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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