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實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量排風(fēng)柜檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-26 06:19:14 更新時(shí)間：2025-07-25 06:19:14

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量排風(fēng)柜檢測

變風(fēng)量排風(fēng)柜（VAV Fume Hood）是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室中至關(guān)重要的安全設(shè)備，它通過實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)排風(fēng)量來維持工作窗面處穩(wěn)定的面風(fēng)速（通常為0.3-0.6 m/s），從而有效控制并排出實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的有害氣體、蒸汽、粉塵或氣溶膠，保障實(shí)驗(yàn)人員安全并降低能耗。相較于傳統(tǒng)的定風(fēng)量排風(fēng)柜，其性能更依賴于復(fù)雜的控制系統(tǒng)（如面風(fēng)速傳感器、調(diào)節(jié)閥、控制器）的精準(zhǔn)響應(yīng)。因此，定期的、全面的性能檢測是確保其持續(xù)有效運(yùn)行、規(guī)避安全隱患的必備環(huán)節(jié)。檢測不僅包括基礎(chǔ)的物理參數(shù)測量，更需要驗(yàn)證其動態(tài)響應(yīng)能力和系統(tǒng)集成效果。

核心檢測項(xiàng)目

針對變風(fēng)量排風(fēng)柜的特性和安全要求，核心檢測項(xiàng)目通常涵蓋以下幾個(gè)方面：

1. 外觀與結(jié)構(gòu)檢查： 檢查柜體、導(dǎo)流板、工作臺面、視窗等是否有損壞、變形或嚴(yán)重腐蝕；確認(rèn)視窗上下移動順暢無卡滯，平衡裝置工作正常；檢查各類管線接口是否密封良好。

2. 面風(fēng)速測試： 這是最關(guān)鍵的安全性能指標(biāo)。測試需要在多個(gè)視窗高度（通常是全開、半開、15cm或25cm開口）下進(jìn)行，測量工作窗面開口平面上多個(gè)點(diǎn)（通常按標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格布點(diǎn)）的風(fēng)速，計(jì)算平均面風(fēng)速、面風(fēng)速均勻性（相對標(biāo)準(zhǔn)偏差或最大值/最小值比）以及響應(yīng)時(shí)間（視窗高度變化后，面風(fēng)速恢復(fù)到設(shè)定值所需時(shí)間）。

3. 變風(fēng)量系統(tǒng)性能測試： * 響應(yīng)性測試： 改變視窗高度或模擬污染物釋放（如使用示蹤氣體），檢測控制系統(tǒng)調(diào)整風(fēng)閥開度（從而改變排風(fēng)量）的速度和精度，確保面風(fēng)速能迅速穩(wěn)定在設(shè)定范圍。 * 流量范圍測試： 驗(yàn)證排風(fēng)柜在其設(shè)計(jì)視窗高度范圍內(nèi)的最小和最大排風(fēng)量是否滿足設(shè)計(jì)要求，且控制穩(wěn)定。 * 報(bào)警功能測試： 人為制造故障（如堵塞傳感器、關(guān)閉風(fēng)閥、斷電），驗(yàn)證低風(fēng)速報(bào)警、氣流故障報(bào)警等是否能有效觸發(fā)并符合設(shè)定閾值。

4. 控制性能驗(yàn)證： 檢查控制器設(shè)定值（目標(biāo)面風(fēng)速）、顯示值（實(shí)測面風(fēng)速、排風(fēng)量、風(fēng)閥開度等）的準(zhǔn)確性；測試遠(yuǎn)程監(jiān)控/樓宇管理系統(tǒng)（BMS）接口功能（如狀態(tài)反饋、報(bào)警信號傳輸）是否正常。

5. 示蹤氣體（煙霧）測試： 在柜內(nèi)不同位置釋放示蹤氣體（如四氯化鈦TiCl4發(fā)煙）或煙霧，觀察其在視窗開口處的逸出情況，直觀評估氣流控制和污染物控制效果。

6. 噪聲測試： 在正常運(yùn)行狀態(tài)下，測量排風(fēng)柜前方操作位置的噪聲水平，確保符合實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求。

7. 緊急情況處理測試： 模擬斷電或系統(tǒng)故障，測試排風(fēng)柜的應(yīng)急排風(fēng)模式（如旁通或最大風(fēng)量）是否自動啟動并維持基本防護(hù)能力。

關(guān)鍵檢測儀器

準(zhǔn)確可靠的檢測離不開專業(yè)儀器：

1. 風(fēng)速儀： * 熱式風(fēng)速儀： 最常用，精度高，響應(yīng)快，適用于低風(fēng)速測量（0-0.5m/s至0-5m/s量程）。需帶多點(diǎn)測量支架或可固定探頭。 * 葉輪風(fēng)速儀： 可用于中高風(fēng)速測量，成本較低，但精度和響應(yīng)速度可能略遜于熱式，且對氣流方向敏感。

2. 風(fēng)量計(jì)： 用于測量排風(fēng)管道的實(shí)際風(fēng)量。常用類型： * 皮托管+微壓計(jì)： 在直管段測量動壓計(jì)算風(fēng)速和風(fēng)量，精度高，是基準(zhǔn)方法，但對安裝位置有嚴(yán)格要求。 * 熱式風(fēng)速儀陣列/風(fēng)量罩： 可安裝在排風(fēng)口直接測量風(fēng)量，操作便捷，但對安裝面的平整度和密封性有要求。 * 超聲波流量計(jì)： 非接觸式測量，適用于不便安裝傳感器的場合。

3. 數(shù)據(jù)記錄儀： 用于實(shí)時(shí)記錄風(fēng)速、風(fēng)量、風(fēng)閥開度、壓力等參數(shù)隨時(shí)間的變化，尤其對評估響應(yīng)性至關(guān)重要。

4. 示蹤氣體發(fā)生與檢測裝置： * 發(fā)煙管/發(fā)煙器： 如四氯化鈦(TiCl?)發(fā)煙管，產(chǎn)生可見煙霧。 * 電子式氣體檢漏儀/濃度儀： 用于定量或半定量檢測特定示蹤氣體（如SF?）在柜外的泄漏濃度。

5. 噪聲計(jì)： 符合IEC 61672標(biāo)準(zhǔn)的聲級計(jì)，測量A計(jì)權(quán)聲壓級。

6. 輔助工具： 卷尺（測量開口尺寸）、秒表（測響應(yīng)時(shí)間）、照相機(jī)（記錄現(xiàn)場情況）、檢測用網(wǎng)格板（規(guī)范布點(diǎn)）。

主要檢測方法

檢測方法通常遵循國際或國家標(biāo)準(zhǔn)，常見方法包括：

1. 面風(fēng)速測量（按標(biāo)準(zhǔn)如ASHRAE 110, EN 14175）： * 在待測開口高度（如全開、半開、15cm高）穩(wěn)定后，將工作窗面劃分為規(guī)定大小的網(wǎng)格（如15cm x 15cm）。 * 使用風(fēng)速儀探頭依次測量每個(gè)網(wǎng)格中心點(diǎn)的風(fēng)速。探頭感應(yīng)部分應(yīng)準(zhǔn)確位于開口平面內(nèi)，并垂直于平面。 * 記錄所有點(diǎn)的風(fēng)速值，計(jì)算平均值（即平均面風(fēng)速）和面風(fēng)速均勻性指標(biāo)（如最大值、最小值、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差）。

2. 變風(fēng)量響應(yīng)性測試： * 視窗升降法： 快速（通常1-2秒內(nèi)）將視窗從一個(gè)高度（如全開）改變到另一個(gè)高度（如半開），同時(shí)用數(shù)據(jù)記錄儀連續(xù)記錄面風(fēng)速（或排風(fēng)量/風(fēng)閥開度）的變化曲線。分析風(fēng)速下降到最低點(diǎn)后恢復(fù)到設(shè)定值±X%或±Y m/s范圍內(nèi)所需的時(shí)間（響應(yīng)時(shí)間）。 * 示蹤氣體擾動法： 在特定視窗高度下，向柜內(nèi)穩(wěn)定釋放示蹤氣體。快速增加釋放量模擬污染物爆發(fā)，觀察控制系統(tǒng)調(diào)整風(fēng)量后，柜內(nèi)負(fù)壓/氣流模式恢復(fù)穩(wěn)定所需時(shí)間及柜口有無明顯泄漏。

3. 示蹤氣體（煙霧）測試： * 在柜內(nèi)不同位置（如工作臺面中心、后部角落、靠近視窗邊緣）點(diǎn)燃發(fā)煙管或釋放煙霧。 * 觀察煙霧流動路徑，重點(diǎn)檢查煙霧是否被有效吸入排風(fēng)口，以及在視窗開口附近是否有煙霧明顯溢出或回流。

4. 報(bào)警功能測試： 通過人為降低排風(fēng)量（如關(guān)小風(fēng)閥）、堵塞傳感器、或斷開電源等，觸發(fā)預(yù)設(shè)的低面風(fēng)速報(bào)警或氣流故障報(bào)警，確認(rèn)聲光報(bào)警正常啟動。

主要檢測標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)柜檢測需依據(jù)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，確保檢測的一致性和可比性：

1. 國際/歐洲標(biāo)準(zhǔn)： * ASHRAE 110-2016： Method of Testing Performance of Laboratory Fume Hoods。美國采暖、制冷與空調(diào)工程師學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)，被全球廣泛采用。詳細(xì)規(guī)定了面風(fēng)速測試（示蹤氣體法為可選）、煙霧可視法、示蹤氣體濃度法（定量評估泄漏率）及響應(yīng)性測試方法。 * EN 14175: 系列標(biāo)準(zhǔn)： Fume cupboards。歐洲標(biāo)準(zhǔn)體系，涵蓋了排風(fēng)柜的設(shè)計(jì)、類型、安全性能要求（Part 1, 2）、現(xiàn)場測試方法（Part 3: Type test & Part 7: On-site test）和定期測試（Part 4）。其現(xiàn)場測試部分與ASHRAE 110有相似之處，也有特定要求。

2. 國家標(biāo)準(zhǔn)/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： * JG/T 385-2012： 實(shí)驗(yàn)室變風(fēng)量排風(fēng)柜。中國建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了變風(fēng)量排風(fēng)柜的術(shù)語、分類、要求（包括性能要求如面風(fēng)速、響應(yīng)時(shí)間、報(bào)警功能）、試驗(yàn)方法（參照了ASHRAE 110及EN 14175的方法）和檢驗(yàn)規(guī)則