1m3voc甲醛釋放量試驗(yàn)箱的主要組成部分

1m3 VOC 甲醛釋放量試驗(yàn)箱是模擬室內(nèi)環(huán)境、檢測(cè)板材、家具、涂料等材料中甲醛及揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）釋放量的核心設(shè)備，其組成部分需圍繞 “J準(zhǔn)控溫 / 控濕 / 控氣流"“無干擾采樣"“系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行" 三大核心需求設(shè)計(jì)，具體可分為以下 6 大模塊：

一、箱體本體（核心承載單元）

箱體是試驗(yàn)的 “密閉環(huán)境容器"，需保證無自身 VOC 釋放、高密封性，避免外界干擾，主要組成包括：

1、箱體材質(zhì)：內(nèi)壁采用316L 不銹鋼或電解拋光不銹鋼（惰性材料，不釋放甲醛 / VOC，易清潔）；外壁采用冷軋鋼板（表面噴塑，隔熱防銹）；內(nèi)外壁之間填充聚氨酯保溫層（減少箱內(nèi)溫度波動(dòng)，降低能耗）。

2、容積與結(jié)構(gòu)：嚴(yán)格控制Y效容積為 1m3（誤差≤±2%），箱體為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，配備密封門（門體采用硅橡膠密封圈，確保密閉性，開啟方式多為側(cè)開 / 前開）；箱內(nèi)底部或側(cè)面設(shè)樣品支架（不銹鋼材質(zhì)，高度可調(diào)節(jié)，保證樣品與箱壁、樣品間留有間隙，氣流均勻流過樣品表面）。

3、清潔口與檢修口：箱體側(cè)面或頂部設(shè)小型清潔口（便于試驗(yàn)后用惰性氣體或潔凈空氣吹掃內(nèi)壁），底部設(shè)檢修口（方便內(nèi)部組件維護(hù)）。

二、環(huán)境參數(shù)控制系統(tǒng)（模擬室內(nèi)條件核心）

需J準(zhǔn)控制箱內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、空氣置換率、氣流速度，模擬真實(shí)使用環(huán)境（如 GB 18580-2017 要求溫度（23±0.5）℃、相對(duì)濕度（45±5）%、空氣置換率（1.0±0.1）h?1），主要組成包括：

1、溫度控制系統(tǒng)

1.1加熱單元：箱內(nèi)風(fēng)道旁設(shè)不銹鋼加熱管（或鎧裝加熱器，升溫均勻，無局部過熱）；1.2制冷單元：采用壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)（配毛細(xì)管 / 膨脹閥，制冷劑多為 R134a H保型，避免污染），通過風(fēng)道內(nèi)蒸發(fā)器實(shí)現(xiàn)降溫；1.3控溫傳感器與反饋：箱內(nèi)放置鉑電阻溫度傳感器（PT100） （精度 ±0.1℃），實(shí)時(shí)采集溫度信號(hào)，傳遞給 PID 控制器，自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱 / 制冷功率，維持溫度穩(wěn)定。

2、相對(duì)濕度控制系統(tǒng)

2.1加濕單元：采用超聲波加濕器（產(chǎn)生C細(xì)水霧，加濕均勻，無水滴殘留）或蒸汽加濕器（通過加熱純水產(chǎn)生蒸汽，避免水中雜質(zhì)帶入），加濕水源需為去離子水 / 超純水（防止水垢或離子干擾）；2.2C濕單元：配合制冷系統(tǒng)（降溫冷凝C濕）或轉(zhuǎn)輪C濕器（低濕度需求時(shí)啟用，避免冷凝水影響樣品）；2.3濕度傳感器：采用電容式濕度傳感器（精度 ±2% RH），實(shí)時(shí)反饋濕度信號(hào)，PID 控制器調(diào)節(jié)加濕 / C濕量，維持濕度穩(wěn)定。

3、空氣置換與氣流控制系統(tǒng)

3.1進(jìn)氣風(fēng)機(jī)與流量計(jì)：外界空氣經(jīng)預(yù)處理后，由變頻風(fēng)機(jī)送入箱內(nèi)，搭配質(zhì)量流量計(jì)（精度 ±1%），J準(zhǔn)控制進(jìn)氣量，實(shí)現(xiàn)設(shè)定的 “空氣置換率"（即單位時(shí)間內(nèi)新鮮空氣替換箱內(nèi)空氣的次數(shù)，通常 0.5~2 h?1 可調(diào)）。3.2氣流分布系統(tǒng)：箱內(nèi)設(shè)風(fēng)道與氣流分布板（不銹鋼材質(zhì)，開孔均勻），確保進(jìn)入的潔凈空氣以（0.1~0.3）m/s 的速度均勻流過樣品表面，避免局部氣流死角，保證釋放的 VOC / 甲醛被充分?jǐn)y帶；3.3排氣控制：箱頂或側(cè)面設(shè)排氣口，配電磁閥，與進(jìn)氣量聯(lián)動(dòng)，維持箱內(nèi)微正壓（避免外界污染空氣滲入），排氣可接入后續(xù)采樣系統(tǒng)或尾氣處理裝置。

三、空氣預(yù)處理系統(tǒng)（避免進(jìn)氣干擾）

外界空氣中可能含有微量甲醛 / VOC，若直接進(jìn)入箱體將導(dǎo)致 “背景值偏高"，因此需對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行深度凈化，主要組成包括：

1、多級(jí)過濾單元：

1.1初效過濾器（過濾空氣中的粉塵、顆粒，材質(zhì)為無紡布）；1.2中效過濾器（進(jìn)一步過濾細(xì)小顆粒，材質(zhì)為玻璃纖維）；1.3活性炭吸附塔（填充粒狀活性炭，吸附進(jìn)氣中的 VOC / 甲醛，需定期更換以保證吸附效率）；1.4分子篩干燥器（Q除進(jìn)氣中的水分，避免影響箱內(nèi)濕度控制，可Z生循環(huán)使用）；

2、預(yù)加熱 / 預(yù)冷卻單元：預(yù)處理后的空氣需經(jīng)過換熱器（與箱內(nèi)溫度接近），避免冷 / 熱空氣直接進(jìn)入導(dǎo)致箱內(nèi)溫度波動(dòng)。

四、采樣與分析系統(tǒng)（檢測(cè)釋放量核心）

需收集箱內(nèi)空氣中的甲醛 / VOC，并進(jìn)行定量分析，根據(jù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)（如 GB 18580、ISO 16000）配置，主要組成包括：

1、采樣單元

1.1采樣口：箱體側(cè)面設(shè) 2~3 個(gè)采樣口（位于樣品上方，氣流下游位置），采樣口配硅膠密封接頭（避免漏氣）；1.2采樣管與流量計(jì)：（1）甲醛采樣：采用吸收瓶（內(nèi)裝酚試劑吸收液，通過恒流采樣泵抽取箱內(nèi)空氣，流量通常 0.5 L/min）；（2）VOC 采樣：采用Tenax-TA 吸附管（或 Carbotrap 吸附管，通過恒流采樣泵抽取空氣，流量通常 0.1~0.5 L/min，吸附管需提前老化，Q除殘留 VOC）；

恒流采樣泵：高精度隔膜泵（流量精度 ±2%，可設(shè)定采樣時(shí)間，自動(dòng)停止）。

2、分析單元（通常與箱體配套，或外接實(shí)驗(yàn)室分析設(shè)備）

2.1甲醛分析：多采用分光光度計(jì)（配合酚試劑分光光度法，檢測(cè)波長(zhǎng) 630 nm，根據(jù)吸光度計(jì)算甲醛濃度）；2.2VOC 分析：采用氣相色譜儀（GC） 或氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS） （吸附管經(jīng)熱解吸儀解吸后，通過色譜柱分離 VOC 組分，檢測(cè)器（FID 氫火焰離子化檢測(cè)器 / MS 質(zhì)譜檢測(cè)器）定量分析）。

五、控制系統(tǒng)（自動(dòng)化操作與監(jiān)控）

實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過程的自動(dòng)化控制、參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)記錄，確保試驗(yàn)可重復(fù)、數(shù)據(jù)可追溯，主要組成包括：

1、核心控制器：采用PLC（可編程邏輯控制器） 或工業(yè)計(jì)算機(jī)（IPC） ，搭配觸控屏（或遠(yuǎn)程操作軟件），支持參數(shù)設(shè)定（溫度、濕度、置換率、采樣時(shí)間等）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示（曲線 / 數(shù)字）；

2、數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)：通過數(shù)據(jù)采集卡（DAQ）記錄溫度、濕度、流量、采樣時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)，數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為 Excel/CSV 格式，滿足標(biāo)準(zhǔn)中 “試驗(yàn)數(shù)據(jù)可追溯" 要求；

3、報(bào)警功能：當(dāng)箱內(nèi)溫度 / 濕度超出設(shè)定范圍、風(fēng)機(jī)故障、采樣泵停轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警，并記錄報(bào)警事件。

六、A全與輔助系統(tǒng)（保障運(yùn)行穩(wěn)定）

1、A全保護(hù)單元：

1.1超溫保護(hù)：箱內(nèi)溫度超過設(shè)定值 + 5℃時(shí)，自動(dòng)切斷加熱管電源；1.2過載保護(hù)：風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、采樣泵等電機(jī)過載時(shí)，斷路器跳閘；1.3缺水保護(hù)：加濕器水箱缺水時(shí)，停止加濕并報(bào)警；

2、輔助單元：

2.1惰性氣體接口（可選）：箱體側(cè)面設(shè)氮?dú)?/ 潔凈空氣接口，試驗(yàn)后用于吹掃箱內(nèi)殘留 VOC，避免交叉污染；2.2照明裝置：箱內(nèi)頂部設(shè) LED 燈（無 VOC 釋放），便于觀察樣品狀態(tài)；2.3接地端子：箱體外殼接地，避免靜電或漏電風(fēng)險(xiǎn)。

七、總結(jié)

1m3 VOC 甲醛釋放量試驗(yàn)箱的各組成部分環(huán)環(huán)相扣：箱體本體提供密閉環(huán)境→預(yù)處理系統(tǒng)保證進(jìn)氣潔凈→環(huán)境控制系統(tǒng)模擬室內(nèi)條件→采樣分析系統(tǒng)獲取釋放數(shù)據(jù)→控制系統(tǒng)保障自動(dòng)化與可追溯→A全輔助系統(tǒng)確保穩(wěn)定運(yùn)行，Z終實(shí)現(xiàn)對(duì)材料甲醛 / VOC 釋放量的J準(zhǔn)檢測(cè)，為材料H保性能評(píng)價(jià)提供依據(jù)。要想了解更多產(chǎn)品組成部分，可隨時(shí)聯(lián)系河北天棋星子檢測(cè)設(shè)備有限公司工作人員。