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箱罩內(nèi)的最大空氣速率檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-05 10:39:32 更新時(shí)間：2025-08-04 10:39:33

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

箱罩內(nèi)的最大空氣速率檢測(cè)：確保環(huán)境控制與安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

在眾多工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室和潔凈環(huán)境中，箱罩（如通風(fēng)櫥、生物安全柜、環(huán)境測(cè)試艙、局部排風(fēng)罩等）扮演著至關(guān)重要的角色，其主要功能是控制有害氣體、粉塵、微生物或調(diào)節(jié)特定環(huán)境參數(shù)，保護(hù)操作人員和環(huán)境安全。箱罩內(nèi)部的空氣流場(chǎng)特性，尤其是最大空氣速率，是衡量其性能的核心指標(biāo)之一。最大空氣速率直接關(guān)系到污染物控制的有效性（能否有效防止污染物逸散）、操作人員的暴露風(fēng)險(xiǎn)、以及內(nèi)部環(huán)境條件的穩(wěn)定性（如溫度、濕度的均勻性）。過(guò)高的風(fēng)速可能導(dǎo)致湍流加劇、產(chǎn)生噪音、干擾內(nèi)部操作（如精密稱量）或增加能耗；而過(guò)低的風(fēng)速則無(wú)法有效捕捉和排除污染物，形成安全隱患。因此，對(duì)箱罩內(nèi)最大空氣速率進(jìn)行準(zhǔn)確、規(guī)范的檢測(cè)，是驗(yàn)證設(shè)備性能、保障安全運(yùn)行、滿足法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求的必要步驟。

檢測(cè)項(xiàng)目

核心檢測(cè)項(xiàng)目即為箱罩工作區(qū)域內(nèi)（通常指操作開(kāi)口平面或內(nèi)部特定工作平面）的最大空氣速率。具體包括：

1. 工作開(kāi)口面風(fēng)速分布與最大值：對(duì)于前開(kāi)式箱罩（如通風(fēng)櫥），在操作開(kāi)口平面（通常指窗框下沿平面或規(guī)定高度平面）按標(biāo)準(zhǔn)劃分網(wǎng)格點(diǎn)，測(cè)量各點(diǎn)的面風(fēng)速，并從中找出最大值。

2. 內(nèi)部工作平面最大風(fēng)速：對(duì)于需要在內(nèi)部特定高度進(jìn)行操作的箱罩，或需要評(píng)估內(nèi)部氣流均勻性時(shí)，在指定的內(nèi)部工作平面上布點(diǎn)測(cè)量風(fēng)速，尋找最大值。

3. 氣流模式觀察（輔助）：雖然主要檢測(cè)速率，但常結(jié)合可視化的煙霧測(cè)試觀察氣流模式，評(píng)估高風(fēng)速區(qū)域是否與操作區(qū)域重疊、是否存在回流或死區(qū)等。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行箱罩內(nèi)最大空氣速率檢測(cè)需要精密的測(cè)量?jī)x器，主要儀器包括：

1. 熱式風(fēng)速儀：這是最常用的儀器。其原理是通過(guò)加熱的敏感元件（熱線或熱膜）置于氣流中，風(fēng)速的變化導(dǎo)致熱損失率變化，進(jìn)而改變?cè)碾娮杌驕囟?，通過(guò)電信號(hào)換算為風(fēng)速值。熱式風(fēng)速儀響應(yīng)快、靈敏度高（尤其適合低風(fēng)速）、探頭體積小（可測(cè)點(diǎn)狀風(fēng)速），非常適合箱罩內(nèi)復(fù)雜流場(chǎng)的測(cè)量。關(guān)鍵要求是探頭尺寸?。ā?6mm直徑）、量程合適（通常0-2 m/s或0-5 m/s精度更高）、精度高（通常要求±3%讀數(shù)或±0.015 m/s，取較大值）、具備數(shù)據(jù)記錄功能。

2. 風(fēng)速探頭支架/定位裝置：用于精確定位風(fēng)速探頭在測(cè)量平面（開(kāi)口面或內(nèi)部平面）上的位置，確保網(wǎng)格點(diǎn)定位準(zhǔn)確、探頭方向（通常要求垂直于測(cè)量平面）一致。常用三腳架配合可調(diào)節(jié)探桿或?qū)Ｓ每蚣堋?/p>

3. 風(fēng)量罩（輔助驗(yàn)證）：有時(shí)用于測(cè)量箱罩的總排風(fēng)量，結(jié)合開(kāi)口面積可計(jì)算平均面風(fēng)速，作為最大值檢測(cè)的輔助驗(yàn)證。但對(duì)最大速率本身，仍需點(diǎn)測(cè)。

4. 煙霧發(fā)生器和煙霧棒：用于可視化氣流模式，輔助識(shí)別高風(fēng)速區(qū)域和潛在的流動(dòng)問(wèn)題。

5. 環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)儀（可選）：如溫濕度計(jì)、氣壓計(jì)，用于記錄測(cè)試環(huán)境條件（部分標(biāo)準(zhǔn)要求修正）。

6. 數(shù)據(jù)記錄儀：連接風(fēng)速儀，自動(dòng)記錄各測(cè)量點(diǎn)的風(fēng)速數(shù)據(jù)，提高效率和準(zhǔn)確性。

檢測(cè)方法

箱罩內(nèi)最大空氣速率的檢測(cè)需遵循標(biāo)準(zhǔn)化的流程，確保結(jié)果可靠、可比：

1. 準(zhǔn)備工作： * 確認(rèn)箱罩運(yùn)行正常（風(fēng)機(jī)、閥門、控制系統(tǒng)等）。 * 將箱罩調(diào)節(jié)至規(guī)定的運(yùn)行狀態(tài)（如設(shè)定風(fēng)量、窗扇開(kāi)度等）。 * 清潔測(cè)量區(qū)域，移除不必要的物品。 * 根據(jù)適用標(biāo)準(zhǔn)，在待測(cè)平面（開(kāi)口面或內(nèi)部工作平面）劃分測(cè)量網(wǎng)格。網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)量、間距和位置需嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（例如，在開(kāi)口面上劃分若干等面積矩形，每個(gè)矩形中心設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，邊界點(diǎn)離邊緣一定距離）。 * 校準(zhǔn)風(fēng)速儀并設(shè)置參數(shù)（如單位、平均時(shí)間）。 * 安裝并固定風(fēng)速探頭支架，設(shè)置探頭方向（通常垂直向下或垂直指向測(cè)量平面）。

2. 測(cè)量過(guò)程： * 將風(fēng)速探頭依次、準(zhǔn)確地定位到網(wǎng)格點(diǎn)上。 * 在每一點(diǎn)，待風(fēng)速讀數(shù)穩(wěn)定后（通常穩(wěn)定時(shí)間≥30秒或按儀器要求），記錄該點(diǎn)的平均風(fēng)速值。建議記錄瞬時(shí)值并計(jì)算時(shí)間段內(nèi)平均值。 * 依次測(cè)量所有網(wǎng)格點(diǎn)。

3. 數(shù)據(jù)記錄與分析： * 記錄所有測(cè)點(diǎn)的風(fēng)速值、位置信息、環(huán)境參數(shù)（溫度、氣壓）、設(shè)備狀態(tài)（窗扇高度、風(fēng)量設(shè)定值）等。 * 從所有記錄的風(fēng)速值中找出最大值，即為該測(cè)量平面上的最大空氣速率。 * 計(jì)算平均風(fēng)速（所有測(cè)點(diǎn)平均值）作為參考。 * 分析風(fēng)速分布均勻性（如相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）。

4. 報(bào)告：出具包含測(cè)試依據(jù)、設(shè)備信息、測(cè)試條件、測(cè)量位置圖、各點(diǎn)風(fēng)速數(shù)據(jù)、最大風(fēng)速值、平均風(fēng)速值、結(jié)論（是否符合要求）等內(nèi)容的完整報(bào)告。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

箱罩內(nèi)最大空氣速率的檢測(cè)必須嚴(yán)格遵循相關(guān)國(guó)家、行業(yè)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以確保檢測(cè)的一致性和權(quán)威性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

1. ASHRAE 110-2016: Method of Testing Performance of Laboratory Fume Hoods：這是北美地區(qū)最權(quán)威的實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。詳細(xì)規(guī)定了面風(fēng)速（包括最大、最小、平均）的測(cè)量網(wǎng)格劃分（包括中心線、側(cè)邊線、角落點(diǎn)）、測(cè)點(diǎn)數(shù)量（至少12個(gè)點(diǎn)）、探頭要求、測(cè)量程序等，并對(duì)最大面風(fēng)速有明確限值要求（通常≤150 fpm 或 0.76 m/s）。

2. EN 14175 (所有部分): Fume cupboards：歐盟標(biāo)準(zhǔn)。其中Part 3: Type Test Methods 規(guī)定了型式試驗(yàn)中的氣流測(cè)試方法，包括工作面風(fēng)速測(cè)量（開(kāi)口面特定網(wǎng)格點(diǎn)）和內(nèi)部風(fēng)速（僅限特定類型柜）。對(duì)最大面風(fēng)速也有明確要求。

3. JG/T 385-2012 《無(wú)風(fēng)管自凈型排風(fēng)柜》：中國(guó)建筑工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)定了自凈型排風(fēng)柜（生物安全柜的一種）的性能要求和測(cè)試方法，包含工作窗口平均風(fēng)速和風(fēng)速均勻度的測(cè)試要求。

4. GB/T 25915 (所有部分) / ISO 14644 (所有部分): 潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境：雖然主要針對(duì)潔凈室，但其關(guān)于單向流（層流）工作臺(tái)/罩內(nèi)風(fēng)速均勻性和最大/最小風(fēng)速的測(cè)試方法（如測(cè)量平面選擇、網(wǎng)格劃分）常被借鑒用于其他類型箱罩的內(nèi)部氣流測(cè)試。

5. GB 50073-2013 《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。其中對(duì)潔凈工作臺(tái)等設(shè)備的氣流速度有相關(guān)要求。

6. 制造商規(guī)范：特定箱罩制造商也可能提供其產(chǎn)品的檢測(cè)方法和接受標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵點(diǎn)： 選擇哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)取決于箱罩的類型（通風(fēng)櫥、生物安全柜、排風(fēng)罩等）、安裝地點(diǎn)（國(guó)家/地區(qū)）以及具體的合規(guī)性要求。檢測(cè)前必須明確適用的標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格按照該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行所有步驟。