一系统概述 随着我国的经济现代化化飞速发展，人们的生活水平越来越高。冬季的供热采暖、夏季的空调降温，这一切都离不开大量能源的消耗；进入二十一世纪以来，由于各种综合因素，我国煤电供应日趋紧张，能源需求与供给的矛盾越来越大。 我国是一个能源消费大国，但长期以来，我国的能源有效利用率一直较低，能源浪费严重。对于能源消费主体之一的建筑业来说，建筑墙体材料、外门、外窗的保温、隔热性能直接体现该建筑的能耗水平。因此，近年来国家制订了相关保温性能检测的强制性标准，籍以提高我国建筑业的节能水平。 沈阳微特应用技术开发有限公司，是以中科院沈阳计算技术研究所工业自动化设计制造研究室为技术骨干，并在沈阳市南湖高新科技开发区注册的高科技制造企业。我公司凭借研究所的强大技术优势和开发能力，结合我国建筑生产行业的实际情况，依照GB/T8484-2002《建筑外窗保温性能检验标准》、GB/T16729－1997《建筑外门保温性能检验标准》，开发研制MWJ系列智能建筑门窗保温性能试验机。 MWJ系列智能建筑门窗保温性能试验机完全满足标准检测要求，配备（1）150mm厚聚胺酯一次成型板构成的冷热箱、组合式试件框；（2）冷箱丹佛斯进口制冷压缩机组；（3）多达148点智能数字式温度传感器温度测量；（4）0.1级精度的真有效值交流功率测量；（5）日本进口专家型温度控制仪表，具有保温效果好，数据采集精确，温度控制稳定、可靠，试验过程 标准法 与 优选法 全自动控制、计算、判断、曲线分析，原始记录及报表自动保存、打印，历史数据可查询、打印以及操作方便、易学易会等多项功能。 该系列产品是全国各省、市、地（县）质量检测机构、技术监督部门、建筑行业的工程质量监督部门、科研单位及建筑门窗生产单位进行门窗保温性能检测的必要设备。自2002年开发研制成功以来，已生产应用上50台套，用户包括黑龙江寒地建筑科学研究院、福建省建筑学研究院、宁夏建筑科学研究院、上海建筑科学研究院、广州建筑科学研究院、重庆建筑科学研究院、江西省建筑材料院、西南交通大学等多家国家级权威检测以及建筑门窗节能标识认证机构。 MWJ系列智能式建筑门窗及墙体保温性能试验机，通过试件框的组合变化，可以分别检测建筑外窗、外门以下规格保温性能，也可以检测其他建筑材料，如建筑玻璃的传热系数。建筑外窗：1.8m 1.8m以内规格；建筑外门：2.4m 1.8m以内规格；也可以根据用户要求订做其他规格尺寸的试件框。二设备技术规格 MWJ系列智能建筑门窗保温性能试验机，主要由冷箱及其导流屏装置、热箱、组合式试件框、仪表电气控制台、冷箱制冷机组与电加热器、热箱电暖气、温度与功率仪表检测装置环境箱智能温度及计算机控制系统组成。2.1试验室的环境和空间要求 设备外形尺寸为4.0m 2.7m 3.5m（长 宽 高），所需环境空间最小为5.5m 4.0m 4.0m。试验室只留一个门（必须是保温门），不得开窗。所有与外界接触的墙壁内侧均应粘贴不低于50毫米厚的聚苯板作为内保温层，也可以做外保温处理，环境箱门建议为保温门。另外需3.0m 2.7m 2.8m（长 宽 高）以上的控制台面积。 试验环境室建议采用两台2P柜式变频空调机控制室温，保证无死角，保证室内温度均匀一致。试验室控温18～20 C，其空气温度波动小于0.5K，在正式试验时保证热箱墙体内外表面温差小于1K。试验室动力电源为AC380V15kVA。2.2热箱、冷箱外壁构造及其材料 热箱、冷箱外壁都采用由两层彩钢板中间夹150mm厚聚胺酯发泡塑料构成，热阻值 4.8m2.k/w,为保证其保温的均匀性，聚胺酯发泡塑料在施工时采用交错搭接的方式镶拼，箱体内外两侧无贯通的金属构件。热箱外壁在接缝处使用结构胶双面密封使热损失降到最小。2.3试件框、标准试件构造及其材料试件框采用坚硬、防水的玻璃丝布板作为面板中间夹300mm厚聚胺酯发泡塑料构成，其试件洞口尺寸为2.4m 1.8m、1.5m 1.5m，组合活动块为1.8m 0.6m 0.3m。在标准洞口上有用于固定试件的50mm宽的专用挡块，可对单层或双层窗加以固定，并满足检测标准试件表面与试件框冷侧50mm的要求。试件安装后采用聚胺酯发泡塑料密封，保证其垂直度与密闭性。试件标定所用标准试件为2.4m 1.8m、1.5m 1.5m，采用已知比热系数的聚苯乙烯发泡塑料构成。2.4热箱的加热方式及温度控制、功率测量热箱加热方式采用最有利于空气对流的新型专利直热式电加热器，采用屏蔽罩和防高温温控开关，防止直接热辐射； 系统采用日本进口智能温控专家仪表进行精确控温；为保证温度控制的稳定度与功率测量的精确度，采用交流调压的方式，进行加热功率调节。采用精度为0.1%的高精度数字测量加热电功率，计算值每30分钟全程平均。 热箱内温度调节范围为18～20 C，波动范围不超过 0.1 C。自动控温，温度稳定需要时间不超过1小时。2.5冷箱的制冷方式及温度控制 冷箱采用一台丹佛斯（制冷功率为5P/台）大功率制冷机组一直开启，进行制冷；冷箱内设置一台蒸发器，蒸发器下面装置不锈钢水槽，盛接冷凝水。下拉温度到-20 C，需要1个小时。在温度下拉到-20 C时，温度即可稳定。冷箱采用冷热对抗平衡温度调节，采用2支1.0KW干烧式加热管加热，智能温控仪表SR93进行精确调温，温度波动范围小于0.2K。2.6测温传感器及仪表采用148支美国达拉斯公司出品的高精度数字测温传感器，其中冷箱、热箱空气测温用数字测温传感器测点采用圆柱形真空封装，其他测点采用平面形真空封装，用导热硅脂密封在箱壁上，用铝箔屏蔽，以利于测温。高精度数字测温传感器使用前经过严格筛选，并进行比对试验，保证不确定度小于0.25K。2.7计算机控制系统与仪表控制台MCBW2005计算机检测系统采用高性能工业控制计算机作为控制主机；我公司自主开发的32位工业控制软件系统，融合了当代多项先进的工业计算机控制技术、专家PID调节技术、通讯技术、图形技术、实时数据库技术；具有动态逼真的图形显示、平稳精确的过程控制、丰富的数据查询、友好的人机接口等功能特点。本系统运行速度快、占用系统资源少，在Windows95/98/NT/2000平台上都能可靠运行。本系统采用高规格智能温控仪表专家模糊PID算法调节冷箱和热箱温度；为最大可能的方便用户，本系统采用当前自控领域最流行的集散式控制系统，冗余配置纯手动试验系统。确保用户在不同的操作环境、针对不同的用户要求，都可以顺利完成试验过程，以获取良好的经济效益和社会效益。仪表控制台为豪华钢木结构，内置工业控制计算机，所有温度、功率、风速均由高精度的数显仪表实时显示，并与计算机直接通信。所有数据均由计算机自动采集，所有检测过程均由计算机自动控制，检测结果由计算机自动处理，并能通过计算机打印出检测报告。控制台可实现全自动、手动功能的切换并可实现独立控制。2.8试验过程 标准法 与 优选法 本设备最大亮点，试验过程分为 标准法 与 优选法 两种工作模式：标准法：相关门窗保温性能检测标准规定，稳定期后取4小时或者3小时参数，进行平均计算最后的试验参数。本设备计算机系统自动判断连续6次的温度值与热箱电加热功率，互相之间的插值不超过规定的要求，则认为完全稳定，采集数据有效，自动计算结果并停机，否则继续采集。 优选法 ：一般软件只最后记录6次的数据。而实际上传热过程是一个非常复杂的过程，不同的试件所需要的稳定时间也不同。因此我们为了满足用户科学研究的需要，以及更准确真实的测量出试验参数，自主开发监控软件的优选功能：在达到规定的稳定时间（可调）后，计算机每隔30分钟（可调）自动开始采集、计算、记录所需要的试验参数，一直到试验员操作停止才结束。所有各次的试验参数以曲线的形式显示，保存。试验员可以根据最平稳的阶段选取相临的6次数据作为结论值。 2.9智能环境辅助温度控制装置 多数情况下，试验环境室采用两台2P柜式变频空调机控制室温，一般难以达到温度稳定，波动小于0.5K的标准要求，因此我们专门配备智能环境辅助温度控制装置，由智能温度调节仪表控制两台放置于环境室热箱两侧的电暖气加热，保证试验室控温18～20 C，其空气温度波动小于0.3K。 三系统配置3.1工业控制计算机（IPC）系统软硬件配置3.1.1系统硬件配置（注1）工业控制计算机：IPC2000；CPU主频：PIV2.0G；内存：256mB；硬盘：80G；网卡：100M；显示器：17 纯平彩显。A4彩色喷墨打印机。注1：计算机硬件配置与实际供货稍有不同，实际供货不低于该配置。3.1.2监控系统软件配置 MCBW2005建筑门窗保温性能检测计算机全自动监控系统应用软件；QTBW2005建筑墙体保温性能检测计算机全自动监控系统应用软件；操作系统：Windows2000中文操作系统；开发系统：MicrosoftVisualBasic6.0中文企业版；数据库软件：MicrosoftACCESS2000中文企业版3.2设备的主要构成（注2）序号材料名称型号数量产地备注一工业控制计算机硬件 一套 1IPC主机 1台研祥公司 2显示器 1台韩国三星 3 彩色喷墨打印机 1台 日本佳能 4高速数据输出卡 1台台湾研华公司 5D/A模块 1个台湾台达 6通用模块 2个台湾 二仪表系统及操作台 1套 1智能温度调节器 2台日本岛电 2智能电功率显示表 1台青岛青智 3256点数据采集系统 1套长英科技 4测温传感器 148支美国达拉斯 5冷箱电加热装置 1台沈阳 6热箱电暖气 1台沈阳 三制冷机组 1套 1压缩机组 1台丹佛斯 2冷凝蒸发器 1台丹佛斯 3膨胀阀 1个丹佛斯 4铜管 30米沈阳 5制冷剂 20kg泰康 四环境智能辅助温度控制装置 1套沈阳微特 五热箱150mm厚聚胺脂1套沈阳微特 六冷箱150mm厚聚胺脂1套沈阳微特 九门窗试件框300mm厚聚胺脂1套沈阳微特 十试件框活动体300mm厚聚胺脂1台沈阳微特 十一冷箱挡风板 1套沈阳微特 十二工作梯 2套沈阳微特 十三计算机监控软件系统 2套沈阳微特