CN106077013A - 一种自动变风量通风柜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动变风量通风柜，包括：柜体、通风装置、报警器、控制单元；柜体上设有红外线传感器，用于检测工作区域是否有实验操作人员；柜体内侧设有用于检测柜体内温度的温度传感器；通风装置包括三个通风设备：第一通风设备、第二通风设备和第三通风设备，且第一通风设备、第二通风设备、第三通风设备上分别设有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀；控制单元，与红外线传感器、温度传感器、报警器通信连接；控制单元通过红外线传感器和温度传感器的获取检测信号，指令控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、报警器动作，将通风柜内的通风量和通风强度根据柜体内的温度进行分级，以实现对柜体内温度的精确控制。

Description

一种自动变风量通风柜
技术领域
本发明涉及实验室设备技术领域，尤其涉及一种自动变风量通风柜。
背景技术
在一些涉及到有害气体、臭气、湿气以及易燃、易爆、腐蚀性物质的试验中，为了保护实验操作人员的安全，防止实验中的污染物质向实验室中扩散，实验过程通常要在通风柜中完成。因此对通风柜内进行彻底通风显得尤为重要；现有的通风柜内的通风装置采用恒定的风速和强度进行排风，在柜体内温度较低时，通风装置使用此种功率进行排风容易造成资源浪费；在柜体内温度较高时，通风装置使用自重功率进行排风可能造成排风不彻底、排风力度不够等问题。而有些化学物质进行加热或有机化学反应实验时，柜体内的温度相对较高，此时若没有及时采取措施，容易引发事故；因此，对通风柜内的温度进行监控、合理采用排风模式显得尤为重要。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种自动变风量通风柜。
本发明提出的自动变风量通风柜，包括：柜体、通风装置、报警器、控制单元；
柜体上设有红外线传感器，用于检测工作区域是否有实验操作人员；柜体内侧设有用于检测柜体内温度的温度传感器；
通风装置包括三个通风设备：第一通风设备、第二通风设备和第三通风设备，且第一通风设备、第二通风设备、第三通风设备上分别设有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀；第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀均与控制单元通信连接，第一电磁阀根据控制单元的指令控制第一通风设备通风管路的通断，第二电磁阀根据控制单元的指令控制第二通风设备通风管路的通断，第三电磁阀根据控制单元指令控制第三通风设备通风管路的通断；
控制单元，与红外线传感器、温度传感器、报警器通信连接；控制单元通过红外线传感器和温度传感器的获取检测信号，指令控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、报警器动作；
若红外线传感器检测到工作区域有实验操作人员，控制单元获取该信号，控制第一电磁阀开启，并控制第一电磁阀的开度在t1时间内由最小值向最大值均匀转换，同时，控制单元获取温度传感器的检测值T，若在t1时间内T大于控制单元内存储的第一温度值T1，控制单元获取该信号并控制第一电磁阀的开度保持为最大值，若温度传感器的检测值T大于控制单元内存储的第二温度值T2，控制单元获取该信息并控制第二电磁阀开启，且在第二电磁阀开启后的t2时间内，第二电磁阀的开度由最小值向最大值均匀转换；同时，若控制单元获取的温度传感器的检测值T在t2时间内大于控制单元内存储的第三温度值T3，控制单元获取该信号并控制第二电磁阀的开度保持为最大值，若温度传感器的检测值T大于控制单元内存储的第四温度值T4，控制单元获取该信息并控制第三电磁阀开启，且在第三电磁阀开启后的t3时间内，第三电磁阀的开度由最小值向最大值均匀转换；同时，若温度传感器的检测值T在t3时间内大于控制单元内存储的第五温度值T5，控制单元获取该信号并控制第三电磁阀的开度保持为最大值，若温度传感器的检测值T大于控制单元内存储的第六温度值T6，控制单元获取该信息并控制报警器报警。
优选地，还包括输入设备，输入设备与控制单元通信连接，输入设备输入的指令送至控制单元存储。
优选地，还包括喷水装置；控制单元启动报警器进行报警后的t4时间内，控制单元获取温度传感器的检测值，并计算t4时间内的温度变化速率V，若V值大于控制单元内存储的V0值，控制单元获取该信号并控制喷水装置工作。
优选地，在控制单元启动喷水装置工作后，控制单元控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀关闭。
优选地，喷水装置设于柜体内侧的顶部。
优选地，还包括显示屏，显示屏与控制单元通信连接，控制单元通过温度传感器获取柜体内的温度值，并将温度值传送至显示屏显示。
优选地，所述的报警器为声光报警器。
本发明设有用于检测工作区域是否有实验操作人员的红外线传感器和用于检测柜体内温度的温度传感器；控制单元通过获取红外线传感器和温度传感器的检测值控制三个电磁阀和报警器动作；在红外线传感器检测到工作区域有实验操作人员时，控制单元指令控制第一电磁阀开启，并在开启后t1时间内控制单元指令控制第一电磁阀的开度从最小值向最大值均匀转换，若在t1时间内，温度传感器的检测值大于第一温度值，表明第一通风设备的排风力度不够，此时控制单元指令控制第一电磁阀的开度保持为最大值；在第一电磁阀开度最大的情况下，若温度传感器的检测值大于第二温度值，表明第一通风设备的通风强度不能满足柜体内的排风需求，此时控制单元控制第二电磁阀开启；第二电磁阀开启后的t2时间内，控制单元指令控制第二电磁阀的开度从最小值向最大值均匀转换，若温度传感器的检测值大于第三温度值，控制单元指令控制第二电磁阀的开度保持为最大值，若柜体内温度升高至第四温度值，表明柜体内温度需要在短时间内被降低，控制单元接收此信息并控制第三电磁阀开启，第三电磁阀开启后的t3时间内，第三电磁阀的开度由最小值向最大值转换，若温度传感器的检测值大于第五温度值，表明柜体内的温度过高，需要加大排风力度，控制单元指令控制第三电磁阀的开度保持为最大值，增加柜体内的排风量，若温度传感器的检测值达到第六检测值，表明在第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀开度均保持最大值的情况下，依然不能满足柜体内的排风需求，此时需要实验操作人员采取相应的措施，控制单元接收此信息后控制报警器报警以提醒实验操作人员对此情况采取应对措施；进一步地，为防止实验操作人员没有注意到该情况或者实验操作人员采取的降温措施不明显时，在报警器报警后的t4时间内，若柜体内的温度变化率为正值，说明柜体内的温度处于上升趋势，可能存在事故隐患，此时控制单元控制喷水装置喷水，有利于在事故发生前将热源切断，防止事故发生；在控制单元启动喷水装置工作后，控制单元控制第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀关闭，如此不仅避免能源的浪费，进一步保证了实验操作的安全性。
附图说明
图1为一种自动变风量通风柜的结构示意图；
图2为一种自动变风量通风柜的控制单元的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，图1、图2为本发明提出的一种自动变风量通风柜。
参照图1、图2，本发明提出的自动变风量通风柜，包括：柜体1、通风装置、报警器2、控制单元；
柜体1上设有红外线传感器3，用于检测工作区域是否有实验操作人员；柜体1内侧设有用于检测柜体1内温度的温度传感器4；
通风装置包括三个通风设备：第一通风设备5、第二通风设备6和第三通风设备7，且第一通风设备5、第二通风设备6、第三通风设备7上分别设有第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀10；第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀10均与控制单元通信连接，第一电磁阀8根据控制单元的指令控制第一通风设备5通风管路的通断，第二电磁阀9根据控制单元的指令控制第二通风设备6通风管路的通断，第三电磁阀10根据控制单元指令控制第三通风设备7通风管路的通断；
控制单元，与红外线传感器3、温度传感器4、报警器2通信连接；控制单元通过红外线传感器3和温度传感器4的获取检测信号，指令控制第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀10、报警器2动作；
若红外线传感器3检测到工作区域有实验操作人员，此时柜体1内的温度较低，控制单元获取该信号且控制第一电磁阀8开启，并控制第一电磁阀8的开度在t1时间内由最小值向最大值均匀转换，同时，控制单元获取温度传感器4的检测值T，若在t1时间内T大于控制单元内存储的第一温度值T1，表明柜体1内的温度已升高，控制单元获取该信号并控制第一电磁阀8的开度保持为最大值，在第一电磁阀8的开度保持为最大值的情况下，若温度传感器4的检测值T大于控制单元内存储的第二温度值T2，表明此时第一电磁阀8的最大开度的通风量不足以将柜体1内的温度降至可控范围，控制单元获取该信息并控制第二电磁阀9开启，以增加柜体1内的通风量，且在第二电磁阀9开启后的t2时间内，第二电磁阀9的开度由最小值向最大值均匀转换；同时，若控制单元获取的温度传感器4的检测值T在t2时间内大于控制单元内存储的第三温度值T3，表明需要加大柜体1内的通风量，此时控制单元获取该信号并控制第二电磁阀9的开度保持为最大值，以增加柜体1内的通风量，若温度传感器4的检测值T大于控制单元内存储的第四温度值T4，表明在第二电磁阀9开度最大的情况下，柜体1内的温度仍然在逐渐上升，此时需要继续增加柜体1内的通风量，控制单元获取该信息并控制第三电磁阀10开启，且在第三电磁阀10开启后的t3时间内，第三电磁阀10的开度由最小值向最大值均匀转换；同时，若温度传感器4的检测值T在t3时间内大于控制单元内存储的第五温度值T5，说明还需加大柜体1内的通风量，此时控制单元获取该信号并控制第三电磁阀10的开度保持为最大值，以最大的通风量对柜体1内进行通风，若温度传感器4的检测值T大于控制单元内存储的第六温度值T6，表明柜体1内的温度已上升至安全临界值，再不采取措施可能会造成危险，此时控制单元获取该信息并控制报警器2报警，以提醒实验室内的实验操作人员及时采取降温措施。上述报警器2为声光报警器2，从视觉和听觉两方面同时给实验操作人员以提醒。
本实施方式中，还包括输入设备和喷水装置11；输入设备与控制单元通信连接，通过输入设备输入指令后送至控制单元进行存储；喷水装置11设于柜体1内侧的顶部，根据控制单元的指令工作；控制单元启动报警器2进行报警后的t4时间内，控制单元同时获取温度传感器4的检测值，并计算t4时间内的温度变化速率V，若V值大于控制单元内存储的V0值，表明在柜体1内温度较高的t4时间内，柜体1内的温度没有被降低，反而处于不断升高的趋势，此时存在很大的安全隐患，为防止发生事故，控制单元指令控制喷水装置11工作，利用喷水切断柜体1内的热源以及降低柜体1内的高温，做好安全防护工作。进一步地，在喷水装置11工作时，控制单元控制第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀10关闭，因为此时喷水装置11利用喷水对柜体1内的热源和高温进行控制，关闭第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀10有利于节约能源，避免浪费。
本实施方式中还包括显示屏12，显示屏12与控制单元通信连接，控制单元通过温度传感器4获取柜体1内的温度值，并将温度值传送至显示屏12显示；如此，显示屏12可实时显示柜体1内的温度情况，有利于实验操作人员对柜体1内的温度及时掌控，在温度升高前或危险发生前，实验操作人员有充分的时间采取相应的措施，避免在实验操作人员在不知情的情况下发生危险，保证了实验操作的安全性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动变风量通风柜，其特征在于，包括：柜体(1)、通风装置、报警器(2)、控制单元；
柜体(1)上设有红外线传感器(3)，用于检测工作区域是否有实验操作人员；柜体(1)内侧设有用于检测柜体(1)内温度的温度传感器(4)；
通风装置包括三个通风设备：第一通风设备(5)、第二通风设备(6)和第三通风设备(7)，且第一通风设备(5)、第二通风设备(6)、第三通风设备(7)上分别设有第一电磁阀(8)、第二电磁阀(9)、第三电磁阀(10)；第一电磁阀(8)、第二电磁阀(9)、第三电磁阀(10)均与控制单元通信连接，第一电磁阀(8)根据控制单元的指令控制第一通风设备(5)通风管路的通断，第二电磁阀(9)根据控制单元的指令控制第二通风设备(6)通风管路的通断，第三电磁阀(10)根据控制单元指令控制第三通风设备(7)通风管路的通断；
控制单元，与红外线传感器(3)、温度传感器(4)、报警器(2)通信连接；控制单元通过红外线传感器(3)和温度传感器(4)的获取检测信号，指令控制第一电磁阀(8)、第二电磁阀(9)、第三电磁阀(10)、报警器(2)动作；
若红外线传感器(3)检测到工作区域有实验操作人员，控制单元获取该信号，控制第一电磁阀(8)开启，并控制第一电磁阀(8)的开度在t1时间内由最小值向最大值均匀转换，同时，控制单元获取温度传感器(4)的检测值T，若在t1时间内T大于控制单元内存储的第一温度值T1，控制单元获取该信号并控制第一电磁阀(8)的开度保持为最大值，若温度传感器(4)的检测值T大于控制单元内存储的第二温度值T2，控制单元获取该信息并控制第二电磁阀(9)开启，且在第二电磁阀(9)开启后的t2时间内，第二电磁阀(9)的开度由最小值向最大值均匀转换；同时，若控制单元获取的温度传感器(4)的检测值T在t2时间内大于控制单元内存储的第三温度值T3，控制单元获取该信号并控制第二电磁阀(9)的开度保持为最大值，若温度传感器(4)的检测值T大于控制单元内存储的第四温度值T4，控制单元获取该信息并控制第三电磁阀(10)开启，且在第三电磁阀(10)开启后的t3时间内，第三电磁阀(10)的开度由最小值向最大值均匀转换；同时，若温度传感器(4)的检测值T在t3时间内大于控制单元内存储的第五温度值T5，控制单元获取该信号并控制第三电磁阀(10)的开度保持为最大值，若温度传感器(4)的检测值T大于控制单元内存储的第六温度值T6，控制单元获取该信息并控制报警器(2)报警。
2.根据权利要求1所述的自动变风量通风柜，其特征在于，还包括输入设备，输入设备与控制单元通信连接，输入设备输入的指令送至控制单元存储。
3.根据权利要求1所述的自动变风量通风柜，其特征在于，还包括喷水装置(11)；控制单元启动报警器(2)进行报警后的t4时间内，控制单元获取温度传感器(4)的检测值，并计算t4时间内的温度变化速率V，若V值大于控制单元内存储的V0值，控制单元获取该信号并控制喷水装置(11)工作。
4.根据权利要求3所述的自动变风量通风柜，其特征在于，在控制单元启动喷水装置(11)工作后，控制单元控制第一电磁阀(8)、第二电磁阀(9)、第三电磁阀(10)关闭。
5.根据权利要求3所述的自动变风量通风柜，其特征在于，喷水装置(11)设于柜体(1)内侧的顶部。
6.根据权利要求1所述的自动变风量通风柜，其特征在于，还包括显示屏(12)，显示屏(12)与控制单元通信连接，控制单元通过温度传感器(4)获取柜体(1)内的温度值，并将温度值传送至显示屏(12)显示。
7.根据权利要求1所述的自动变风量通风柜，其特征在于，所述的报警器(2)为声光报警器(2)。
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