CN101204711B - 安全工作台及其校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及安全工作台，其中为了在开始常规操作之前对安全工作台进行校准的目的，装置控制单元供以使测量设备确定实际测量值，所述实际测量值代表了在常规风扇性能下达到的流速，分析单元供以将实际测量值和启动选点值进行对比，并在确定有偏离的情况下，根据该偏离校正存储的启动极限值；或者用于控制风扇的部件供以使风扇以与存储的启动极限值对应的风扇性能运转，装置控制单元供以使测量设备确定实际极限测量值，所述实际极限测量值代表了在所设风扇性能下达到的流速，存储单元供以将该实际极限测量值作为校正极限值存储。此外，本发明涉及相应的校准方法。

Description

安全工作台及其校准方法

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序所述的安全工作台以及这类型的安全工作台的自动校准方法。安全工作台，尤其是那些例如在DE4441784C2中所描述的用于处理微生物样本的安全工作台，保护免受在微生物工作中产生和散布的生物浮质(bioaerosol)污染。这种被污染的空气流作为定向空气流继续流动并被引导流经过滤器，过滤器借助所述安全工作台中的至少一个风扇阻拦该空气流中的污染物。

背景技术

安全工作台因它们的安全预防措施而有所不同，并根据不同的国际标准加以制造、测试和许可。此外，安全工作台还提供人身保护或者提供人身及产品保护。

仅提供人身保护的安全工作台被称为I类安全台，其通过将外部空气经由工作开口吸入安全工作台的工作腔室从而实现人身保护。只要该外部空气流不被阻断并且吸入充足的空气，则微粒和浮质就不会从该安全工作台的内室触及外部。从而吸入的外部空气形成了流经工作开口的空气幕，保护了工作于该安全工作台的人和/或环境免受微粒的污染。

充分的人身保护是对操作安全工作台的要求。安全工作台的该特性也称为保持能力(retention capability)，可由诸如精确设定的空气进入工作开口的速度来定义。其正比于排气流，因此排气流的变化对人身保护以及使用者的安全有着直接的影响。

II类安全工作台在提供人身保护之外，还对工作台上的工作物体提供保护，以防止其受到外界的污染或者受到置于该工作台上的其他样本的污染(所谓的交叉污染)。隔绝于这些类型的污染的保护也称为产品保护。产品保护致使吸入工作台的部分空气流在流经过滤器之后作为循环空气流再次被供应给内腔室。该循环空气流在工作台的工作腔室内典型地被引导着由顶部到底部垂直流下。该循环空气流也称为“下降流”，其冲洗置于工作板上的物体，并防止来自外界或者其他样本的受污染空气与这些物体接触。该循环空气流依次传入到通常位于工作板前侧的进风口处的区域，在流入内腔室的外界空气流上，从而没有微粒可以扩散到外界。因此，通过下降流和外界空气流的进入速度之间的关系，决定性地实现包括防止交叉污染的保护的所述产品保护。

为了产生这些空气流，常规的II类安全工作台具有至少一个风扇。通常为循环空气流和排气流分别设置风扇，下文中分别称为循环空气风扇或排气风扇。从工作内腔室吸入的空气被经由过滤器引导，例如循环空气过滤器和排气过滤器。这些过滤器是高性能的悬浮物过滤器，例如HOSCH或者HEPA过滤器，其能够从空气流中过滤有关的微生物。

因此完备的风扇功能对于安全工作台的安全性具有重大意义。风扇的功能因此也典型地在安全工作台的操作过程中被自动监视，以能够及时地识别故障甚至停止运转。对于所述监视，典型地直接或间接测量每单位时间风扇的传送体积(空气量)或者流速。实现该目的一个可能性是使用校准风速计。不过，取代流速，测定可代表流速的值也是可行的。例如，该值可以是存在于风扇进口侧和出口侧的压力差。可以用两个气压计元件或者类似的装置进行测量，其中一个置于风扇之前，另一个置于风扇之后。在安全工作台的控制和/或调节装置中为每个风扇的选定测量变量存储选点值(setpoint value)。该选点值由安全工作台的生产者永久设定。在安全工作台的操作过程中，所述选点值用作风扇安全操作的对比值。此外，该选点值的偏离差额是固定的并也在制造厂时就被存储。风扇的安全操作假定处于这些差额之内。然而，在该范围之外可能就不能确保充分的人身和/或产品保护。如果偏离该范围，则通常会触发视觉和/或声音警告，以向使用者表示安全工作台的非安全操作。因此上述偏离差额通常也称为警告界限(alarmlimits)。该警告界限在一些国家由法律准则加以确定。具有在工作操作过程中监视安全工作台的操作参数的安全监视系统的安全工作台的例子在申请人的EP 1609541A2和EP 1356873A2申请文件中有说明。

安全工作台的生产者在制造厂中为每台工作台或者代表性地为代表特定类型工作台的一台或多台工作台测量风扇的选点值和警告界限，并存储于每台安全工作台中。然而，这个过程存在缺点，即，确定并存储在安全工作台中的上述风扇选点值和警告界限的地点与该安全工作台将要投入使用以及进而进行操作的地点并不一致。由于存在于特定安装地点的气压的作用，基于重新测量的选点值和警告界限产生的值不同于在制造厂时存储于安全工作台中的值。不同的压力条件也可能成为是否将安全工作台连接于建筑排气系统的作用。此外，诸如测量传感器的测量设备，其用于确定测量值以监视安全工作台的功能，由于运输过程中的机械应变或者其他原因，可能与在制造厂进行测量时相比显示出不同的测量性能。这些因素通常导致在制造厂的确定测量值不再与安全工作台的操作地点的测量值相一致。因此，在制造厂设定的警告界限相对于实际所需的界限值而改变，所以，会过早或者过晚触发安全工作台的非安全操作引起的警告。

为了防止这些虚假警告，在将安全工作台安装于期望的工作地点之后，通常由维修技师进行再校准，对在制造厂存储的选点值和警告界限进行手动重新设置。但是这个过程非常复杂、耗时并且费用较高。在一些国家，要求由维修技师对安全工作台进行安装以及投入操作。然而，并非处处如此，安全工作台经常不经进一步测量和再校准就由维修技师投入操作。可是，如果在既定的选点值和定义的警告界限之外操作所述安全工作台，则这代表着相当的安全风险。

发明内容

因此本发明的目的在于提出一种安全工作台，所述安全工作台可靠地独立于其安装地点在正确校准的参数范围内操作，并且在即便没有维修人员帮助的情况下也能确保其简单经济地正确投入操作。

上述目的可通过权利要求1所述的安全工作台以及权利要求13所述的安全工作台校准方法而实现。优选实施例和方法变体可从特定的从属权利要求中推断得出。

因此本发明第一方面涉及一种安全工作台，其基本结构基本上与典型的安全工作台一致。所述安全工作台具有由外壳封闭的工作腔室，该外壳具有位于外壳前侧的由可调前窗板可关闭的工作开口，至少设置一个风扇以将空气流送入安全工作台，从而确保所要求的人身和/或产品保护。此外，该安全工作台具有装置控制单元，其包含用于控制至少一个风扇的部件。另外，安全工作台中还设置有用于确定测量值的分析单元和测量设备，所述测量值代表了风扇所达到的空气流的流速。为了确保有充足的空气流，所述风扇在制造厂时就设置为：在风扇常规操作的过程中，风扇所传送空气量可达到预定流速。该预定的常规风扇输出与代表特定流速的启动选点值相应。特别地，该启动选点值因此是在制造厂预设的值，其为考虑到要获得的人身和/或物品安全而设立。

所述启动选点值可以存储在例如安全工作台的存储单元中，该启动选点值并非必须直接地明确表示流速，而可以是代表特定流速的其他值。例如，这个值可以是测量风扇进口侧的压力和风扇出口侧的压力而确定的压差。如果需要，可将由上述两个值的差值计算而得的压差转换为流速。例如，风扇前后的相应压力可借助气压计元件进行测量。如果直接测量流速，可使用风速计作为实现该目的的测量设备。所述启动选点值也并非必须是使用测量设备直接测得的变量。例如，所述启动选点值可以以诸如特定速度或者特定功耗的特定风扇性能的形式提供，不过所述特定风扇性能可顺次产生风扇传送空气流的流速。例如，典型的是将常规风扇性能设定为最大可能风扇性能的一部分。然而，在各种情况下，所述启动选点值涉及到制造者为风扇的常规操作预设的值，其模拟安全工作台在保持人身和/或产品保护的同时的最佳操作，却没有考虑到安全工作台的工作地点的周围环境。

除了上述启动选点值以外，安全工作台的存储单元中还存储有至少一个极限值，其偏离所述选点值预定的量。这个可允许的偏离不再与安全工作台的最佳操作以及风扇的最佳性能相应，而是定义了一个仍然可允许的操作范围，在这个范围中仍然可以确保充分的人身和/或产品保护。例如，这个极限值可与开始描述的警告界限相应。比如，风扇的传送性能可能在操作期间由于磨损而降低。因此导致的每单位时间减少的传送量以及相应减少的流速不再导致能保护使用者免受于工作腔室内产生的污染或者交叉污染。对风扇的传送量和流速具有不利影响的进一步的因素为，例如，聚集于过滤器上的微粒的递增阻塞。然而，这还会导致经过一段时间后不能再确保保护使用者和物品免受污染。

为了考虑这些因素，制造者为最佳风扇性能和/或流速提供了对启动选点值的偏离。为此，至少一个极限值存储在安全工作台的存储单元中。例如，这个值可以仅仅是用于特定启动选点值的单个极限值，其允许流速有特定量的减少。不过，典型地，给每个选点值定义一个向上偏离的极限值和一个向下偏离的极限值，因此可以围绕该选点值设定偏离范围。如果每个安全工作台使用多个风扇，则典型地存在为每个风扇的选点值以及相应地为每个选点值的至少一个启动极限值。

所述启动极限值，也称为警告界限，可以用多种方式设定。例如，该启动极限值可以是涉及风扇性能的值。直接将警告界限设定为流速也是可行的。如前文多次提到的，这些值并非必须是流速本身的值，而可以是能够推导出特定流速的值。具体地，例如，该值可以是相应风扇确定的压差。当为仍可允许的流速设定启动极限值时，确定风扇性能下的流速也已经在安全工作台的制造厂测得，并且所确定的值可存储在安全工作台的存储单元中。测量宜进行于风扇常规操作性能、风扇降低的操作性能下，其相应于仍然可允许的风扇性能，并因此相应于警告下限和可能的警告上限，即，仍然可允许但超出了常规风扇性能的最大风扇性能。在各种情况下为测量地点的周围条件，即典型地在制造者的工厂中，为特定风扇性能确定的流速因此相应于风扇常规操作的流速、警告下限处的流速以及警告上限处的流速。

上述启动极限值可以是与启动选点值同一类型的值。因此，这些值可以是用安全工作台的测量设备直接测量的值，例如流速或者压差，或者这些值也可以是不直接用测量设备测量的值，例如风扇性能。再且，至少一个启动极限值是制造者预设的值，其代表了偏离风扇常规操作的操作下的流速，但是尚未考虑到安全工作台的工作地点处的周围条件。

用于确定启动选点值和启动极限值的测量设备例如风速计或者气压计元件是公知的设备，已被安装于至今所知的安全工作台中。在典型安全工作台中的这些测量设备，用于在安全工作台的典型操作过程中监视风扇的操作。相应的安全工作台在如申请人的EP 1609542A2中描述。不过在本发明中，上述测量设备被用于在考虑到变更周围条件时对预设的选点值和界限值进行自动再校准的目的。这并不排除测量设备在完成校准以后在安全工作台的常规操作过程中还用于监视操作过程中的装置参数。

校准的执行方式是如何确定启动选点值和极限值的决定性因素。如果这些值不是直接用测量设备测得的值，并根据风扇参数定义了流速，例如，为校准设置了风扇性能并为该风扇性能测量了可测量值并考虑到工作地点的周围条件作为校正值存储。作为可直接测量值存储的极限值也可以由计算机进行校正，不需要对每个存储值进行在工作地点的测量。

相应地，在方法变体A)中进行校准，首先为安全工作台的至少一个风扇进行启动选点值的校正。为此，装置控制单元启动该风扇以便其可以在常规性能时间中将空气经安全工作台传送。这里风扇的常规性能被理解为风扇工作在安全工作台的常规操作下的性能。这是风扇的传送性能，其在制造厂中预定并与存储在存储单元中的启动选点值相应。如果安全工作台操作在和设定所述启动选点值时完全同样的条件下，则在安全工作台新的安装地点产生的启动选点值也必须是测量设备确定的实际测量值。

然而，在校准过程中测量设备确定的实际测量值典型地会偏离存储在存储单元中的启动选点值。如前文所述，例如，这可能是因为气压相对于安全工作台的制造地点有所改变，或者因为所使用的测量设备的测量性能有所改变。在安全工作台的分析单元中，将在风扇的常规性能下由测量设备确定的实际测量值与存储在存储单元中的启动选点值相比较。如果确定实际测量值和启动选点值之间有偏离，则根据实际测量值和启动选点值之间确定的偏离，校正同样存储在存储单元中且和该启动选点值有关的至少一个启动极限值。所获取的至少一个校正极限值存储在存储单元中。

为了能够对启动选点值和实际测量值进行比较，宜使用相似的值。例如，两种情况下都会使用压差值。理论上来说，可以想到使用不能直接相比较的值，并且在比较之前将其中一个值转换为另一个值的单位。但是，由于复杂性增加所以这并非优选方案。存储在存储单元中的至少一个启动极限值也宜于直接与启动极限值和实际测量值相比较，从而可以直接执行校正。

实际测量值和启动选点值之间的偏离宜于计算为差值。相应地，所述至少一个启动极限值以同样的量增加或者减少。例如，如果在操作地点处常规风扇性能下的流速比在该操作状态下的存储启动选点值少数值X，则该值X就被从启动极限值中减去。所述至少一个校正极限值基本可进一步用于在进行校准后安全工作台的常规操作中的校正计算中获取该值的情形中。例如，校正极限值可以直接作为代表特定流速的值进行存储。这可以直接是一个流速值，也可以是与该值相关的值，例如前文所述的风扇的压差。从而获得的校正极限值可以用作其本身或者警告界限之一，超过该界限则不能再确保安全工作台的安全操作。该校正极限值因而直接替换了在制造厂时存储在存储单元中的用于确定警告界限的极限值。

但是，所述至少一个极限值也可以以不直接与由测量设备测量的变量相应的形式存储在安全工作台的存储单元中。例如，至少一个极限值被确定为与启动选点值相关的常规风扇性能的百分比偏离。具体地，例如，与常规风扇性能相关的±20％的极限值可作为警告界限存储在存储单元中。涉及最大可能风扇性能的一部分的规范也是可行的。例如，所述启动极限值可以与特定风扇速度或者风扇的特定功耗相应。这些启动极限值不提供极限值，所述极限值在安全工作台的常规操作过程中可被作为警告界限重测和直接检查。相应地，它们也不像在方法变体A)中那样可被直接校正。相应地，在方法变体B)中，与启动极限值相应的实际极限测量值得到确定，其代表了风扇在测量时立即获取的流速，并且已将安全工作台在安装地点的周围条件考虑在内。方法变体A)与方法变体B)的区别在于，在A)中确定了风扇常规操作的实际测量值，在B)中确定了与在常规操作之外的风扇性能相应的测量值，即，在于至少一个启动极限值。因此，方法变体A)可称为“常规操作校正”，而方法变体B)可称为“极限操作校正”。

具体地，在方法变体B)中，风扇首先减少到与由存储的启动极限值确定的风扇性能相应的性能上。例如，这可以是最大风扇性能的百分比分量。这时为该减少的风扇性能确定代表流速的值。所获取的值不论是否直接是流速还是代表所述流速的另一测量值，都存储在存储单元中。该校正的极限值可作为对比值用在安全工作台的常规操作中，并与当前操作过程中所测得的流速(或者再次为相应值)相比较。例如，如果实际测得的流速偏离了为警告界限设定的流速，并超出了安全操作所设定的范围，则会触发警告。

在方法变体B)中，如果警告界限是由上、下极限值设定的而不是由常规风扇性能下的流速设定，则并非绝对必需执行“常规操作校正”，即，对启动选点值的校正。不过在这种情况下也是可行的，并且通常建议执行如步骤A1)中所描述的启动选点值的校正以及确定常规风扇性能下的实际测量值。

通过所述过程，这时风扇的至少一个校正极限值存储在安全工作台的存储单元中，其已将安全工作台的周围条件考虑在内。如果对存储单元中存储的启动选点值定义了多个启动极限值，则所有这些值校正所述存储的启动极限值。

如果安全工作台具有多于一个的风扇，则对每个风扇单独顺序执行上述步骤，直到为每个风扇提供校正值。例如，不同的风扇可以是排气风扇和循环空气风扇，如现有技术中目前为止使用在安全工作台中的那样。排气风扇将部分空气流传送出安全工作台，并将流经过滤器的所述空气流送回外界空气。由于排气量与进气量成比例，所以排气风扇也决定了经由工作开口进入安全工作台的空气流。排气风扇因此主要对人身保护和保护安全工作台的环境免受污染负责任。使用循环空气风扇引导空气流在工作台内部的工作腔室中从顶部到底部流动。该所谓的下降流冲洗置于工作板上的物体，并因此主要用于产品保护以及防止交叉污染。典型地，从工作内腔室吸出的空气总量的大约70％作为循环空气流被引导回到工作内腔室，同时剩下的大约30％被释放到房间空气中和/或到作为排气流进入通出室外的排气系统。与风扇不同的功能相应，可以预设常规操作下的不同风扇性能和相应的不同启动选点值，不同的警告界限也同样。例如，因为对安全工作台的周围环境中的使用者的保护要比对安全工作台内部物品的保护具有更高的优先级，排气风扇的警告界限可以比循环空气风扇的警告界限拉得更窄些。例如，可对循环空气风扇设置离常规操作下风扇性能的±20％的偏离，而对排气风扇仅允许有±10％的偏离界限。通常，也可以为排气风扇仅设置对减少的风扇性能的警告下限，虽然更高的性能被视为无坏处。在一些国家，警告界限也是法定规定的，并根据规定设置。

根据本发明的校准程序宜在安全工作台在新的安装地点首次投入操作之前执行。例如，校准方法可以手动启动。不过该方法优选自动启动，尤其建议如果在没有维修人员而将安全工作台投入操作的情况下使用。为此，宜在校准方法之前执行存储于装置控制单元中的软件中的查询。该查询检查安全工作台是否已经执行过校准。为此，将关于是否处于该种情况的信息在制造厂存储在软件中。例如，软件中有一个在制造厂设为0的开关。0意味着到目前为止未执行过校准。一旦安全工作台首次被供给电压，所述装置控制单元就启动查询程序，如果确定软件中的开关设为0，则该程序顺次启动校准过程。在运行过校准方法以后，该软件中的开关设为1，从而安全工作台下次开启时不再执行校准。

除了在安全工作台首次投入操作时校准之外，还建议在安全工作台运行了长时间后再次执行校准过程。例如，在过滤器改变后或进行了其他影响风扇性能或流速的修理后，建议更新校准所述风扇。为启动更新的校准，可以将在安全工作台的软件内的开关由维修技师从1重设为0。当再次开启所述安全工作台时，在软件中的查询已显示需要启动校准后再次启动所述校准方法。

为了避免误校准，优选在确立校正的极限值之前，检查要被校准的风扇是否完全以可接受的性能操作或者安全工作台上是否有其他的缺点。例如，风扇有可能在运输过程中损坏，从而仅具有不够充足的传送性能。为了排除这些，例如，可以在开始校准前检查风扇性能是否状况良好。具体地，例如，检查风扇的功耗和/或速度是否在预定的选点值范围内。额外地或者可选地，可以检查在校准过程开始时测量的风扇所达到的流速，与制造厂存储和保存的启动选点值相比，是否多偏离出存储在存储单元中的预先定义的偏离范围。这类不可接受的偏离可能不仅是对风扇的损伤造成的，而也可能是源于例如过滤单元、通风口的传输覆盖物，或安全工作台投入操作之前未能去掉的其他特征，从而阻隔了安全工作台内的空气流。为了防止在安全工作台的这种缺陷状态下执行校准，宜先行检查风扇性能和所达到的流速。如果确定了预定值的不可接受偏离，可立即中止校准过程，或者至少隔一段时间后再次启动校准过程以检查其间是否已排除造成错误的原因。如果在新尝试预定次数之后仍然不行，则中止校准过程。在中止校准程序之后，例如，在安全工作台的显示器上可以输出相应的出错消息。

完成校准之后，确保基于在新的工作地点已正确调整到工作地点的装置参数和警告界限，安全工作台进行操作。此外，在将安全工作台投入操作时可无需维修技师。不过，如果在投入操作时有维修技师在场，则他的工作也相应地变得更容易而且花费的时间也会显著地减少。依靠执行校准所使用的方式，制造厂的工作也节省了，因为所有的参数值已经不再必须于制造厂测量和存储。例如，与警告界限相应的流速也可以由安全工作台的使用者在工作地点进行首次测量。

附图说明

下文中将基于附图对本发明进行更详细的解释。这些附图仅为示意图，仅用于解释本发明的优选实施例，而不是将本发明限制在实施例中。附图中：

图1为示意性示出根据本发明的安全工作台的立体图；

图2为示意性示出根据图1所示的本发明的安全工作台的横截面图；以及

图3为示意性示出根据本发明的用于执行校准方法的安全工作台的装置控制单元的电路图。

具体实施方式

图1和图2所示为根据本发明的安全工作台1，例如，其可以用于处理微生物培养。在基本结构中，安全工作台1与现有技术中所知的一致。所述安全工作台具有封装工作内腔室的外壳2。可调前窗板5安装于外壳前侧4上，安装前窗板5以便其可以被基本平行于外壳前侧上下推动。通过向下推动前窗板5，位于外壳前侧的工作开口6可以变小或者完全关闭。因此工作开口6的高度取决于前窗板5的底边与外壳2的工作室底板之间的空隙。

安全工作台1中设置有两个风扇，即排气风扇7，其将送入安全工作台1内部的空气8的特定量组分作为排气流18传送出所述安全工作台。排放出的排气18由经工作开口6进入安全工作台1的工作内腔室的外界空气19所取代。

在所述安全工作台的内部，空气流8由循环空气风扇16经由过滤器23在朝向工作板21的方向从顶部向底部进行传送。循环空气风扇16引导所传输的空气流经在工作板21中的开口20并流经通道，所述通道位于工作板21下面的区域以及限定工作内腔室3的后壁22后面。

为了在安全工作台中确保充分的人身和/或产品保护，循环空气和排气必须由相应的风扇以预定的流速传送经过安全工作台。由于循环空气和排气的流速也是诸如气压的周围条件的作用，所以必须确保所述流速在与安全工作台1的安装地点无关的预定速度范围内。相应地，这些极限值必须在安全工作台的安装地点进行再次设置。在根据本发明的安全工作台中，该设置通过使用自动校准方法执行。下文将示例性地基于图3详细解释其步骤。

在此仅说明对排气风扇7的校准方法。对循环空气风扇16的相应的校准过程，可在对排气风扇7的校准过程之前或者之后实施。这里将说明在安全工作台在其新工作地点安装之后的第一次校准。该校准方法由装置控制单元9执行，所述装置控制单元9可以是安全工作台中已经典型存在的控制单元。

一旦安全工作台1连接到本地电力网并首次接上电压，则在装置控制单元9的处理器(未详细图示)中启动查询，该查询检查该安全工作台是否已经执行校准方法。对该查询的响应在软件开关中编码，其在制造厂中设置为0，这意味着在这种情况中未曾进行过校准。由于获取到响应，装置控制单元9启动校准程序。风扇在第一步骤中由结合在装置控制单元9中的部件10启动，部件10用于控制风扇7并以安全工作台常规操作所预定的风扇性能运行。例如，常规风扇性能设为最大可能的风扇性能的70％。从启动风扇7开始经过预定时间之后，借助测量设备确定风扇7传送空气流经安全工作台内腔室的流速。

由风扇7传送的空气量的流速通过测量经由风扇7形成的压差而得到确定。为了测量这个压差，在各种情况下，将气压计元件14和15安装于风扇7的上游和下游处。气压计元件14测量风扇7上游处的压力，气压计元件15则测量风扇下游处的压力。两个气压计元件位于风扇7的近距离处。确定的压力值由气压计元件14和15传送到安装于装置控制单元9内的分析单元12。分析单元10从所述确定值中计算输出到存储单元11并储存在其中的压差。

下一步骤中，用于控制风扇7的部件11这样启动所述风扇7：风扇7以与风扇性能的预定下限值，即警告界限，相应的性能运行。例如，所述警告界限可固定为风扇最大可能性能的60％的风扇性能。该位于警告下限的风扇性能因而比风扇常规操作时低10％。当风扇7在最大可能性能的60％处运行一段时间后，气压计元件14和15再次测量压力值，并将确定的测量变量传输到分析单元12。并从其中的两个值再次计算压差。该压差代表风扇7的更低可能流速。该值作为新的警告下限存储入存储单元12。

如果也为风扇7存储了与风扇性能警告上限相应的上限值，则风扇趋近所述警告上限。例如，风扇最大可能性能可以设定在最大风扇性能的80％。因此该风扇最大可能性能比风扇的常规性能高出10％。用于控制风扇7的部件10现在相应地启动风扇7以校正所述警告上限，从而令风扇以其最大性能的80％运行。经过运行预定的时间后，使用气压计元件14和15再次测量压力值，这些值在分析单元12中相减以得出风扇7的压差，并将计算出的值作为警告上限存储入存储单元11。

当为风扇常规操作和警告界限获得压差值形式的经校准流速后，其中在该警告界限中仍确保安全工作台的安全操作，则校准结束。在软件中起初设为0的开关现在被自动设置为1，从而不会无意中再次启动该校准方法。这时装置控制单元9将装置参数改变到常规操作。工作人员可以以典型方式工作于安全工作台1。可以确定所述固定的警告界限根据安全工作台的环境参数进行了正确的设定。因此，即使安全工作台实际上处于安全操作，也不会再触发无意的虚假警告，反之亦然，即使安全工作台已经不再以充足的流速操作，也不会由于错误地设置了警告界限而遗漏触发警告。

安全监视系统17结合安装于装置控制单元9中，以监视安全工作台。在安全工作台1的常规操作过程中，连续进行或者间隔固定的时间进行流速测量。如在上述校准方法中已经执行的，所述测量在这里通过确定风扇7和16的压差值进行。在操作过程中确定的当前压差数据与在上述校准方法中校正的值进行比较。如果为其中一个风扇确定的测量值偏离了由相应的警告界限定义的允许区域，则将由安全监视系统17触发视觉或声音警告。警告装置24输出警告信号。

在图3中，用于控制风扇7的部件10、控制单元11、分析单元12以及安全监视系统17都结合在装置控制单元9中。但是，这完全是一种示例。各个元件也可以彼此分离地安装在安全工作台1中。虽然这里显示的是由各个单独的元件实现目的，但是也可以由同一个装置实现控制、分析或存储功能。典型地，所要求的设备已经在任何一种情况的安全工作台的典型系统中存在，因此不需要另外的元件，而是这些系统必须单独获得附加的功能。

最后，提出一种上述校准方法的简单变体，其也可以通过图3所示的控制单元实现。这种校准方法的第一步与前述方法相同。直到确定风扇在常规风扇性能(这里即指最大风扇性能的70％)的压差时，两种校准方法是一致的。因此在常规风扇性能的测量过程中获得了压差，其与安全工作台在安装地点的流速相应。在分析单元12中将该压差值与存储在存储单元11中的与安全工作台在制造地点的风扇性能相应的常规性能的风扇的压差值相比较。例如，在安全工作台的制造地点的风扇7的压差为50Pa。例如，校准过程中在安全工作台的工作地点测得的常规操作下的风扇压差为40Pa。这时，在分析单元12中确定这两个压差值之间的差。结果是50Pa-40Pa＝10Pa。将这个值存储在存储单元11中。此外，风扇7在制造地点于警告上限和警告下限确定的风扇7的压差值存储于存储单元11。例如，为在减少的性能时的风扇7确定压差为35Pa，其对应于警告下限。从该值中减去确定的差值10Pa。结果，风扇7的警告下限在当前安装地点的经校正的压差值为25Pa。将这个警告下限的确定的经校正压差值存储在存储单元11中，并在安全工作台的常规操作中被安全监视单元17作为安全监视的较新警告下限。同样的过程可用于警告上限。在制造厂存储的警告上限的压差值因此校正减少10Pa，并进行存储，从而在常规操作中用作安全工作台的安全监视的新界限值(警告上限)。在这个校准方法变体中，警告上限和下限因此不再主动接近和再次测量，而是只在常规风扇性能下仍执行一次测量，并基于确定的偏离执行对警告上限和下限的校正。本校准方法的结束再次与开头描述的方法一致。

上述校准方法可以不仅在安全工作台首次投入操作时自动启动。也可以并且建议在安全工作台进行修理工作时，对警告界限进行进一步校准。特别是在可能影响到安全工作台内的流速的修理工作时。这里也可以引用替换过滤器以及替换或者修理风扇作为实例。为启动校准过程，当安全工作台投入操作以后并首次校准之后被设为1的开关在软件中被重设为0，因此校准程序可以启动。当然，作为基本的可能，校准程序可以不是自动启动而必须总是手动启动。如果需要，可为此目的给出授权，从而只有经过授权的人才能执行校准。

Claims (26)

1.一种安全工作台，具有：

工作腔室，其由外壳封闭，具有位于外壳前侧且通过使用可调前窗板而可变的工作开口；

至少一个风扇，其用于在安全工作台内传送空气流；

装置控制单元，其包括用于控制所述至少一个风扇的部件；

存储单元，在其中存储有至少一个启动极限值，所述启动极限值以预定量偏离于相应于风扇以预定常规风扇性能传送的空气流的特定流速的启动选点值；和

分析单元；以及

测量设备，其用于确定代表风扇所传送的空气流的流速的测量值；

其中为了在启动常规操作前对所述安全工作台进行校准，

A)

A1)所述装置控制单元供以使所述测量设备确定实际测量值，所述实际测量值代表在常规风扇性能下风扇在测量瞬间所达到的流速；

A2)分析单元供以将所述实际测量值和启动选点值进行对比，并确定在实际测量值和启动选点值之间有偏离的情况下，根据确定的偏离校正至少一个存储的启动极限值；以及

A3)存储单元供以存储由分析单元确定的至少一个校正极限值；

或者

B)

B1)用于控制所述风扇的部件供以使风扇以与存储的启动极限值对应的风扇性能运转；

B2)装置控制单元供以使测量设备确定实际极限测量值，所述实际极限测量值代表在B1)中所设风扇性能下风扇在测量瞬间所达到的流速；以及

B3)存储单元供以将所述确定的实际极限测量值作为校正极限值存储。

2.如权利要求1所述的安全工作台，其中所述常规风扇性能为最大风扇性能的一部分。

3.如权利要求1所述的安全工作台，其中所述测量设备供以直接测量流速，具体为风速计，或者供以确定风扇上的压差，具体包括安装于风扇上游和下游的气压计元件。

4.如权利要求1所述的安全工作台，其中在情况A)中，在不与常规风扇性能相应的风扇性能下获得的代表风扇所达到的流速的启动测量值作为启动极限值存储于存储单元中。

5.如权利要求4所述的安全工作台，其中在A1)中，所述装置控制单元供以使测量设备确定实际测量值，所述实际测量值可与启动选点值以及作为启动极限值存储的启动测量值相比较。

6.如权利要求1所述的安全工作台，其中在A2)中，所述分析单元供以计算启动选点值和实际测量值之间的差，并通过该差校正所述至少一个存储的启动极限值。

7.如权利要求1所述的安全工作台，其中至少一个启动极限值为最大风扇性能的一部分。

8.如权利要求1所述的安全工作台，其中在B)中，所述装置控制单元供以使所述测量设备确定常规风扇性能下的实际测量值。

9.如权利要求1所述的安全工作台，其中以预定量向上偏离启动选点值的启动上限值和以预定量向下偏离启动选点值的启动下限值存储在存储单元中。

10.如权利要求9所述的安全工作台，其中在情况B)中，单独为每个启动极限值执行校正，以确定上和下实际极限测量值，并将校正的极限值存储在存储单元中。

11.如权利要求1所述的安全工作台，其中所述安全工作台具有多个风扇，具体为排气风扇和循环空气风扇，并且该安全工作台实现为每个风扇单独地执行校准。

12.如权利要求1所述的安全工作台，其中所述安全工作台具有安全监视系统，如果分析单元建立的偏离超出了由实际测量值和校正极限值或者校正的上限值和校正的下限值所设定的范围，则所述安全监视系统输出视觉和/或声音警告。

13.一种用于在安全工作台开始常规操作前对其进行校准的方法，所述安全工作台包括：

工作腔室，其由外壳封闭，具有位于外壳前侧且通过使用可调前窗板而可变的工作开口；

至少一个风扇，其用于在安全工作台内传送空气流；

装置控制单元，其包括用于控制所述至少一个风扇的部件；

存储单元，在其中存储有至少一个启动极限值，所述启动极限值以预定量偏离于相应于风扇以预定常规风扇性能传送的空气流的特定流速的启动选点值；和

分析单元；以及

测量设备，其用于确定代表风扇所传送的空气流的流速的测量值；

其中

A)

A1)所述测量设备确定实际测量值，所述实际测量值代表风扇在常规风扇操作下在测量瞬间达到的流速；

A2)所述分析单元将实际测量值和启动选点值进行对比，在确定在实际测量值和启动选点值之间有偏离的情况下，根据确定的偏离校正至少一个存储的启动极限值；以及

A3)所述存储单元存储由分析单元确定的至少一个校正极限值；

或者

B)

B1)用于控制风扇的部件令风扇以与存储的启动极限值对应的风扇性能运转；

B2)测量设备确定实际极限测量值，所述实际极限测量值代表在B1)中所设风扇性能下风扇在测量瞬间所达到的流速；以及

B3)存储单元将所述确定的实际极限测量值作为校正极限值存储。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述常规风扇性能为最大风扇性能的一部分。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述测量设备直接测量流速，具体为使用风速计，或者确定风扇上的压差，具体为使用安装于风扇上游和下游的气压计元件。

16.如权利要求13所述的方法，其中在情况A)中，在不与常规风扇性能相应的风扇性能下获得的代表风扇所达到的流速的启动测量值作为启动极限值存储于存储单元中。

17.如权利要求16所述的方法，其中在A1)中，所述测量设备确定实际测量值，所述实际测量值可与启动选点值以及作为启动极限值存储的启动测量值相比较。

18.如权利要求13所述的方法，其中在A2)中，计算启动选点值和实际测量值之间的差，并通过该差校正所述至少一个存储的启动极限值。

19.如权利要求13所述的方法，其中至少一个启动极限值为最大风扇性能的一部分。

20.如权利要求13所述的方法，其中在B)中，所述测量设备确定常规风扇性能下的实际测量值。

21.如权利要求20所述的方法，其中，在确定了实际测量值偏离启动选点值后，计算该偏离的量并将该偏离量与预定的最大偏离值相比较。

22.如权利要求21所述的方法，其中如果确定超过了最大偏离值，则重启校准，并且如果多次超过最大偏离值，则中止校准过程。

23.如权利要求13所述的方法，其中以预定量向上偏离启动选点值的启动上限值和以预定量向下偏离启动选点值的启动下限值存储在存储单元中。

24.如权利要求23所述的方法，其中在情况B)中，单独为每个启动极限值执行校正，以确定上和下实际极限测量值，并将校正的极限值存储在存储单元中。

25.如权利要求13所述的方法，其中所述安全工作台具有多个风扇，具体为排气风扇和循环空气风扇，并且为每个风扇单独地执行校准。

26.如权利要求13所述的方法，其中所述安全工作台具有安全监视系统，如果分析单元建立的偏离超出了由实际测量值和校正极限值或者校正的上限值和校正的下限值所设定的范围，则所述安全监视系统输出视觉和/或声音警告。

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