CN109622550A - 一种房间压力控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种房间压力控制方法，包括步骤，S1：形成房间的负压环境：S1‑1：预设定通风柜的额定排风量、额定面风速；S1‑2：采集通风柜的面风速信息，通风柜柜门的开启高度；S1‑3：计算通风柜的排风量；S1‑4：采集房间的送风量，房间排风量的信息；S1‑5：计算大气压与房间的压差数值ΔP：S1‑6：调节通风柜阀门、房间送风阀、房间排风阀开度，使ΔP与ΔP额定相等；S2：维持房间压力不变：采集房间的送风量、房间的排风量、从房间外部泄漏入房间内的风量、通风柜排风量的瞬时值，并维持各个值之间相对平衡，以维持房间负压稳定的环境。本发明能够快速形成负压环境，并提供一个稳定负压的智能控制系统，保证实验室环境的安全。
Description
技术领域
本申请属于流体压力控制技术领域，尤其是涉及一种房间压力控制方法。
背景技术
实验室常会由于使用的实验原料而产生对人体有毒有害的气体，由此对实验室通风系统提出较高的要求。为保障操作人员及周边环境的安全，实验室中通风柜的面风速，实验室的换气次数以及房间设计成相对邻室或走廊微负压状态，此理论叙述的实验环境能尽量避免人员长期在危险空气中工作而受到伤害，这也是实验室控制的基本要求之一。也由于包含通风柜系统，换气次数以及微负压要求，实验室内部控制系统实际可归结于通风柜系统，以及房间控制系统两部分，涉及连锁逻辑，风量数字化计算等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中实验室空气压力控制的不足，从而提供一种房间压力控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种房间压力控制方法，包括步骤，
S1：形成房间的负压环境：
S1-1：向通风柜流量控制器预设定通风柜的额定排风量、额定面风速；
S1-2：通过面风速传感器采集通风柜的面风速信息v，并将面风速信息发送至通风柜流量控制器，通过通风柜门高传感器监测通风柜柜门的开启高度h，并将柜门开启高度h信息发送至通风柜流量控制器；
S1-3：通风柜流量控制器接收柜门开启高度h信息结合已知的柜门宽度L，计算出柜门打开面积，再结合通风柜的面风速v和经过的时间t推算出通风柜的排风量V4，V4＝hLvt；
S1-4：通过动压采集气管采集房间的送风量V1，并将信息发送至房间送风控制器，通过动压采集气管采集房间排风量V2的信息，并将信息发送至房间排风控制器；
S1-5：设定大气压与房间的额定压差ΔP额定为正数，保持房间的泄漏面积A不变，保证房间排风量V为正数，V＝V2-V1-V3+V4，
设定房间与大气压的额定压差ΔP额定，
ρ:空气密度1.2kg/m3；μ:常数0.72；V3：从房间外部泄漏入房间内的风量；
通过伯努利公式计算大气压与房间的压差数值ΔP：
S1-6：通风柜流量控制器、房间送风控制器、房间排风控制器调节通风柜阀门、房间送风阀、房间排风阀开度，使ΔP与ΔP额定相等；
S2：维持房间压力不变：
S2-1：通过面风速传感器采集通风柜的瞬时面风速信息vt，并发送至通风柜流量控制器，通风柜流量控制器调节通风柜阀门开度，使vt与额定面风速相等；
S2-2：通过动压采集气管采集房间瞬时的送风量V1t的信息，并将信息发送至房间送风控制器，通过动压采集气管采集房间瞬时的排风量V2t的信息，并将信息发送至房间排风控制器，通风柜排风量的瞬时值V4t＝hLv，
S2-3：通风柜流量控制器、房间送风控制器、房间排风控制器调节通风柜阀门、房间送风阀、房间排风阀开度，
维持V3t＝V2t+V4t-V1t＝0；
V1t：房间的送风量的瞬时值；V2t：房间的排风量的瞬时值；
V3t：从房间外部泄漏入房间内的风量的瞬时值。
优选地，本发明的房间压力控制方法，房间送风阀采用定风量阀或设定固定值的变风量阀。
优选地，本发明的房间压力控制方法，ΔP额定设定为5pa。
优选地，本发明的房间压力控制方法，所述通风柜额定面风速设定为0.5m/s。
优选地，本发明的房间压力控制方法，在S2中，检测到通风柜的瞬时面风速信息vt高于或低于额定面风速的20％，则进行声光报警。
本发明的有益效果是：精准化服务实验室所需安全环境，对通风柜面风速以及微负压环境的智能控制；能够快速形成负压环境，并提供一个稳定负压的智能控制系统，保证实验室环境的安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例的实验室环境外部结构示意图；
图2是本申请实施例的实验室环境内部结构示意图。
图中的附图标记：房间1；通风柜2；柜门21；房间排风扇3；房间送风扇4；风管5；第一风管51；第二风管52；第三风管53；通风柜操作面板6；通风柜排风扇7；动压采集气管8。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
实施例
本实施例提供一种房间压力控制方法，在如图1-2所示的一种实验室环境使用，该实验室环境包括：
房间1；
通风柜2，安装于所述房间1内，所述通风柜2设有能够升降的柜门21，所述柜门21打开时能够将所述房间1内部空气向外排出；
房间排风扇3，用于向所述房间1外部排风，安装于所述房间1的顶部；
房间送风扇4，用于向所述房间1内部送风，安装于所述房间1的顶部；
通风柜排风扇7，用于向通风柜2外部排风，安装于所述房间1的顶部；
房间压力采集装置，用于采集所述房间1内的压力信息，所述房间压力采集装置的检测气嘴伸入所述房间1内部；
门高传感器，用于感应所述柜门21的高度及高度变化；
风管5，包括第一风管51、第二风管52、第三风管53，所述第一风管51安装在所述房间排风扇3位置，一端对接所述房间排风扇3，另一端连通所述房间1内部；所述第二风管52安装所述房间送风扇4位置，一端对接所述房间送风扇4，另一端连通所述房间1内部；所述第三风管53安装在所述通风柜排风扇7处，一端连接所述通风柜排风扇7，另一端连通所述通风柜2内部，每根所述风管5内均设置有用于调节风道大小的阀门；
动压采集气管8，安装于每个风管5内部，用于采集所述风管5内的压力变化信息；
面风速传感器，用于采集所述通风柜2排风量信息，所述面风速传感器的监测气嘴伸入所述通风柜2内，所述监测气嘴位于所述第三风管53旁边位置；
通风柜操作面板6，安装在所述房间1外部，用于操控所述柜门21的升降以及显示所述面风速传感器采集的面风速信息。
本实施例的一种房间压力控制方法，包括步骤，
S1：形成房间的负压环境：
S1-1：向通风柜流量控制器预设定通风柜的额定排风量、额定面风速；
S1-2：通过面风速传感器采集通风柜的面风速信息v，并将面风速信息发送至通风柜流量控制器，通过通风柜门高传感器监测通风柜柜门21的开启高度h，并将柜门21开启高度h信息发送至通风柜流量控制器；
S1-3：通风柜流量控制器接收柜门开启高度h信息结合已知的柜门21宽度L，计算出柜门21打开面积，再结合通风柜的面风速v和经过的时间t推算出通风柜的排风量V4，V4＝hLvt；
S1-4：通过动压采集气管采集房间的送风量V1，并将信息发送至房间送风控制器，通过动压采集气管采集房间排风量V2的信息，并将信息发送至房间排风控制器；
S1-5：设定大气压与房间的额定压差ΔP额定为正数，保持房间的泄漏面积A不变，保证房间排风量V为正数，V＝V2-V1-V3+V4，
设定房间与大气压的额定压差ΔP额定，
ρ:空气密度1.2kg/m3；μ:常数0.72；V3：从房间外部泄漏入房间内的风量；
通过伯努利公式计算大气压与房间的压差数值ΔP：
S1-6：通风柜流量控制器、房间送风控制器、房间排风控制器调节通风柜阀门、房间送风阀、房间排风阀开度，使ΔP与ΔP额定相等；
S2：维持房间压力不变：
S2-1：通过面风速传感器采集通风柜的瞬时面风速信息vt，并发送至通风柜流量控制器，通风柜流量控制器调节通风柜阀门开度，使vt与额定面风速相等；
S2-2：通过动压采集气管采集房间瞬时的送风量V1t的信息，并将信息发送至房间送风控制器，通过动压采集气管采集房间瞬时的排风量V2t的信息，并将信息发送至房间排风控制器，通风柜排风量的瞬时值V4t＝hLv，
S2-3：通风柜流量控制器、房间送风控制器、房间排风控制器调节通风柜阀门、房间送风阀、房间排风阀开度，
维持V3t＝V2t+V4t-V1t＝0；
V1t：房间的送风量的瞬时值；V2t：房间的排风量的瞬时值；V3t：从房间外部泄漏入房间内的风量的瞬时值。
优选地，本实施例的房间压力控制方法，房间送风阀采用定风量阀或设定固定值的变风量阀。
优选地，本实施例的房间压力控制方法，ΔP额定设定为5pa。
优选地，本实施例的房间压力控制方法，所述通风柜额定面风速设定为0.5m/s。
优选地，本实施例的房间压力控制方法，在S2中，检测到通风柜的瞬时面风速信息vt高于或低于额定面风速的20％，则进行声光报警。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种房间压力控制方法，其特征在于，包括步骤，
S1：形成房间的负压环境：
S1-1：向通风柜流量控制器预设定通风柜的额定排风量、额定面风速；
S1-2：通过面风速传感器采集通风柜的面风速信息v，并将面风速信息发送至通风柜流量控制器，通过通风柜门高传感器监测通风柜柜门的开启高度h，并将柜门开启高度h信息发送至通风柜流量控制器；
S1-3：通风柜流量控制器接收柜门开启高度h信息结合已知的柜门宽度L，计算出柜门打开面积，再结合通风柜的面风速v和经过的时间t推算出通风柜的排风量V4，V4＝hLvt；
S1-4：通过动压采集气管采集房间的送风量V1，并将信息发送至房间送风控制器，通过动压采集气管采集房间排风量V2的信息，并将信息发送至房间排风控制器；
S1-5：设定大气压与房间的额定压差ΔP额定为正数，保持房间的泄漏面积A不变，保证房间排风量V为正数，V＝V2-V1-V3+V4，
设定房间与大气压的额定压差ΔP额定，
ρ:空气密度1.2kg/m3；μ:常数0.72；V3：从房间外部泄漏入房间内的风量；
通过伯努利公式计算大气压与房间的压差数值ΔP：
S1-6：通风柜流量控制器、房间送风控制器、房间排风控制器调节通风柜阀门、房间送风阀、房间排风阀开度，使ΔP与ΔP额定相等；
S2：维持房间压力不变：
S2-1：通过面风速传感器采集通风柜的瞬时面风速信息vt，并发送至通风柜流量控制器，通风柜流量控制器调节通风柜阀门开度，使vt与额定面风速相等；
S2-2：通过动压采集气管采集房间瞬时的送风量V1t的信息，并将信息发送至房间送风控制器，通过动压采集气管采集房间瞬时的排风量V2t的信息，并将信息发送至房间排风控制器，通风柜排风量的瞬时值V4t＝hLv，
S2-3：通风柜流量控制器、房间送风控制器、房间排风控制器调节通风柜阀门、房间送风阀、房间排风阀开度，
维持V3t＝V2t+V4t-V1t＝0；
V1t：房间的送风量的瞬时值；V2t：房间的排风量的瞬时值；V3t：从房间外部泄漏入房间内的风量的瞬时值。
2.根据权利要求1所述的房间压力控制方法，房间送风阀采用定风量阀或设定固定值的变风量阀。
3.根据权利要求1所述的房间压力控制方法，ΔP额定设定为5pa。
4.根据权利要求1-3任一项所述的房间压力控制方法，所述通风柜额定面风速设定为0.5m/s。
5.根据权利要求1-4任一项所述的房间压力控制方法，其特征在于，在S2中，检测到通风柜的瞬时面风速信息vt高于或低于额定面风速的20％，则进行声光报警。
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