尺寸：120*81*32mm  重

量：260G

六、智能消防监测系统

根据消防相关规定，烟雾传感器每25至40平米安装一个，重要设备上方0.5至2.5米安装一个。烟雾传感器直接接入TH-5829的开关量采集端口，通过以太网传送报警信号。报警时传感器同时自动发出声音报警信号。

 SS-668烟雾传感器

SS-668为离子型烟雾探测设备，适用于安装在少烟、禁烟场所，用来探测烟雾有无，当一定量烟雾进入SS-668烟雾传感器的反应腔，传感器发出声光警报，并向采集器输出告警信号，通过SS-668能够准确地检测到烟雾，为火灾预防和早期发现提供帮助。

 电源：12—36VDC  工作电流： < 10 mA

 输出形式：缺省设置警戒状态输出开路，报警状态输出短路（可订制其它形式） 烟雾灵敏度：符合UL217号标准。测试标准：0.65～1.52%FT，具备防误报检测

文物收藏的温湿度标准 第6篇

一般而言，文物保存的最佳温度在14℃-20℃，24小时温差变化不超过2℃-5℃；湿度50%-65%，相对湿度变化不能超过3%-5%。在上述数值范围内，各种化学反应、不利因素的破坏速度还不是很快的。关于湿度，大多数古籍、字画、档案等纸类文物，当纸张里的含水量在7%左右时，纸张的强度最好，所以把7%的含水量称做纸张的正常含水量。在保管中，要想使这类文物材料的含水量维持在7%左右，就必须要求周围环境的湿度在50%-65%之间。金属文物库房的相对湿度必须控制在45%左右，湿度过大会加速金属的腐蚀。

由于古玩有害生物所要求的温度在20℃以上（霉菌所要求的最适温区是20℃-35℃，古玩害虫要求的最适温区在22℃-32℃），湿度在70%以上（霉菌要求的最适湿度在75%以上，古玩害虫要求的最适湿度在70%以上），所以把库房温度标准规定在20℃以下，把湿度标准规定在65%以下是有利于抑制有害生物的生长和繁殖的。

总之，文物保存温湿度的标准是根据多方面的情况而综合制定的，会随着文物管理的现代化程度的提高而发生变化。

文物库房内夜间的温度一般高于库外，而库内白天的温度又低于库外。根据这个规律，库房在建筑上就要求白天有利于隔热，夜间又有利于散热。库内温度的年变化也受库外温度变化的影响。因此，要求库房建筑既要有利于夏季隔热，又有利于冬季保温。

就库房内部来讲，不同部位的温度和湿度也不一样，比如库内向阳一面温度偏高，湿度偏低，背阳一面则反之；库房的上部温度偏高，对湿度偏低，下部则反之。

控制与调节库房温湿度的方法很多，最好的方法是建造全密闭，空调控制的库房。对于一般的收藏者而言，这个办法难度较大，可以采取简易的密闭和通风措施。

密闭的作用是防止或减少库外不适宜的温湿度对库内的影响，使库内比较适宜的温湿度能够相对稳定。

库房密闭的重点是门窗的密闭。对于库房多余的门窗，可以采取完全封闭，不再打开。对于需保留的门窗，也要采取措施提高其密封程度。库房通往库外的门应有一个过渡间，从而降低库外温湿度对库内的影响。另外也可在通往库外的门上安装气幕防潮装置，阻止库外空气进入。

通风是调节库内空气温湿度的简便易行的办法，包括机械通风和自然通风两种方式。机械通风是在库房的通风口安装风扇，靠风扇的机械力量使库内外的空气进行交换。自然通风则是打开库房的门窗进行通风。库外风力越大，通风效果越好；但风力过大，空气中的含尘量也会增加，不利于库房的防尘。因此，一般通风时，库外的风力不要超过三级。通风必须与密闭结合，才能使库内经过通风得到改善的温湿度状况维持较长的时间。另外，通风还要看库外的温湿度状况是否适宜，因此必须与其他调节库房温湿度的措施相结合，包括增温、降温、加湿、减湿等。

（责任编辑：李珍萍）

温湿环境 第7篇

在畜牧业生产中,封闭式畜禽舍已经广泛应用于畜禽的工厂化饲养管理[1]。封闭式畜禽舍要求有适合畜禽生物学特性的生长发育环境。在饲养管理中,舍内温度和湿度是最为重要的参数,经常需要监测和控制。能否成功控制温湿度是畜禽舍环境监控系统成败的关键,但多数控制系统必须由饲养管理人员手动操作或机电式操作,自动化水平低,难以适应现代化管理要求。本系统利用模糊控制算法实现自动控制执行机构,使畜禽舍有一个适宜的温湿度,可以提高畜牧业生产管理的自动化程度[2]。

1 系统组成

系统结构如图1所示。

使用智能节点采集传感器信号,并控制外部设备动作,智能节点通过CAN总线与畜禽舍场计算机连接,主要完成对畜禽舍的现场温度、湿度、光照度和氨气浓度的实时监测;再采用模糊控制策略对窗户、热风炉、湿帘和风机进行控制,使畜禽舍的环境达到最佳。

2 畜禽舍环境的模糊控制

模糊控制是模糊逻辑理论在控制工程中的应用,其基本思想是用语言归纳熟练操作员的策略,运用语言变量和模糊集合理论形成控制算法。模糊控制基于以下3个概念,即测量信息的模糊化、模糊推理和输出模糊集的精确化。本系统的模糊控制系统方案如图2所示。

2.1 测量信息的模糊化

2.1.1 输入输出变量的确定

在对畜禽舍中的温湿度进行控制时,需要进行模糊化的测量信息。输入模糊量包括温度偏差值1e和湿度偏差值e2;输出控制量包括窗户开关控制量1u、热风炉开关控制量u2、湿帘开关控制量u3和风机开关控制量u4。

2.1.2 输入变量的变化范围、量化论域与量化因子

温度偏差e1和湿度偏差e2的变化范围为{-2,2};e1和e2的量化论域为{-3,3}。因此,它们的量化因子k1=k2=k3=k4=3/2=1.5。

2.1.3 输入输出变量的模糊子集

设温度偏差e1的模糊语言变量为E1,湿度偏差值e2的模糊语言变量为E2,窗户、热风炉、湿帘和风机的模糊语言变量分别为U1、U2、U3和U4。本系统选取了5个模糊子集,即NB、NS、ZE、PS和PB。温度和湿度偏差E1、E2的模糊子集量化表如表1所示。

2.1.4 隶属函数的确定

典型的函数有三角形、梯形和高斯型等隶属函数[3]。高斯型隶属函数的计算和推导比较麻烦,而三角形和梯形隶属函数则比较简单,所占内存空间小。为达到设计简便和实时计算的要求,本系统在形式上采用最简单的三角形隶属函数。

输出控制量只有开关两种状态,不可调节,而模糊控制中,控制量要经过模糊化形成若干量化等级,不同等级对应不同控制量,并要求控制量是可调的。针对这种情况,本系统采用T-S模型[4],该模型的后件部分是函数形式,如采用函数常数0表示ON,1表示OFF,既与控制机构的两种状态相对应,又解决了控制量的量化问题,经模糊判决后的输出量在0~1之间。当输出大于0.5时,取1态;输出小于0.5时,取0态;输出等于0.5时,保持原状态不变。

2.2 模糊控制规则

确定模糊控制规则的原则是:系统输出响应的动、静态特性达到最佳。当偏差大或较大时,选择控制量以尽快消除偏差为主;当偏差较小时,选择的控制量应注意防止超调,以系统的稳定性为主要出发点。

当温湿度偏差E1和E2为NB(负大)时(温室内温湿度和设定值相差负的最大),温湿度下降最低。此时为尽快消除偏差,无论温湿度变化如何,应使控制量增加较快,因此控制规则为IFE1=NB ANDE2=NB THEN U1=OFF U2=ON U3=ON U4=ON

当温湿度偏差E1和E2为NS(负小)或ZE(零)时,主要工作就转化为稳定性问题。为了防止超调,并使系统尽快稳定,此时的控制规则如下:

其他温度和湿度偏差情况下的模糊控制规则依此类推,这里不再熬述。

2.3 模糊推理

模糊推理是模糊控制器的核心,具有模拟人的基于模糊概念的推理能力。本系统采用T-S模糊模型的推理方法,根据当前时刻模糊控制的输入变量量化值查表1得到相应的隶属度值,再找出相关的模糊控制规则,即可得到控制量的输出模糊集。

2.4 模糊集的精确化

对畜禽舍温湿度进行实时控制,必须把模糊量转化为精确量才能去驱动执行机构。为达到精确、灵敏的控制要求,本系统采用加权平均法计算出模糊控制的输出控制量。具体方法为

式中iG—第i(i=1,2,…n)个规则前件(即温湿度偏差的隶属度)取小运算的真值;

Ui—各规则的输出。

通过上述方法,可得到U1、U2、U3和U4的模糊控制表。本文仅列出窗户U1的模糊控制表,如表2所示。按上述方法进行在线运算时,需要很长时间,可以通过计算机离线计算后存入计算机内存中。

3 试验结果分析

本文采用模糊控制的算法和传统的PID控制算法对畜禽舍温湿度进行控制比较,进行MATLAB仿真。在温度的设定值为20℃、湿度设定值为60%时,得出控制的响应曲线图如图3所示。

注:—表示模糊控制……表示PID控制

由仿真结果图可以看出:采用模糊控制方法,超调量小,调节时间短,控制过程比较平稳,达到了控制的要求。

4 结束语

系统采用模糊控制算法对畜禽舍进行温湿度监控,避免了人工操作的主观性和随意性,增强了控制的稳定性,大大提高了环境监测的精度和效率,实现了畜禽舍环境中参数变量的优化控制和温湿度控制的自动化与智能化,具有很大的推广价值。

摘要：畜禽舍环境系统是一个多变量、非线性、时变和滞后的系统,各变量之间具有耦合关系,很难建立精确的数学模型。为此,利用模糊控制算法对畜禽舍环境温湿度状况进行实时监控,为商品猪提供最佳生长环境,缩短了生长周期,实现高效节能的工厂化生产,具有较好的实用价值和应用前景。

关键词：畜牧学,畜禽舍温湿度控制,设计,模糊控制

参考文献

[1]王建民.现代畜禽生产技术[M].北京:中国农业出版社,2000:131-133.

[2]闻新,周露,李东江,等.MATLAB模糊逻辑工具箱的分析与应用[M].北京:科学出版社,2001:30-62.

[3]朴营国.一种多变量模糊自适应控制器的研究[J].自动化学报,1996,18(6):11-13.

温湿环境 第8篇

体能是运动员参与日常训练和参加比赛的重要致胜因素与保障。运动员在训练和比赛中体能消耗的多少也将决定着运动水平的高低和运动成绩的好坏。因而, 体能训练一直以来都是运动员训练的重点, 是参与竞技体育比赛中重要的组成部分。目前, 在全球气候变暖的大背景下, 极低或极高的温度和湿度这些自然气象环境频繁出现, 而在不同的温湿度环境下比赛和训练将是教练员和运动员共同面临且不可逃避的严峻问题。对于在竞技体育与全民健身运动高度发展, 体育大国成为国家战略的体育大发展时期, 国内举办高水平的体育赛事不断地增多, 如何应对不同的温湿度环境对运动员体能消耗的影响已经成为亟需解决的重要问题。

目前, 关于温湿度环境对运动员体能消耗方面的研究成果还较少, 该文通过文献资料整理、归纳和演绎, 结合专家访谈和运动训练的专业知识等, 探讨不同环境的温湿度对运动员的体能影响, 对于提高运动员的运动成绩具有重要实际意义和参考价值。

1 温度对运动员体能消耗的影响分析

目前, 关于温度对于机体热代谢、能量代谢及水盐代谢等的相关机制研究较多, 而关于不同温度环境对体能的影响研究较少[9,10,11,12,13,14]。研究发现环境温度过高或过低都会对体能产生影响。正常生理情况下, 机体的产热和散热过程是保持平衡状态, 当环境温度过高或过低时, 机体的体温也会随之升高或降低。通常把35 ℃以上的生活环境和32 ℃以上的训练环境称为高温环境, 长时间进行亚极量的高温运动时过多的依赖于无氧运动, 这会导致体内乳酸的堆积和糖原的消耗, 从而过早出现疲劳而使体能下降[5]。在高温条件下交感-肾上腺髓质系统兴奋性增高, 脂解激素分泌增加, 也促进脂肪加速分解, 而脂肪又是三大能源物质之一, 因此, 在马拉松项目中的后程运动员体能下降明显[6]。韩运梅对负重游泳的小鼠实验表明在低温环境下体内乳酸浓度升高, 小鼠的抗疲劳能力和运动能力下降[7]。在冷环境中运动时交感神经紧张度增强, 冷暴露可显著增加血液肾上腺素和去甲肾上腺素水平, 但游离脂肪酸水平升高程度却小于在温度较高时, 由于周围血管的收缩, 皮肤和皮下组织血流量减少, 从而减少了流向脂肪组织的血流而使脂肪动员减少, 当脂肪动员减少时体能的维持时间也会缩短[8]。因此, 及时监控环境温度对运动员比赛成绩的发挥具有重要作用。

综合以上研究说明, 当机体处在适宜的温度环境中时有利于运动员体能的正常发挥, 而当温度过高或过低时都将会使运动员的体能消耗加快。环境温度的高低是无法改变的, 那么就需要从外在的调控机制以及能源物质的补充来减小不同温度环境对运动员体能的消耗, 降低高温或低温环境时对运动员运动成绩正常发挥的不利影响。

2 湿度对运动员体能消耗的影响分析

关于湿度对内环境稳定性以及水盐代谢等相关的影响机制和对策研究较多, 研究发现环境湿度的过大或过小会对运动员的体能发挥产生重要影响。相对湿度在60%以上的环境称为高湿环境, 相对湿度偏大, 对于田径运动员创造优异成绩是不利的[5]。当湿度大时会使体内汗液蒸发困难、烦躁郁闷, 妨碍散热过程, 尤其在马拉松、足球比赛项目中长时间的奔跑如果汗液不能及时排出容易出现中暑、恶心、呕吐等现象。湿度太低又会造成机体脱水、产生干渴烦躁的感觉, 在长时间进行的比赛项目中, 如果运动员不能及时的降低体温以及补充水分导致体内微量元素丢失而发生内环境紊乱, 对于运动员的体能将是严峻的考验[9]。研究发现湿热环境下受试者的武装急行军耐力素质下降比热环境显著, 而热环境下的耐力素质下降又较常温明显[10]。研究表明湿度较低时, 有利于跳跃运动员水平的发挥。湿度偏大一些时, 有利于短跑运动员产生爆发力。湿度大不利于长跑运动员排汗, 从而影响运动员的耐力发挥[8]。因此, 及时、准确地了解湿度环境对运动员体能的影响, 对提高比赛和训练成绩有重要意义。综上所述, 当湿度环境偏大或偏小时会使运动员的体能消耗增加。因此, 在长时间进行不同湿度环境的运动中时应及时注意微量元素的补充来调控内环境的稳定性以及通过外界干预来增加机体温度帮助排汗而减少中暑、恶心等现象。

3 温湿度对运动员体能消耗的影响分析

体育运动面对的环境因素往往是复杂的, 单纯的高温、低温、潮湿环境常常会演变成高温高湿、高温低湿等复杂环境, 给体育运动带来更大的困难。高温环境下运动训练要比低温环境下运动训练糖的消耗高, 因而高温高湿环境下会增加肌糖原的消耗, 当能源物质过多消耗时, 体能维持时间也会缩短[6]。高温高湿环境下运动时, 产热量大于散热量, 使人体的散热机制遭到破坏, 还激发了交感神经系统的反应引起蓄热量增加, 致使能量代谢紊乱[11]。高温高湿条件下进行剧烈的肌肉运动时, 人体大量出汗, 造成无机盐快速的丢失, 使细胞内液和细胞外液的浓度发生改变, 体内水盐平衡受到破坏, 内环境紊乱, 从而影响运动能力消耗[6,12]。此外, 在高温高湿环境下体内产生适应性反应, 体内能量代谢和激素水平都会发生相应的改变, 血液黏度发生改变以适应高温高湿度的环境[13]。在高温低湿环境中运动导致的脱水是影响运动能力的重要因素, 失水会导致体内电解质以及微量元素的丢失, 当体内水分过度丢失时就会对机体的供能产生一定影响, 从而影响运动员的体能。张联等对军人高温高湿环境身心适应力训练研究发现, 在高温高湿环境中时容易出现中暑、脱水、热痉挛甚至热衰竭等生理危害, 对军人的认知、意志、情绪等心理方面也会产生危害。

综合以上研究成果表明, 当运动员处于不同的温湿度环境中时运动员的体能消耗显著增加, 而当温度与湿度共同作用时机体会产生不同的生理反应, 由此说明温度与湿度往往相互依存、相互制约。

4 结论与建议

4.1 结论

在室外体育比赛数量越来越多, 规模越来越大的今天, 气候环境因素对运动员体能消耗, 运动水平的正常发挥的影响已经成为不容忽视的因素。气候环境因素可预测但却无法确定, 因此, 如何在不同的温湿度环境条件下调整竞技状态, 达到最佳竞技水平必然成为教练员及科研人员共同面临和关注的热点问题。综合目前国内体育专业学者对高温高湿、高温低湿环境对运动能力的机制及影响研究较多, 但对于不同温湿度的环境条件对体能影响的研究却少见。随着国内、国际竞技体育赛事的快速发展, 对不同温湿度环境条件下对体能影响远不能满足实际的需要。因此, 补充和加强对不同温湿度环境条件下对运动员体能消耗影响研究具有积极的现实意义。

4.2 建议

温湿环境 第9篇

因此, 本文研究了基于PIC16F877A单片机的蔬菜大棚温湿度监测系统相关技术, 对主控电路进行了改进, 提出了相应的对策和解决方案。

1设计思路

通常情况下, 温室内的温度和湿度对作物的影响巨大。如若要使得这些植物在非本季节处于较佳的生长状态, 就必须严格控制温室内的温湿度。而不同类别的植物, 所需温湿度也不尽相同。严格监测和控制温室内温度和湿度环境参数, 能够有效保障植物时刻处于较佳的生长状态, 有利于提高生产质量和产量。

首先, 本文分析了温室温湿度监测系统基本原理和性能要求, 针对农业生产所使用的普通MCU与PIC系列PIC16F877A进行性能比较, 对优化主控电路做出理论依据, 并提出相应的优化方案和整改对策。然后, 分析了目前农业生产所使用的模拟量传感器和直插式数字传感器进行性能差异, 从非电和电两个方面着手对影响温湿度监测精度及可靠性的原因进行分析, 并在优化的主控电路。最后, 采用了以PIC16F877A对直插数字集成式温湿度传感器DHT11进行循环控制, 达到对蔬菜大棚温湿度实时监控的目的[1]。

2硬件电路设计

本文选用DHT11作为温湿度环境信号监测系统的主要传感器件。DHT11数字温湿度传感器含有已校准数字信号输出, 包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件, 并与一个高性能8位单片机相连, 具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。DHT11传感器的校准系数以程序的形式存在OTP内存中, 传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口, 使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗, 非常适合温室内的温度和湿度环境参数信号监测系统的技术特点[2]。

本设计利用DHT11直插式数字温湿度传感器对蔬菜大棚温湿度进行实时监测, 并把实测温湿度值实时显示在LCD1602上, 可以通过键盘设定温湿度极限值, 如果实测温湿度超过设定极限值, 则进行LED或者蜂鸣器报警操作。

基于PIC16F877A单片机的蔬菜大棚温湿度监测系统主控电路如图1所示, 监测过程大体如下:当产品上电时, PIC16F877A与DHT11传感器通讯, 当PIC做好数据接收准备时, DHT11通过单总线将数据发到至PIC, 最后再由PIC将处理过的检测数据发送至LCD1062进行显示, 从而达到蔬菜大棚温湿度的实时检测。在此基础上, 用户可以通过按键输入温湿度极限值, 对温湿度报警值进行设定, 之后以达到峰值超标自动报警的目的。

3主函数初始化和外部中断流程图设计

我们对需要的特殊寄存器进行初始化后, 使其进入while循环, 等待外部中断。

(1) 初始化

初始化函数包括了系统初始化函数sys init () ;, LCD初始化函数lcd_init () ;等。系统初始化函数主要是对外部中断的I/O口, 和使能端进行设置[3]。LCD初始化函数lcd_init () ;主要是多LCD的I/O口进行方向设置, LCD指令输入等操作。如图2所示, 对主函数进行初始化设计。

初始化过程 (复位过程)

1) 延时15ms

2) 写指令38H (不检测忙信号)

3) 延时5ms

4) 写指令38H (不检测忙信号)

5) 延时5ms

6) 写指令38H (不检测忙信号)

7) (以后每次写指令、读/写数据操作之前均需检测忙信号)

8) 写指令38H:显示模式设置

9) 写指令08H:显示关闭

10) 写指令01H:显示清屏

11) 写指令06H:显示光标移动设置

12) 写指令0CH:显示开及光标设置

本设计运用了.h, 将LCD1602的初始化程序模块化, 这样便于整体程序设计的模块化操作, LCD1602原函数代码如下所示:

(2) 外部中断

在本文中外部中断主要有两大部分, 第一部分是主要是由键盘来实施操作, 其目的是在温湿度检测的同时能够实现温湿度极限值的设定。第二部分是有程序内部的数据判断来实施中断, 其主要目的在于所采集到的温湿度当前值是否超过所设定的极限值, 如果超过, 以此来做出报警动作, 反之中断不进行任何操作。

第一部分, 即键盘设定极限值的操作中断源代码如下:

第二部分, 即做出报警操作的中断源代码如下:

如图3所示, 本文对中断入口和外部信号进行了设置, 使得设计的主控电路能够更好的响应其他优先级更高的事件, 从而完成了外部中断流程的设计。

从上述设计的主控电路来看, 本文在对传统主控程序进行分析后, 才给出基于PIC16F877A的温湿度监测系统主控程序的设计, 并设计主要模块的流程图。不难看出, 通过PIC单片机设计监测系统的主控电路, 能够使得整个监测系统的主要部分实现模块化设计, 这将有利于系统将来的升级改造, 并降低了整个程序复杂度, 使程序设计、调试和维护等操作简单化。从而使得整个监测系统相对与传统的监测系统而言, 能够体现出智能化、数字化的特点。

参考文献

[1]孙安青.PIC单片机实用C语言程序设计与典型实例[M].北京.中国电力出版社, 2008:21-31.

[2]倪天龙.单总线传感器DHT11在温湿度测控中的应用[J].北京:单片基于嵌入式系统应用, 2010 (06) .

温湿环境 第10篇

云南地域广阔、地形特征复杂, 区域差异和垂直变化十分明显, 年温差小, 日温差大, 降水充沛, 干湿分明, 分布不均, 使安装在现场的电子设备耐温湿度变化的能力受到极大考验。既影响电力设备的准确性也影响其绝缘性, 设备的可靠性与安全性得不到保障[1—4]。因此研究高海拔地区温湿度对电力设备的影响变得尤为重要, 建立起一套基于电力设备的环境实验平台, 对设备在未安装前进行相关试验评价其性能显得很有必要。

1 云南地区温湿度对电力设备的影响

1.1 变电站测温装置故障统计

云南地势北高南低, 气候偏差较大, 在电力设备运行和存放的过程中, 因为温度和湿度这两个因素对设备的准确性和使用寿命起到了关键作用, 不同地区由于不同的地理位置, 产生的温度、湿度效应也各不相同。表1是云南2008年度几个地市变电站预试定检压力式温度计设备故障次数统计。

备注:其他原因包括人为因素、设备本身问题等原因。

1.2 设备故障分析

由表1压力式温度计测温装置在一年中共出现故障209次, 温湿度因子造成压力式温度计测温装置故障占总故障次数的28.7%, 准确度因子造成压力式温度计测量装置故障占总故障次数的31.6%, 老化因子造成压力式温度计测量装置故障占总故障次数的30.6%, 振动因子和其他因素造成压力式温度计测量装置故障占总故障次数的9.6%。

由此可以看出, 准确度、老化因子对电力设备影响最大, 温湿度因子对电力设备影响其次, 建立基于温湿度因子的电力环境试验平台显得很有必要。

2 电力设备环境实验平台简介

2.1 平台搭建

目前, 环境模拟技术已趋成熟, 加之自然气候曝露试验的周期过长, 气候的变化无常使试验结果的再现性很不理想。因此, 环境模拟试验得以推广应用, 并真实地模拟试验对象实际经受综合环境的影响, 增加试验的真实性和可靠性[5]。电力设备环境实验平台针对典型环境的特点用人工的方法模拟和强化主要环境因子, 在实验室条件下经过较短的时间, 快速评价电子设备的耐老化性和耐极端气候的稳定性。该平台满足模拟性、加速性和重现性三个基本条件, 从而实现人工气候试验的结果和天然暴露试验结果的相关性。目前该平台已开展了覆冰监测系统覆冰监测终端设备入网检测、多功能电子式电能表及配套设备的环境实验、变电站高压开关柜无线测温装置测试以及输电线路全工况无源光纤监测系统测试工作。

环境实验平台包括气候类环境实验室、机械振动类实验室和多功能人工气候模拟实验室, 试验项目既能满足相关国家、行业标准要求。环境实验平台试验项目如图1所示。

由于环境实验平台同时施加多种影响因素, 为了模拟平台更好地稳定工作需装设单独的电源控制室, 同时更好地模拟高海拔地区极寒、极冷的条件需装设冷却塔, 为了更好地观察设备在动态情况下的运行状态, 还需在多功能人工气候模拟系统考虑加装模拟运行的程控电源装置、运行校验测试装置、通信接口、人员控制台等, 具体在实验室的规划布局情况如图2所示。

2.2 环境实验平台的温湿度指标

环境实验平台的温湿度因素主要影响气候类环境试验中的高低温试验和交变湿热试验。实验平台温湿度工作范围为-60~125℃和10%~95%RH, 使用环境温度:20±5℃, 温度波动度:≤±0.1℃ (15℃、20℃、30℃) , 温度均匀性:≤±0.2℃, 湿度波动度:≤±0.5%RH (20℃) , 湿度均匀性:≤±1.0%RH (20℃) 。该平台调温系统为PID调节, 调湿系统为双温法。

按国家标准规定, 温湿度试验的温度容差通常为±2℃, 湿度容差为±3%[6—11], 相应的试验点见表1, 温度测量系统的扩展不确定度 (k=2) 要求小于0.4℃[12], 湿度测量系统的扩展不确定度 (k=2) 应不大于被测湿度容差的1/3, 所以该项技术指标通常为1%RH[13] (表2) 。

3 环境实验平台中温湿度因子对电力设备的影响分析

3.1 环境实验平台中温湿度因子影响分析必要性

在电力设备运行和存放的过程中, 因为温度和湿度这两个因素对设备的准确性和使用寿命起到了关键作用, 不同地区由于不同的地理位置, 产生的温度、湿度效应也各不相同。所以, 按照国家标准或用户自定要求, 利用温湿度的变化, 针对电力设备在高温、低温的环境下贮存或使用时的环境模拟试验很有必要。试验后, 可以分析不同厂家相同功能设备的性能高低。例如, 在针对电力集抄相关设备、输电线路覆冰在线检测装置、高压开关柜无线测温装置以及输电线路全工况无源光纤监测系统的试验过程中, 设备在极端温湿度环境中的适应性对该设备性能好坏的判断起到了至关作用。

基于电力设备环境实验平台, 利用温湿度因素进行环境模拟试验, 根据试验数据分析电力设备性能是否符合预定要求, 是电力企业设备选型、设备使用以及设备存放、维护行之有效的手段。

3.2 温湿度因素对输电线路覆冰在线检测装置的影响分析

云南电网公司电能计量重点实验室环境实验平台于2008年起对不同厂家的输电线路覆冰在线检测装置进行入网检测工作, 并对5年的入网数据和设备挂网运行情况进行了追踪和统计, 相应的试验数据分析见表3。

注:同一设备不合格原因可多个, 出现任一不合格项则该设备不合格。

由图3可知, 温湿度因素对于输电线路覆冰在线检测装置的正常运行占了主导地位。该种装置是监测在恶劣大气环境中运行的高压输电线路及变电站绝缘子的覆冰 (雪) 情况的装置, 装置多在低温情况下进行覆冰预警, 因此设备生产厂家对该装置做了耐低温处理。然而, 试验数据分析可以看出, 低温是造成输电线路覆冰在线检测装置不合格的主要原因。由此可知, 基于电力设备环境实验平台, 利用温湿度因素进行环境模拟试验对输电线路覆冰在线检测装置是有用的。

3.3 温湿度因素对其他电力设备的影响分析

随着电网的发展, 在线监测系统越来越普遍的被运用到电网运行中。从2011年至今, 云南电网公司电能计量重点实验室环境实验平台除了开展输电线路覆冰在线检测装置入网检测工作以外, 还开展了多功能电子式电能表及配套设备的环境实验、变电站高压开关柜无线测温装置测试以及输电线路全工况无源光纤监测系统测试工作。相应的试验数据见表4。

由图4可知, 从2011年至今, 基于本实验室电力设备环境实验平台的入网检测工作中, 温湿度是检测电力设备性能是否合格的重要因素, 温湿度因素对电力设备环境实验的最终结果起到至关重要的作用。引入准确的温湿度因素, 能增加电力设备环境模拟试验结果的可靠性。

4 温湿度环境实验平台可靠性分析

4.1 装置跟踪分析

云南地域广阔、地形特征复杂、四季温湿度变化较大, 使安装在现场的电子设备耐温湿度变化的能力受到极大考验。从2009年1月至2013年12月, 对云南电网公司接入一级主站的86套输电线路覆冰在线检测装置进行跟踪和统计, 共记录缺陷246次, 其中137次发生在每年的11月至次年2月, 占总缺陷数的55.7%。而这137起缺陷主要集中在冬季低温多雪的迪庆和滇东北地区。因此, 根据电力设备安装地区的温湿度特点, 真实地模拟试验对象实际经受综合环境的影响, 可以增加试验的真实性。

4.2 对比试验分析

基于电力设备环境实验平台, 经过设备购置方和厂家同意, 将因温湿度因素不合格入网设备7台和合格的7台装设在单位外部进行运行监控, 时间段为2011年5月至2013年5月, 其中检测合格的7台设备运行正常, 无故障出现;4台输电线路覆冰在线检测装置和1多功能电子式电能表及配套设备, 在温度较低或者湿度较高的天气下, 均出现通讯异常情况, 1台变电站高压开关柜无线测温装置和1台输电线路全工况无源光纤监测系统, 在温度较低或者湿度较高的天气下, 均出现数据异常情况;

经过跟踪对比分析, 该实验平台能真实评价高海拔地区四季的温湿度对电力设备的影响, 保证高海拔地区电力设备的安全性与可靠性。

5 结语

温湿环境 第11篇

对卷烟工厂来说, 工艺空调机组的精准控制关系着产品的质量, 生产区域温湿度也是卷烟品质的重要考核指标, 空调机组的自动化调节取决于对各点温湿度传感器采集数据的综合计算与分析, 因此本项目着力解决温湿度传感器感应值与实际值的偏差, 力求精准控制同时降低能耗。

1 现状与纠正必要性审视

工艺空调是保障生产车间温湿度指标达标的关键设备, 其控制精度的高低决定着生产车间温湿度指标是否满足生产工艺要求, 同时对动力能源消耗也有着重要影响。在实际生产运行中发现, 工艺空调机组经常出现新风传感器的温湿度感应值与室外新风温湿度实际值偏差较大的现象, 此偏差带来的严重后果是会造成新风阀误动作使空调机组处于紊乱操控状态, 影响生产车间温湿度指标的控制;同时新风的不合理吸入, 会造成蒸汽加热加湿或制冷机无功作业, 浪费能源。从保障生产车间工艺指标和节能两方面考虑, 纠正上述两值偏差是非常具有经济效益和实际意义的。

2 工艺空调系统结构及控制原理

针对我厂现有空调机组, 对其系统结构及控制原理作简要说明, 系统结构如图1所示。

从图1可以看出, 工艺空调机组的调节依据是由参数一 (控制区域的平均温湿度) 和参数二 (室外新风温湿度传感器感应值) 共同控制。其中参数一是指所控区域室内传感器温湿度平均值, 它决定整个空调机组加热加湿或制冷、高压喷雾阀的开度, 参数二是指新风传感器的温湿度值也就是焓值, 它决定新风阀的开度也就是室外新风的补充量。

焓值是温湿度的综合, 是能量单位, 表示在单位空气中温度和湿度综合后的能力刻度, 主要是控制对空气进行加热、制冷、加湿、除湿处理, 单单比较温度是不合理甚至是错误的。比如在过渡季节新风阀的开关控制, 当室外空气的焓值低于室内空气的焓值时说明不需要制冷就可直接引入, 当新风传感器显示温湿度与室外新风的温湿度出现偏差时, 就会造成焓值计算出现偏差从而导致新风阀误动作, 将不合适的室外新风引进室内造成室内温湿度剧烈的温升降或湿升降, 使控制区域温湿度指标发生偏移, 同时还需要耗用大量的能源 (蒸汽或电能) 去纠正[1]。

3 纠正前的温湿度数据取证

利用动力能源监控系统和手持式温湿度仪, 对1月19日—22日的K1工艺空调机组的新风传感器显示温湿度与室外实测温湿度进行了统计和计算, 确实存在不同程度的偏差, 温度平均偏差为5.08℃, 湿度 (RH) 平均偏差为9.60%, 具体如表1、表2所示。

℃

%

4 措施设计及纠正实施

通过调查了解, 我厂南厂北移时工艺空调机组由于面积限制, 设计安装的空调管道整体长度缩短了3 m, 且新风传感器的安装位置均在新风管道入口内2~4 m处。空调机组内部温度较高, 新风管道与机组内部相通, 热交换原理可知机组内部部分高温高湿气体通过新风管道滞留于新风管道入口附近, 影响风道入口处新风传感器准确采集新风温湿度, 形成测量偏差。

通过改变新风传感器原安装方式及安装位置, 将其从风道入口内部移至露天室外, 从而避免工艺空调机组本身高温高湿环境对新风传感器测量值的影响, 以此对新风感应温湿度与室外实际温湿度进行纠正, 消除偏差。原新风传感器工作原理是当管道内有风流量才对新风温湿度进行测量, 所以其仅适用于管道内部安装, 传感器位置调整到室外时需配置室外型新风传感器, 论证后选用瑞士罗卓尼克L13WHT2型温湿度传感器为例进行安装并测试纠正效果。

考虑到今后对传感器的维护维修方便, 最终将新风传感器安装在联合工房楼顶墙上, 并按照操作手册进行了正确的电气接线。

5 成效分析及结语

实施完毕后, 再次利用动力能源监控系统和手持式温湿度仪, 对纠正后的K1工艺空调机组的新风传感器显示温湿度与室外实测温湿度进行了统计和计算, 温度偏差平均为0.29℃ (限于篇幅原因, 此处不再罗列纠正后的温湿度值) , 湿度 (RH) 偏差平均值为0.47%, 排除测量工具允许误差, 实现了偏差纠正。

偏差的纠正消除, 为卷烟工厂精细化控制提升了科学水准, 保障好了生产车间工艺温湿度指标, 也就保障好了产品质量, 同时为动力能源监控与领导决策提供了准确数据支持, 获得多方效益。

摘要：针对工艺空调新风传感器的温湿度感应值与室外新风温湿度实际值存在较大偏差的现状, 分析造成两值偏差原因, 提出消除偏差方案, 以避免空调新风阀误动作, 为保障生产车间工艺温湿度指标和降低动力能源消耗提供科学依据和数据支撑。

关键词：工艺空调,新风传感器,温湿度偏差,生产工艺指标

参考文献