家具用人造板释放的挥发性有机化合物气体(volatile organic compounds,VOC)对人体健康危害很大,近年来受到了国内外的重视。最新颁布的国家标准GB18580-2017中规定,气候舱法作为检测室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放量的唯一方法。气候舱是一种可提供恒定温度、相对湿度、空气流速及换气率的无损检测设备。针对最新国家标准,本文对气候舱进行了设计与研究,包括控制系统、净化系统和舱体结构。主要工作与结论如下:(1)控制系统采用以PLC为核心的实时甲醛检测控制方案,包括软件设计、硬件选型和人机交互界面设计。温度控制采用以模糊控制算法为主体、PID自整定算法精准控制的分段调温法,湿度控制采用等含湿量调温的露点调湿法。通过控制系统验证实验,得出PID自整定功能可以使温度控制的超调量减小、响应时间缩短,证明了所设计控制系统的可行性。(2)净化系统采用物理吸附法为主的三级净化方案:一级为粗过滤,二级为水洗过滤,三级为吸附过滤。根据该净化方案研制了净化系统实验台,针对VOC和甲醛的净化效果,选取了颗粒活性炭和活性碳纤维进行对比实验,实验得出活性碳纤维的净化结果更纯净,且选用240g活性碳纤维可在满足国标要求的同时节约成本。(3)舱体结构分为测试舱和设备舱:测试舱采用内舱夹层结构,用于放置被测家具用人造板;设备舱用于放置其他元器件,其中露点调湿水箱采用水浴加湿和雾化加湿结合的方法对气体进行加湿。针对气候舱布局问题,利用Ansys Fluent软件对气候舱的温度场分布进行分析,得出测试舱和设备舱上下布局更加符合人体工程学,同时避免发热设备对其他设备温度的影响。