实验室自控系统作为保障科研环境稳定性的核心设备,实验室自控系统安装质量直接影响实验数据的可靠性与设备使用寿命。本文结合实验室环境特点与自控系统技术要求,系统梳理安装流程中的关键环节,为工程实施提供标准化参考。
1.需求分析与方案制定
根据实验室功能定位(如化学分析、生物安全、材料测试等),明确温湿度、气压、气体浓度等监测参数范围。例如,P3实验室需配置负压控制系统与气流方向监测模块,而高温实验区则需选用-40℃至85℃宽温传感器。设计阶段需同步规划设备布局,确保传感器安装位置具有环境代表性,如温湿度传感器应避开通风口与热源,距离门窗不小于2米。
2.系统架构设计
采用分层分布式架构,中央管理站通过千兆以太网连接区域DDC控制器,形成独立控制网络。对于防爆实验室,需选用符合CE、FCC标准的防爆型传感器,并配置企业级WiFi6路由器实现VLAN隔离,避免信号干扰。
二、实验室自控系统设备安装:工艺规范的严格执行
1.基础施工与预埋
在土建阶段完成线管支架预埋,强电线路与信号线保持≥30cm间距,必要时采用金属桥架敷设。DDC箱体安装需满足防潮要求,底边距地1.5米并配备散热风扇,箱内接线需标注线号以便后期维护。
2.传感器安装要点
温度传感器:水管型传感器感温段应大于管道口径1/2,优先安装于管道顶部;风管型传感器需在保温层完成后安装于直管段,避开蒸汽放空口。
压力传感器:水管型需在管道试压前完成开孔焊接,上游直管段长度≥10倍管径,下游≥5倍管径,避免安装于阀门等阻力部件附近。
气体传感器:化学实验室需选用聚四氟乙烯材质传感器,安装高度距地面0.5-1.5米,与通风系统联动实现实时监测。
3.执行机构配置
电动调节阀驱动器需与风阀/水阀全开全关位置一致,手动操作机构应便于检修。
三、实验室自控系统安装系统调试:多层级验证确保可靠性
1.单机调试阶段
完成设备通电测试后,进行单点调试:校验传感器量程与报警阈值,测试执行机构全行程动作时间,验证DDC控制逻辑。例如,水流开关需在垂直管段安装,调试时确认水流方向与标识一致。
2.网络联调阶段
通过上位机软件配置网络参数,测试DDC与中央管理站通讯稳定性,数据传输延迟需≤100ms。对于涉及多系统的实验室(如空调、通风、纯水系统),需进行联锁控制测试,确保故障时能自动切换至备用设备。
3.环境模拟测试
在实验室模拟实际工况,验证自控系统响应速度与控制精度。例如,生物安全实验室需测试负压梯度控制功能,当压差偏离设定值±5Pa时,系统应在30秒内完成调节。
