一系統(tǒng)概述 隨著我國的經濟現(xiàn)代化化飛速發(fā)展，人們的生活水平越來越高。冬季的供熱采暖、夏季的空調降溫，這一切都離不開大量能源的消耗；進入二十一世紀以來，由于各種綜合因素，我國煤電供應日趨緊張，能源需求與供給的矛盾越來越大。 我國是一個能源消費大國，但長期以來，我國的能源有效利用率一直較低，能源浪費嚴重。對于能源消費主體之一的建筑業(yè)來說，建筑墻體材料、外門、外窗的保溫、隔熱性能直接體現(xiàn)該建筑的能耗水平。因此，近年來國家制訂了相關保溫性能檢測的強制性標準，籍以提高我國建筑業(yè)的節(jié)能水平。 沈陽微特應用技術開發(fā)有限公司，是以中科院沈陽計算技術研究所工業(yè)自動化設計制造研究室為技術骨干，并在沈陽市南湖高新科技開發(fā)區(qū)注冊的高科技制造企業(yè)。我公司憑借研究所的強大技術優(yōu)勢和開發(fā)能力，結合我國建筑生產行業(yè)的實際情況，依照GB/T8484-2002《建筑外窗保溫性能檢驗標準》、GB/T16729－1997《建筑外門保溫性能檢驗標準》，開發(fā)研制MWJ系列智能建筑門窗保溫性能試驗機。 MWJ系列智能建筑門窗保溫性能試驗機完全滿足標準檢測要求，配備（1）150mm厚聚胺酯一次成型板構成的冷熱箱、組合式試件框；（2）冷箱丹佛斯進口制冷壓縮機組；（3）多達148點智能數(shù)字式溫度傳感器溫度測量；（4）0.1級精度的真有效值交流功率測量；（5）日本進口專家型溫度控制儀表，具有保溫效果好，數(shù)據采集精確，溫度控制穩(wěn)定、可靠，試驗過程 標準法 與 優(yōu)選法 全自動控制、計算、判斷、曲線分析，原始記錄及報表自動保存、打印，歷史數(shù)據可查詢、打印以及操作方便、易學易會等多項功能。 該系列產品是全國各省、市、地（縣）質量檢測機構、技術監(jiān)督部門、建筑行業(yè)的工程質量監(jiān)督部門、科研單位及建筑門窗生產單位進行門窗保溫性能檢測的必要設備。自2002年開發(fā)研制成功以來，已生產應用上50臺套，用戶包括黑龍江寒地建筑科學研究院、福建省建筑學研究院、寧夏建筑科學研究院、上海建筑科學研究院、廣州建筑科學研究院、重慶建筑科學研究院、江西省建筑材料院、西南交通大學等多家國家級權威檢測以及建筑門窗節(jié)能標識認證機構。 MWJ系列智能式建筑門窗及墻體保溫性能試驗機，通過試件框的組合變化，可以分別檢測建筑外窗、外門以下規(guī)格保溫性能，也可以檢測其他建筑材料，如建筑玻璃的傳熱系數(shù)。建筑外窗：1.8m 1.8m以內規(guī)格；建筑外門：2.4m 1.8m以內規(guī)格；也可以根據用戶要求訂做其他規(guī)格尺寸的試件框。二設備技術規(guī)格 MWJ系列智能建筑門窗保溫性能試驗機，主要由冷箱及其導流屏裝置、熱箱、組合式試件框、儀表電氣控制臺、冷箱制冷機組與電加熱器、熱箱電暖氣、溫度與功率儀表檢測裝置環(huán)境箱智能溫度及計算機控制系統(tǒng)組成。2.1試驗室的環(huán)境和空間要求 設備外形尺寸為4.0m 2.7m 3.5m（長 寬 高），所需環(huán)境空間最小為5.5m 4.0m 4.0m。試驗室只留一個門（必須是保溫門），不得開窗。所有與外界接觸的墻壁內側均應粘貼不低于50毫米厚的聚苯板作為內保溫層，也可以做外保溫處理，環(huán)境箱門建議為保溫門。另外需3.0m 2.7m 2.8m（長 寬 高）以上的控制臺面積。 試驗環(huán)境室建議采用兩臺2P柜式變頻空調機控制室溫，保證無死角，保證室內溫度均勻一致。試驗室控溫18～20 C，其空氣溫度波動小于0.5K，在正式試驗時保證熱箱墻體內外表面溫差小于1K。試驗室動力電源為AC380V15kVA。2.2熱箱、冷箱外壁構造及其材料 熱箱、冷箱外壁都采用由兩層彩鋼板中間夾150mm厚聚胺酯發(fā)泡塑料構成，熱阻值 4.8m2.k/w,為保證其保溫的均勻性，聚胺酯發(fā)泡塑料在施工時采用交錯搭接的方式鑲拼，箱體內外兩側無貫通的金屬構件。熱箱外壁在接縫處使用結構膠雙面密封使熱損失降到最小。2.3試件框、標準試件構造及其材料試件框采用堅硬、防水的玻璃絲布板作為面板中間夾300mm厚聚胺酯發(fā)泡塑料構成，其試件洞口尺寸為2.4m 1.8m、1.5m 1.5m，組合活動塊為1.8m 0.6m 0.3m。在標準洞口上有用于固定試件的50mm寬的專用擋塊，可對單層或雙層窗加以固定，并滿足檢測標準試件表面與試件框冷側50mm的要求。試件安裝后采用聚胺酯發(fā)泡塑料密封，保證其垂直度與密閉性。試件標定所用標準試件為2.4m 1.8m、1.5m 1.5m，采用已知比熱系數(shù)的聚苯乙烯發(fā)泡塑料構成。2.4熱箱的加熱方式及溫度控制、功率測量熱箱加熱方式采用最有利于空氣對流的新型專利直熱式電加熱器，采用屏蔽罩和防高溫溫控開關，防止直接熱輻射； 系統(tǒng)采用日本進口智能溫控專家儀表進行精確控溫；為保證溫度控制的穩(wěn)定度與功率測量的精確度，采用交流調壓的方式，進行加熱功率調節(jié)。采用精度為0.1%的高精度數(shù)字測量加熱電功率，計算值每30分鐘全程平均。 熱箱內溫度調節(jié)范圍為18～20 C，波動范圍不超過 0.1 C。自動控溫，溫度穩(wěn)定需要時間不超過1小時。2.5冷箱的制冷方式及溫度控制 冷箱采用一臺丹佛斯（制冷功率為5P/臺）大功率制冷機組一直開啟，進行制冷；冷箱內設置一臺蒸發(fā)器，蒸發(fā)器下面裝置不銹鋼水槽，盛接冷凝水。下拉溫度到-20 C，需要1個小時。在溫度下拉到-20 C時，溫度即可穩(wěn)定。冷箱采用冷熱對抗平衡溫度調節(jié)，采用2支1.0KW干燒式加熱管加熱，智能溫控儀表SR93進行精確調溫，溫度波動范圍小于0.2K。2.6測溫傳感器及儀表采用148支美國達拉斯公司出品的高精度數(shù)字測溫傳感器，其中冷箱、熱箱空氣測溫用數(shù)字測溫傳感器測點采用圓柱形真空封裝，其他測點采用平面形真空封裝，用導熱硅脂密封在箱壁上，用鋁箔屏蔽，以利于測溫。高精度數(shù)字測溫傳感器使用前經過嚴格篩選，并進行比對試驗，保證不確定度小于0.25K。2.7計算機控制系統(tǒng)與儀表控制臺MCBW2005計算機檢測系統(tǒng)采用高性能工業(yè)控制計算機作為控制主機；我公司自主開發(fā)的32位工業(yè)控制軟件系統(tǒng)，融合了當代多項先進的工業(yè)計算機控制技術、專家PID調節(jié)技術、通訊技術、圖形技術、實時數(shù)據庫技術；具有動態(tài)逼真的圖形顯示、平穩(wěn)精確的過程控制、豐富的數(shù)據查詢、友好的人機接口等功能特點。本系統(tǒng)運行速度快、占用系統(tǒng)資源少，在Windows95/98/NT/2000平臺上都能可靠運行。本系統(tǒng)采用高規(guī)格智能溫控儀表專家模糊PID算法調節(jié)冷箱和熱箱溫度；為最大可能的方便用戶，本系統(tǒng)采用當前自控領域最流行的集散式控制系統(tǒng)，冗余配置純手動試驗系統(tǒng)。確保用戶在不同的操作環(huán)境、針對不同的用戶要求，都可以順利完成試驗過程，以獲取良好的經濟效益和社會效益。儀表控制臺為豪華鋼木結構，內置工業(yè)控制計算機，所有溫度、功率、風速均由高精度的數(shù)顯儀表實時顯示，并與計算機直接通信。所有數(shù)據均由計算機自動采集，所有檢測過程均由計算機自動控制，檢測結果由計算機自動處理，并能通過計算機打印出檢測報告。控制臺可實現(xiàn)全自動、手動功能的切換并可實現(xiàn)獨立控制。2.8試驗過程 標準法 與 優(yōu)選法 本設備最大亮點，試驗過程分為 標準法 與 優(yōu)選法 兩種工作模式：標準法：相關門窗保溫性能檢測標準規(guī)定，穩(wěn)定期后取4小時或者3小時參數(shù)，進行平均計算最后的試驗參數(shù)。本設備計算機系統(tǒng)自動判斷連續(xù)6次的溫度值與熱箱電加熱功率，互相之間的插值不超過規(guī)定的要求，則認為完全穩(wěn)定，采集數(shù)據有效，自動計算結果并停機，否則繼續(xù)采集。 優(yōu)選法 ：一般軟件只最后記錄6次的數(shù)據。而實際上傳熱過程是一個非常復雜的過程，不同的試件所需要的穩(wěn)定時間也不同。因此我們?yōu)榱藵M足用戶科學研究的需要，以及更準確真實的測量出試驗參數(shù)，自主開發(fā)監(jiān)控軟件的優(yōu)選功能：在達到規(guī)定的穩(wěn)定時間（可調）后，計算機每隔30分鐘（可調）自動開始采集、計算、記錄所需要的試驗參數(shù)，一直到試驗員操作停止才結束。所有各次的試驗參數(shù)以曲線的形式顯示，保存。試驗員可以根據最平穩(wěn)的階段選取相臨的6次數(shù)據作為結論值。 2.9智能環(huán)境輔助溫度控制裝置 多數(shù)情況下，試驗環(huán)境室采用兩臺2P柜式變頻空調機控制室溫，一般難以達到溫度穩(wěn)定，波動小于0.5K的標準要求，因此我們專門配備智能環(huán)境輔助溫度控制裝置，由智能溫度調節(jié)儀表控制兩臺放置于環(huán)境室熱箱兩側的電暖氣加熱，保證試驗室控溫18～20 C，其空氣溫度波動小于0.3K。 三系統(tǒng)配置3.1工業(yè)控制計算機（IPC）系統(tǒng)軟硬件配置3.1.1系統(tǒng)硬件配置（注1）工業(yè)控制計算機：IPC2000；CPU主頻：PIV2.0G；內存：256mB；硬盤：80G；網卡：100M；顯示器：17 純平彩顯。A4彩色噴墨打印機。注1：計算機硬件配置與實際供貨稍有不同，實際供貨不低于該配置。3.1.2監(jiān)控系統(tǒng)軟件配置 MCBW2005建筑門窗保溫性能檢測計算機全自動監(jiān)控系統(tǒng)應用軟件；QTBW2005建筑墻體保溫性能檢測計算機全自動監(jiān)控系統(tǒng)應用軟件；操作系統(tǒng)：Windows2000中文操作系統(tǒng)；開發(fā)系統(tǒng)：MicrosoftVisualBasic6.0中文企業(yè)版；數(shù)據庫軟件：MicrosoftACCESS2000中文企業(yè)版3.2設備的主要構成（注2）序號材料名稱型號數(shù)量產地備注一工業(yè)控制計算機硬件 一套 1IPC主機 1臺研祥公司 2顯示器 1臺韓國三星 3 彩色噴墨打印機 1臺 日本佳能 4高速數(shù)據輸出卡 1臺臺灣研華公司 5D/A模塊 1個臺灣臺達 6通用模塊 2個臺灣 二儀表系統(tǒng)及操作臺 1套 1智能溫度調節(jié)器 2臺日本島電 2智能電功率顯示表 1臺青島青智 3256點數(shù)據采集系統(tǒng) 1套長英科技 4測溫傳感器 148支美國達拉斯 5冷箱電加熱裝置 1臺沈陽 6熱箱電暖氣 1臺沈陽 三制冷機組 1套 1壓縮機組 1臺丹佛斯 2冷凝蒸發(fā)器 1臺丹佛斯 3膨脹閥 1個丹佛斯 4銅管 30米沈陽 5制冷劑 20kg泰康 四環(huán)境智能輔助溫度控制裝置 1套沈陽微特 五熱箱150mm厚聚胺脂1套沈陽微特 六冷箱150mm厚聚胺脂1套沈陽微特 九門窗試件框300mm厚聚胺脂1套沈陽微特 十試件框活動體300mm厚聚胺脂1臺沈陽微特 十一冷箱擋風板 1套沈陽微特 十二工作梯 2套沈陽微特 十三計算機監(jiān)控軟件系統(tǒng) 2套沈陽微特