CN112161825A - 用于监控冷阱工作效率的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于监控冷阱工作效率的方法及系统,所述冷阱内部设置制冷模块及制热模块,其中方法包括:累计步骤,对制热模块的脱附总次数进行累计,和/或所述制冷模块进行制冷时,对所述冷阱内部温度从t0降到t1的降温时间长度T1进行记录;判断步骤,判断所述脱附总次数是否超量,同时判断所述降温时间长度T1是否超时;告警或停机控制步骤,若所述脱附总次数超量和/或所述降温时间长度T1超时,发出维护告警提示或控制系统停止运行。本发明能直观的通过制冷总时间和脱附次数来判断其效果和寿命。
Description
技术领域
本发明涉及冷阱技术领域,尤其涉及一种用于监控冷阱工作效率的方法及系统。
背景技术
1.分析环境空气中挥发性有机物(VOCs)含量时,需先通过前处理装置进行预浓缩和解析,其中的核心部位就是冷阱。在冷阱降温到-30℃时,空气中的VOCs被冷阱中的填料吸附,之后通过加热丝加热,将冷阱中的吸附管闪蒸到300℃并维持,在填料上富集的挥发性有机物被解析出来。当脱附完毕后,冷阱降温,冷阱温度从300℃降至-30℃,等待富集下一个样品。
2.目前市场上的冷阱主要通过半导体制冷,在石英管中填充填料进行VOCs的富集。但是在冷阱使用过程中,存在以下问题:(1)冷阱保温装置通常在腔体内填充保温棉,但是因为密封原因或在更换冷阱吸附管过程中,空气中的水分会进入腔体,影响冷阱的降温效率,延长制冷时长,甚至影响下一个样品的富集,无监控装置对冷阱的降温过程进行监控和制冷时间进行判断。(2)冷阱中的填料会随着使用的次数吸附效果变差,且加热丝由于氧化的原因加热效果同时也有所下降,无监控装置对脱附的次数进行统计,无法对冷阱的更换周期进行预判。
因此,亟需一种用于监控冷阱工作效率的方法及系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于监控冷阱工作效率的方法及系统。
为了实现上述目的,本发明提供的技术方案为:提供一种用于监控冷阱工作效率的方法,包括:
累计步骤,对制热模块的脱附总次数进行累计,和/或所述制冷模块进行制冷时,对所述冷阱内部温度从t0降到t1的降温时间长度T1进行记录;
判断步骤,判断所述脱附总次数是否超量,同时判断所述降温时间长度T1是否超时;
告警或停机控制步骤,若所述脱附总次数超量和/或所述降温时间长度T1超时,发出维护告警提示或控制系统停止运行。
所述累计步骤还包括对制热模块的制热总次数进行累计,和/或所述制热模块进行制热时,对所述冷阱内部温度从t2升到t3的升温时间长度T2进行记录。
所述判断步骤还包括判断所述制热总次数是否超量,同时判断所述升温时间长度T2是否超时。
所述告警或停机控制步骤还包括,若所述制热总次数超量和/或所述升温时间长度T2超时,则发出维护告警或控制系统停止运行。
为了实现上述目的,本发明还提供一种用于监控冷阱工作效率的系统,所述冷阱内部设置制冷模块及制热模块,包括:
累计单元,对制热模块的脱附总次数进行累计,和/或所述制冷模块进行制冷时,对所述冷阱内部温度从t0降到t1的降温时间长度T1进行记录;
判断单元,判断所述脱附总次数是否超量,同时判断所述降温时间长度T1是否超时;
告警或停机控制单元,若所述脱附总次数超量和/或所述降温时间长度T1超时,发出维护告警提示或控制系统停止运行。
所述累计单元还包括对制热模块的制热总次数进行累计,和/或所述制热模块进行制热时,对所述冷阱内部温度从t2升到t3的升温时间长度T2进行记录。
所述判断单元还包括判断所述制热总次数是否超量,同时判断所述升温时间长度T2是否超时。
所述告警或停机控制单元还包括,若所述制热总次数超量和/或所述升温时间长度T2超时,则发出维护告警或控制系统停止运行。
本发明的有益效果:能直观的通过制冷总时间和脱附次数来判断其效果和寿命,当一次制冷至-30℃的时长超时或脱附次数超量时,系统发出警报并停止运行,需及时的进行维护和更换。通过从常温或300℃降温到-30℃的制冷时长来判断冷阱制冷效率是否下降。
通过以下的描述并结合附图,本发明将变得更加清晰,这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1所示为本发明用于监控冷阱工作效率的方法的流程框图。
图2所示为本发明用于监控冷阱工作效率的系统的结构图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例,附图中类似的元件标号代表类似的元件。
在公开中,冷阱是用于富集VOCs的一种部件(或说是一种机构、装置),冷阱通过例如是半导体制冷片等制冷模块进行制冷,还通过例如是发热盘等制热模块进行制热。其中,冷阱内部具有石英管,石英管内部填充填料进行VOCs的富集。本发明对于冷阱的功能进行描述,但并不对冷阱内部的结构,例如采用何种制热模块、何种制热模块进行限定。
如上所述,如图1所示,本发明提供一种用于监控冷阱工作效率的方法,包括:
累计步骤101,对制热模块的脱附总次数进行累计,和/或所述制冷模块进行制冷时,对所述冷阱内部温度从t0降到t1的降温时间长度T1进行记录;
一个实施例中,t0取300℃,t1取-30℃,如此设置的原因是,假设t0和t1分别为脱附和吸附的较佳温度。待冷阱处于脱附状态结束,而转换到吸附状态的时间长度,即所述冷阱内部温度从t0降到t1的降温时间长度T1,判断冷阱制冷效率是否下降,T1的时间长度变长,说明制冷效率降低,说明冷阱保温装置内填充的保温棉内进入的水变多,降低了保温棉的保温效果。
判断步骤102,判断所述脱附总次数是否超量,同时判断所述降温时间长度T1是否超时;
需要说明的是,所述冷阱内的所述制冷模块的工作时,冷阱是处于吸附状态,
告警或停机控制步骤103,若所述脱附总次数超量和/或所述降温时间长度T1超时,发出维护告警提示或控制系统停止运行。
在具体的实施例中,累计步骤、判断步骤和告警或停机控制步骤,都是可以通过一个MCU进行执行,通过MCU配合HMI(HMI是Human Machine Interface的缩写,“人机接口”,也叫人机界面)进行工作而将冷阱的即时状态显示出来,其中也可以通过HMI对MCU进行操作。MCU控制制冷模块及制热模块的工作,比如何时让制热模块启动/关停,何时让制冷模块启动/关停。冷阱的制冷模块制冷时,MCU计时,记录制冷模块制冷的时长。而每脱附一次,MCU脱附次数计数累加,MCU的冷阱制冷时间和脱附次数传递到HMI上显示。HMI通过单次制冷至零下三十摄氏度的时长、或脱附总次数来判断制冷时长是否超时、脱附次数是否超量。当制冷时长没有超时或脱附次数没有超量时系统正常运行,反之,若制冷时长超时或脱附次数超量时,系统停止运行,并且发出警报告知运维人员需进行维护或更换。
一个实施例中,所述累计步骤101还包括对制热模块的制热总次数进行累计,和/或所述制热模块进行制热时,对所述冷阱内部温度从t2升到t3的升温时间长度T2进行记录。
本实施例中,制热总次数是对冷阱进行脱附的总次数的累计,制热模块及逆行制热时,如果升温的时间越来越长,如果T2的时间长度变长,说明制热效率降低,说明冷阱保温装置内填充的保温棉内进入的水变多。
一个实施例中,所述判断步骤102还包括判断所述制热总次数是否超量,同时判断所述升温时间长度T2是否超时。
一个实施例中,所述告警或停机控制步骤103还包括,若所述制热总次数超量和/或所述升温时间长度T2超时,则发出维护告警或控制系统停止运行。
参考图2,本发明实施例还提供一种用于监控冷阱工作效率的系统100,所述冷阱内部设置制冷模块1及制热模块2,包括:
累计单元3,对制热模块的脱附总次数进行累计,和/或所述制冷模块进行制冷时,对所述冷阱内部温度从t0降到t1的降温时间长度T1进行记录;
一个实施例中,t0取300℃,t1取-30℃,如此设置的原因是,假设t0和t1分别为脱附和吸附的较佳温度。待冷阱处于脱附状态结束,而转换到吸附状态的时间长度,即所述冷阱内部温度从t0降到t1的降温时间长度T1,判断冷阱制冷效率是否下降,T1的时间长度变长,说明制冷效率降低,说明冷阱保温装置内填充的保温棉内进入的水变多,降低了保温棉的保温效果。
判断单元4,判断所述脱附总次数是否超量,同时判断所述降温时间长度T1是否超时;
告警或停机控制单元5,若所述脱附总次数超量和/或所述降温时间长度T1超时,发出维护告警提示或控制系统停止运行。
在具体的实施例中,累计单元3、判断单元4和告警或停机控制单元5,都是可以通过一个MCU进行执行,通过MCU配合HMI(HMI是Human Machine Interface的缩写,“人机接口”,也叫人机界面)进行工作而将冷阱的即时状态显示出来,其中也可以通过HMI对MCU进行操作。MCU控制制冷模块及制热模块的的工作,比如何时让制热模块启动/关停,何时让制冷模块启动/关停。冷阱的制冷模块制冷时,MCU计时,记录制冷模块制冷的时长,而每脱附一次,MCU脱附次数计数累加,MCU的冷阱制冷时间和脱附次数传递到HMI上显示。HMI通过一次制冷至零下三十摄氏度的时长、或脱附总次数来判断制冷时长是否超时、脱附次数是否超量。当制冷时长没有超时或脱附次数没有超量时系统正常运行,反之,若制冷时长超时或脱附次数超量时,系统停止运行,并且发出警报告知运维人员需进行维护或更换。
所述累计单元3还包括对制热模块的制热总次数进行累计,和/或所述制热模块进行制热时,对所述冷阱内部温度从t2升到t3的升温时间长度T2进行记录。
本实施例中,制热总次数是对冷阱进行脱附的总次数的累计,制热模块及逆行制热时,如果升温的时间越来越长,如果T2的时间长度变长,说明制热效率降低,说明冷阱保温装置内填充的保温棉内进入的水变多。
所述判断单元4还包括判断所述制热总次数是否超量,同时判断所述升温时间长度T2是否超时。
所述告警或停机控制单元还5包括,若所述制热总次数超量和/或所述升温时间长度T2超时,则发出维护告警或控制系统停止运行。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种用于监控冷阱工作效率的方法,所述冷阱内部设置制冷模块及制热模块,其特征在于,包括:
累计步骤,对制热模块的脱附总次数进行累计,和/或所述制冷模块进行制冷时,对所述冷阱内部温度从t0降到t1的降温时间长度T1进行记录;
判断步骤,判断所述脱附总次数是否超量,同时判断所述降温时间长度T1是否超时;
告警或停机控制步骤,若所述脱附总次数超量和/或所述降温时间长度T1超时,发出维护告警提示或控制系统停止运行。
2.如权利要求1所述的用于监控冷阱工作效率的方法,其特征在于,所述累计步骤还包括对制热模块的制热总次数进行累计,和/或所述制热模块进行制热时,对所述冷阱内部温度从t2升到t3的升温时间长度T2进行记录。
3.如权利要求2所述的用于监控冷阱工作效率的方法,其特征在于,所述判断步骤还包括判断所述制热总次数是否超量,同时判断所述升温时间长度T2是否超时。
4.如权利要求2或3所述的用于监控冷阱工作效率的方法,其特征在于,所述告警或停机控制步骤还包括,若所述制热总次数超量和/或所述升温时间长度T2超时,则发出维护告警或控制系统停止运行。
5.一种用于监控冷阱工作效率的系统,所述冷阱内部设置制冷模块及制热模块,其特征在于,包括:
累计单元,对制热模块的脱附总次数进行累计,和/或所述制冷模块进行制冷时,对所述冷阱内部温度从t0降到t1的降温时间长度T1进行记录;
判断单元,判断所述脱附总次数是否超量,同时判断所述降温时间长度T1是否超时;
告警或停机控制单元,若所述脱附总次数超量和/或所述降温时间长度T1超时,发出维护告警提示或控制系统停止运行。
6.如权利要求5所述的用于监控冷阱工作效率的系统,其特征在于,所述累计单元还包括对制热模块的制热总次数进行累计,和/或所述制热模块进行制热时,对所述冷阱内部温度从t2升到t3的升温时间长度T2进行记录。
7.如权利要求6所述的用于监控冷阱工作效率的系统,其特征在于,所述判断单元还包括判断所述制热总次数是否超量,同时判断所述升温时间长度T2是否超时。
8.如权利要求6或7所述的用于监控冷阱工作效率的系统,其特征在于,所述告警或停机控制单元还包括,若所述制热总次数超量和/或所述升温时间长度T2超时,则发出维护告警或控制系统停止运行。
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