CN108196602A - 一种具有ph值分析功能的实验室环境智能调控系统 - Google Patents

一种具有ph值分析功能的实验室环境智能调控系统 Download PDF

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唐来星
陈世勤
陆和喜
乔满林
吴克林
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Abstract

本发明公开了一种具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，包括：气体采集模块，用于采集实验区域内气体；参数分析模块，用于分析实验区域内气体的PH值；酸碱度调节模块，用于判断实验区域内气体的PH值是否在预设酸碱度范围内，且在其超出预设酸碱度范围时对实验区域内气体的PH值进行调节；气体净化模块，用于在实验区域内气体的PH值处于预设酸碱度范围内时抽取上述气体且对其净化并将其排出实验区域。本发明提出的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，在实验操作过程中实时对实验区域内气体环境进行检测和调节，使实验区域保持健康，防止其对实验人员的健康造成影响，同时防止其干扰实验室内整体的优质环境。

Description

一种具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统
技术领域
本发明涉及实验室环境调整技术领域，尤其涉及一种具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统。
背景技术
实验室是高校、科研单位重要的实验操作区域，是综合应用型人才培养和教师进行科学研究的重要场所。近年来，随着高校和科研单位规模的扩大，各高校和科研单位的实验室也得以飞速发展。当实验室中进行实验操作时，实验室内的环境会受到实验过程中产生的气体的影响，现有的实验室环境净化方法均用于对实验室内产生的危险气体进行检测和净化，但气体的酸碱性不仅会影响实验人员皮肤的酸碱性，造成身体损害，而且当某些强酸性或强碱性的气体被实验人员吸入时，其酸碱性会影响人体内环境的酸碱性，影响人体的健康；因此，为全面保证实验人员的身体健康，需要在实验过程中实时根据实验区域内气体的酸碱性对实验区域内的环境进行调节，保证优质健康的实验环境。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统。
本发明提出的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，包括：
气体采集模块，用于采集实验区域内气体；
参数分析模块，用于分析实验区域内气体的PH值；
酸碱度调节模块，用于判断实验区域内气体的PH值是否在预设酸碱度范围内，且在其超出预设酸碱度范围时对实验区域内气体的PH值进行调节；
气体净化模块，用于在实验区域内气体的PH值处于预设酸碱度范围内时抽取上述气体且对其净化并将其排出实验区域。
优选地，所述气体采集模块包括多个气体采集单元，多个气体采集单元的安装位置均不相同；
优选地，多个气体采集单元中，任一个气体采集单元均包括多个气体采集装置。
优选地，所述参数分析模块具体用于：
分析实验区域内气体的PH值，记为N；
优选地，所述酸碱度调节模块具体用于：
酸碱度调节模块中，所述预设酸碱度范围为[N1,N2]；
当N<N1时，酸碱度调节模块启动工作以升高实验区域内气体的PH值；
当N>N2时，酸碱度调节模块启动工作以降低实验区域内气体的PH值。
优选地，所述酸碱度调节模块包括第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元；
当aN1<N<N1时，第一调节单元和第二调节单元启动工作以升高实验区域内气体的PH值；
当N≤aN1时，第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元均启动工作以升高实验区域内气体的PH值；
当N2<N<bN2时，第三调节单元和第四调节单元启动工作以降低实验区域内气体的PH值；
当N≥bN2时，第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元均启动工作以降低实验区域内气体的PH值；
其中，a、b均为预设值，0<a<1，b>1。
优选地，所述第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元的安装位置互不相同。
优选地，所述第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元呈环型布置，且任意两个调节单元之间的距离均相等，且第一调节单元与第二调节单元相对、与第三调节单元相邻。
优选地，所述气体净化模块包括多个净化单元，各个净化单元内均存储有目标气体及该目标气体的安全浓度范围；
当任一个净化单元检测到抽取的实验区域内气体中含有目标气体且其浓度超过该目标气体的安全浓度范围时，该净化单元启动工作。
本发明提出的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，在实验操作过程中实时对实验区域内气体环境进行检测和调节，使实验区域保持健康，防止其对实验人员的健康造成影响，同时防止其干扰实验室内整体的优质环境。具体地：本发明通过分析实验区域内气体的酸碱性来判断实验区域的环境是否稳定，防止过酸性或过碱性的气体影响实验人员的皮肤以及在被实验人员吸入后影响其身体内环境的稳定，全面提高对实验区域环境的监管力度和有效性。进一步地，本发明在净化实验区域产生的气体前，首先将上述气体的酸碱性调节至适宜范围之内，一方面能够节约气体的净化时间、提升净化效果，另一方面能够避免酸碱度超标的气体排入大气中对环境以及生物造成影响，提高本系统在实施过程中的有效性。
附图说明
图1为一种具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统。
参照图1，本发明提出的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，包括：
气体采集模块，用于采集实验区域内气体；
本实施方式中，所述气体采集模块包括多个气体采集单元，多个气体采集单元的安装位置均不相同；以从不同位置和不同角度对实验区域内的气体进行采集，有利于提高气体采集的全面性、保证气体采集的有效性；且多个气体采集单元中，任一个气体采集单元均包括多个气体采集装置，多个气体采集装置有利于提高每一个气体采集单元的采集精度，从而提高气体采集模块整体的采集精度。
参数分析模块，用于分析实验区域内气体的PH值，记为N；
利用参数分析模块对实验区域内气体的PH值进行检测和分析，有利于为后续操作过程中基于实验区域内气体的PH值判断实验区域的整体环境提供准确的参考依据。
酸碱度调节模块，用于判断实验区域内气体的PH值是否在预设酸碱度范围内，且在其超出预设酸碱度范围时对实验区域内气体的PH值进行调节；
本实施方式中，所述酸碱度调节模块具体用于：
酸碱度调节模块中，所述预设酸碱度范围为[N1,N2]；
当N<N1时，表明此时实验区域内气体的PH值偏高，则酸碱度调节模块启动工作以升高实验区域内气体的PH值，防止实验区域内产生强酸性气体危害实验人员健康、影响实验室内整体环境；
当N>N2时，表明此时实验区域内气体的PH值偏低，为防止实验区域内产生强碱性气体，酸碱度调节模块启动工作以降低实验区域内气体的PH值，将实验区域内的环境保持在适宜范围内。
通过上述调节过程，可将实验区域内气体的酸碱度保持在适宜范围内，防止过酸或过碱性的气体对实验人员的健康造成影响，同时，也防止酸碱度未经过处理的气体排入大气环境中对环境健康和生物生长造成干扰，一方面提高了对实验室内环境的监管效果，另一方面防止实验产物对环境和生物的影响。
气体净化模块，用于在实验区域内气体的PH值处于预设酸碱度范围内时抽取上述气体且对其净化并将其排出实验区域。
本实施方式中，所述气体净化模块包括多个净化单元，各个净化单元内均存储有目标气体及该目标气体的安全浓度范围；
当任一个净化单元检测到抽取的实验区域内气体中含有目标气体且其浓度超过该目标气体的安全浓度范围时，该净化单元启动工作；
如此，利用气体净化模块对实验过程中产生的气体和物质进行全面的净化，防止气体流入大气环境对人类健康和生物生长造成影响。
在进一步地实施例中，为提高酸碱度调节模块对实验区域内气体酸碱度调节的有效性和快速性，所述酸碱度调节模块包括第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元；
当aN1<N<N1时，表明实验区域内气体的PH值偏低，此时第一调节单元和第二调节单元启动工作以升高实验区域内气体的PH值，利用第一调节单元和第二调节单元同时工作来加强其在工作过程中的互补性，提高调节效果；
当N≤aN1时，表明实验区域内气体的PH值较低，此时需要加大调整力度，以在较短时间内将实验区域内气体的PH值调节至适宜范围内，则第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元均启动工作以升高实验区域内气体的PH值，通过加大工作的调节单元的数量来提升调节效率，保证调节效果；
当N2<N<bN2时，表明实验区域内气体的PH值偏高，此时第三调节单元和第四调节单元启动工作以降低实验区域内气体的PH值，利用第三调节单元和第四调节单元在调节过程中互相配合作用来降低实验区域内气体的PH值；
当N≥bN2时，表明实验区域内气体的PH值较高，为快速地将实验区域内气体的PH值调节至稳定范围内，第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元均启动工作以降低实验区域内气体的PH值，加大调节单元工作的数量来提升调节效率，在较短时间内将实验区域内环境调节至适宜范围，防止实验区域内气体的PH值持续升高；
其中，a、b均为预设值，0<a<1，b>1。
进一步地，所述第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元的安装位置互不相同，即可从不同位置和不同角度对实验区域内气体的酸碱度进行调节，提高了调节效果的全面性和有效性。
更进一步地，所述第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元呈环型布置，且任意两个调节单元之间的距离均相等，且第一调节单元与第二调节单元相对、与第三调节单元相邻；
通过上述设置方式，可在调节过程中实现第一调节单元和第二调节单元的循环对流、第三调节单元和第四调节单元的循环对流，有利于进一步提升第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元的调节效率和调节效果。
本实施方式提出的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，在实验操作过程中实时对实验区域内气体环境进行检测和调节，使实验区域保持健康，防止其对实验人员的健康造成影响，同时防止其干扰实验室内整体的优质环境。具体地：本实施方式通过分析实验区域内气体的酸碱性来判断实验区域的环境是否稳定，防止过酸性或过碱性的气体影响实验人员的皮肤以及在被实验人员吸入后影响其身体内环境的稳定，全面提高对实验区域环境的监管力度和有效性。进一步地，本实施方式在净化实验区域产生的气体前，首先将上述气体的酸碱性调节至适宜范围之内，一方面能够节约气体的净化时间、提升净化效果，另一方面能够避免酸碱度超标的气体排入大气中对环境以及生物造成影响，提高本系统在实施过程中的有效性。
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)

1.一种具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，其特征在于，包括：
气体采集模块，用于采集实验区域内气体；
参数分析模块，用于分析实验区域内气体的PH值；
酸碱度调节模块，用于判断实验区域内气体的PH值是否在预设酸碱度范围内，且在其超出预设酸碱度范围时对实验区域内气体的PH值进行调节；
气体净化模块，用于在实验区域内气体的PH值处于预设酸碱度范围内时抽取上述气体且对其净化并将其排出实验区域。
2.根据权利要求1所述的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，其特征在于，所述气体采集模块包括多个气体采集单元，多个气体采集单元的安装位置均不相同；
优选地，多个气体采集单元中，任一个气体采集单元均包括多个气体采集装置。
3.根据权利要求1所述的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，其特征在于，所述参数分析模块具体用于：
分析实验区域内气体的PH值，记为N；
优选地，所述酸碱度调节模块具体用于：
酸碱度调节模块中，所述预设酸碱度范围为[N1,N2]；
当N<N1时，酸碱度调节模块启动工作以升高实验区域内气体的PH值；
当N>N2时，酸碱度调节模块启动工作以降低实验区域内气体的PH值。
4.根据权利要求3所述的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，其特征在于，所述酸碱度调节模块包括第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元；
当aN1<N<N1时，第一调节单元和第二调节单元启动工作以升高实验区域内气体的PH值；
当N≤aN1时，第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元均启动工作以升高实验区域内气体的PH值；
当N2<N<bN2时，第三调节单元和第四调节单元启动工作以降低实验区域内气体的PH值；
当N≥bN2时，第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元均启动工作以降低实验区域内气体的PH值；
其中，a、b均为预设值，0<a<1，b>1。
5.根据权利要求4所述的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，其特征在于，所述第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元的安装位置互不相同。
6.根据权利要求4所述的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，其特征在于，所述第一调节单元、第二调节单元、第三调节单元、第四调节单元呈环型布置，且任意两个调节单元之间的距离均相等，且第一调节单元与第二调节单元相对、与第三调节单元相邻。
7.根据权利要求1所述的具有PH值分析功能的实验室环境智能调控系统，其特征在于，所述气体净化模块包括多个净化单元，各个净化单元内均存储有目标气体及该目标气体的安全浓度范围；
当任一个净化单元检测到抽取的实验区域内气体中含有目标气体且其浓度超过该目标气体的安全浓度范围时，该净化单元启动工作。
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