CN112923498A - 一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置 - Google Patents

一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112923498A
CN112923498A CN202110192220.9A CN202110192220A CN112923498A CN 112923498 A CN112923498 A CN 112923498A CN 202110192220 A CN202110192220 A CN 202110192220A CN 112923498 A CN112923498 A CN 112923498A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
electrode
control
control system
plasma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110192220.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112923498B (zh
Inventor
程怡
单伟
薛福星
张钊
郑鹏燕
陈晓玲
张磊
丁明珠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Cas Ion Medical and Technical Devices Co Ltd
Original Assignee
Hefei Cas Ion Medical and Technical Devices Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Cas Ion Medical and Technical Devices Co Ltd filed Critical Hefei Cas Ion Medical and Technical Devices Co Ltd
Priority to CN202110192220.9A priority Critical patent/CN112923498B/zh
Publication of CN112923498A publication Critical patent/CN112923498A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112923498B publication Critical patent/CN112923498B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/88—Electrical aspects, e.g. circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置，包括主控核心板与等离子体消毒仓，本发明通过实时采集空气中的臭氧浓度、VOC指标、温度、湿度与PM2.5等参数，并根据所采集的参数进行计算得到等离子体消毒需要的最佳高压电压幅值、频率、放电间距、集尘间距与面积等控制参数，然后再进行调控，能够使消毒装置时刻处于高效工作状态，且能够避免消毒装置长时间处于高耗能工作状态；同时还能够对高压电极材料的损耗进行智能判定，并根据高压电极的损耗情况及时发出提示信息，提醒工作人员对高压电极材料进行更换，使整个等离子体空气消毒装置能够时刻处于有效、高效的工作状态中。

Description

一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置
技术领域
本发明属于等离子消毒技术领域，具体的，涉及一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置。
背景技术
等离子体空气消毒装置，利用超能离子发生器，瞬间激发兆亿级正负离子，可以高效杀菌，等离子体灭菌消毒效果极强，且作用时间短，是高强紫外线所远远不及的，等离子体是继固态、液态、气态下的第四种形态，超能离子云释放兆亿级的正负电子，通过正负离子湮灭产生大量能量，从而破坏细菌包膜、杀死细胞核；
但是在现有技术中，等离子体空气消毒装置的工作模式单一，无法根据空气状况实时进行调节，提升能量的利用效率，为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置。
本发明需要解决的技术问题为：
现有技术中，等离子体消毒装置是通过超能离子发生器激发生成正负离子进行消毒，但是其工作模式单一，无法根据所处环境的实时状况进行调节，一方面无法适应消毒装置的智能调节需求，另一方面也降低了能量的利用效率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置，包括主控核心板与等离子体消毒仓；
所述主控核心板包括：
主电源，为整个系统的提供供电电源；
高压电源模块，输出直流高压和脉冲高压；
电能分配执行机构，一方面与嵌入式控制系统进行信息交互，控制第一高压输出接口和第二高压输出接口的接口使能，另一方面将嵌入式控制系统设定的高压参数交互给高压电源模块，控制输出高压的幅值与频率；
第二高压输出接口，连接放电电极，输出电能分配执行机构输出的高压电，高压的类型参数由嵌入式控制系统控制电能分配执行机构决定；
第一高压输出接口，连接集尘电极，输出电能分配执行机构输出的高压电，高压的类型参数由嵌入式控制系统控制电能分配执行机构决定；
臭氧监控系统，用于采集空气中臭氧浓度；
空气质量监控系统，用于采集空气中VOC指标、温度、湿度、PM2.5参数；
数据采集模块，通过臭氧监控系统实时采集O3数值、通过空气质量监控系统实时采集VOC、PM2.5、温度、湿度参数。
嵌入式控制系统，处理主控板采集的各种参数数据，依据控制软件算法计算处理之后，通过调速电机控制模块、电能分配执行机构、横向位移控制端口、纵向位移控制端口与旋转位移控制端口输出控制指令；
嵌入式控制系统，处理主控板采集的各种参数数据并输出控制指令的控制软件算法具体为：
D1：软件依据O3数值、VOC、温度、湿度、PM2.5作为输入参数，通过模糊控制算法选取预先存储在FLASH数据存储区的高压电压幅值参数、高压频率参数、横向位置参数、纵向位置参数、旋转位置参数；
D2：高压电压幅值参数、高压频率参数通过电能分配执行机构交互到高压电源模块；
D3：通过PID算法将新选取横向位置参数、纵向位置参数、旋转位置参数与目前位置控制模块中旧的横向位置参数、纵向位置参数、旋转位置参数作比较，比较出来的偏差，作为输出指令参数，重新输出到位置控制模块去调节高压电极横向位移执行机构、高压电极纵向位移执行机构、高压电极旋转位移执行机构，从而消除位置偏差。
指令接收系统，用于识别人机交互控制指令；
调速电机控制模块，通过光电耦合器、固态继电器、肖特基二极管、调速电容组成电机调速网络，可实现两种工作模式，第一：单路独立输出，适用于转速较低、功率较低时，第二：多通道组合输出：同时打开多个功率通道，适用于转速较高，功率较高时；
调速电机接口，通过间距端子，连接电机；
位置控制模块，由脉冲驱动电路组成，通过嵌入式控制系统的控制，用于精确驱动控制高压电极横向位移执行机构、高压电极纵向位移执行机构与高压电极旋转执行机构等位移执行机构；
旋转位移控制接口，输出位置控制模块的驱动信号，用于控制高压电极旋转执行机构；
纵向位移控制接口，输出位置控制模块的驱动信号，用于控制高压电极纵向位移执行机构；
横向位移控制接口，输出位置控制模块驱动信号，用于控制高压电极横向位移执行机构；
所述等离子体消毒仓包括：
放电电极，形成空间等离子体阵列，产生等离子体杀灭空气中细菌病毒
集尘电极，形成静电电场，用于吸附已被杀死的细菌病毒沾染的颗粒尘埃；
高压电极横向位移执行机构，用于控制集尘电极的横向移动；
高压电极纵向位移执行机构，用于控制集尘电极的纵向移动；
高压电极旋转位移执行机构，用于控制放电电极的轴向旋转；
其中多组集尘电极、多组放电电极与多组高压负极板组成一个等离子体消毒阵列。
作为本发明的进一步方案，主电源用于输入市电220V/50Hz，输出多种电压：3.3V、5V、12V、24V。
作为本发明的进一步方案，高压电源模块由变压器、逆变器、倍压整流电路、电流电压采集电路组成；输出的直流高压为电压0-15Kv，电流0-2mA的直流高压；脉冲高压为高压幅值0-15Kv，频率0-10Khz的脉冲高压。
作为本发明的进一步方案，所述臭氧监控系统，采用精度为0.01PPM的电化学臭氧传感器探头、带温度自补偿功能，电压精度0.001V的高精度基准电压网络、20位AD采样芯片组成；所述空气质量监控系统，由VOC感应模组、温湿度传感器、激光PM2.5传感器以及供电、通讯网络组成。
作为本发明的进一步方案，指令接收系统识别人机交互控制指令的方式为电容式实体触摸按键输入或红外无线传输控制指令。
作为本发明的进一步方案，上述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置的工作方法，包括如下步骤：
第一步，指令接收系统接收到消毒开启指令，臭氧监控系统、空气质量监控系统开始监控消毒空间内空气中的O3、VOC、温度、湿度与PM2.5参数，通过嵌入式控制系统计算得出等离子体消毒需要的最佳高压电压幅值、频率、放电间距、集尘间距与面积参量；
第二步，嵌入式控制系统通过电能分配执行机构将高压电压幅值与频率参数传输到高压电源模块，由高压电源模块产生等离子体消毒所需的高压类型，当高压电源模块转换完成，由电能分配执行机构将转换完成信息反馈到嵌入式控制系统；
第三步，嵌入式控制系统通过位置控制模块将最佳集尘间距、面积参数转换成驱动脉冲，通过横向位移控制接口和纵向位移控制接口分别传输到高压电极横向位移执行机构和高压电极纵向位移执行机构，共同调节高压电极组件中的集尘电极与大地的等效间距和有效投影面积；此外嵌入式控制系统通过位置控制模块将最佳放电距离转换成驱动脉冲，通过旋转位移控制接口传输到高压电极旋转执行机构，调节高压电极组件中的放电电极与等效大地的放电间距和物理电场，调节完成时，通过位置控制模块反馈到嵌入式控制系统；
第四步，嵌入式控制系统通过电能分配执行机构使能第一高压输出接口、第二高压输出接口将高压电源模块产生的高压，输出到高压电极组件中的集尘电极和放电电极，此时等离子体消毒仓产生等离子体射流，杀灭流过等离子体消毒仓空气中的细菌病毒，同时将沾染已杀灭细菌病毒的颗粒物尘埃吸附在集尘电极组成的静电吸附网络中；
第五步，当消毒空间内的空气中的O3、VOC、温度、湿度、PM2.5参数变化时，嵌入式控制系统通过数据采集模块实时读取臭氧监控系统、空气质量监控系统采集到最新数据，输入到嵌入式控制系统计算得出等离子体消毒需要的最佳高压电压幅值、频率、放电间距，集尘间距与面积信息，此时系统返回至第二步，开始新一轮的调节高压电源模块、高压电极横向位移执行机构、高压电极纵向位移执行机构、高压电极旋转执行机构，从而完成等离子体强度自动调节的闭环控制。
作为本发明的进一步方案，高压电极材料的损耗智能判定包括如下步骤：
S1、系统上电时，嵌入式控制系统通过位置控制模块将零点位置转换成驱动脉冲，通过旋转位移控制接口、横向位移控制接口和纵向位移控制接口传输到高压电极旋转执行机构、高压电极横向位移执行机构和高压电极纵向位移执行机构，调节高压电极组件中的集尘电极和放电电极回到零点位置，调节完成时，通过位置控制模块反馈到嵌入式控制系统；
S2、嵌入式控制系统通过电能分配执行机构将零点位置高压参数传输到高压电源模块，当高压电源模块转换完成，由电能分配执行机构将转换完成信息反馈到嵌入式控制系统；
S3、嵌入式控制系统通过使能第一高压输出接口、第二高压输出接口将高压电源模块产生的零点位置高压，输出到高压电极组件中的集尘电极和放电电极；
S4、一方面嵌入式控制系统通过电能分配执行机构，读取高压电源模块输出的电流数据；另一方面通过臭氧监控系统、空气质量监控系统读取实时空间内空气中的O3、VOC、温度、湿度、PM2.5参数，通过嵌入式控制系统自动控制算法，综合电流，O3、VOC、温度、湿度、PM2.5参数，判断集尘电极和放电电极的损耗情况，提醒用户及时更换；
嵌入式控制系统自动控制算法判断集尘电极损耗情况的具体方法为：
B1：软件依据O3数值、VOC、温度、湿度、PM2.5作为输入参数，通过模糊控制算法选取预先存储在FLASH数据存储区的极限零点位置综合电流参数；
B2：通过比较极限零点位置综合电流与采集到的综合电流，来判断集尘电极和放电电极的损耗情况。
本发明的有益效果：
本发明通过实时采集空气中的臭氧浓度、VOC指标、温度、湿度与PM2.5等参数，并根据所采集的参数进行计算得到等离子体消毒需要的最佳高压电压幅值、频率、放电间距、集尘间距与面积等控制参数，然后再进行调控，能够使消毒装置时刻处于高效工作状态，且能够避免消毒装置长时间处于高耗能工作状态；同时还能够对高压电极材料的损耗进行智能判定，并根据高压电极的损耗情况及时发出提示信息，提醒工作人员对高压电极材料进行更换，使整个等离子体空气消毒装置能够时刻处于有效、高效的工作状态中。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置的简易结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置，如图1所示，包括主控核心板与等离子体消毒仓；
所述主控核心板包括：
主电源，用于输入市电220V/50Hz，输出多种电压：3.3V、5V、12V、24V，为整个系统的提供供电电源；
高压电源模块，由变压器、逆变器、倍压整流电路、电流电压采集电路组成，可输出直流高压和脉冲高压；
其中直流高压为电压0-15Kv，电流0-2mA的直流高压；脉冲高压为高压幅值0-15Kv，频率0-10Khz的脉冲高压；
电能分配执行机构，一方面与嵌入式控制系统进行信息交互，控制第一高压输出接口和第二高压输出接口的接口使能，另一方面将嵌入式控制系统设定的高压参数交互给高压电源模块，控制输出高压的幅值、频率等参数；
第二高压输出接口，连接放电电极，输出电能分配执行机构输出的高压电，高压的类型参数由嵌入式控制系统控制电能分配执行机构决定；
第一高压输出接口，连接集尘电极，输出电能分配执行机构输出的高压电，高压的类型参数由嵌入式控制系统控制电能分配执行机构决定；
臭氧监控系统，采用电化学臭氧传感器探头(精度0.01PPM)、高精度基准电压网络(带温度自补偿功能，电压精度0.001V)、20位AD采样芯片组成，用于采集空气中臭氧浓度；
空气质量监控系统，由VOC感应模组、温湿度传感器、激光PM2.5传感器以及供电、通讯网络组成，用于采集空气中VOC指标、温度、湿度、PM2.5参数；
数据采集模块，通过臭氧监控系统实时采集O3数值、通过空气质量监控系统实时采集VOC、PM2.5、温度、湿度参数。
嵌入式控制系统，处理主控板采集的各种参数数据，依据控制软件算法计算处理之后，通过调速电机控制模块、电能分配执行机构、横向位移控制端口、纵向位移控制端口与旋转位移控制端口输出控制指令；
指令接收系统，用于识别人机交互控制指令，识别人机交互控制指令的方式为电容式实体触摸按键或红外无线传输控制指令；
调速电机控制模块，通过光电耦合器、固态继电器、肖特基二极管、调速电容组成电机调速网络，可实现两种工作模式，第一：单路独立输出，适用于转速较低、功率较低时，第二：多通道组合输出：同时打开多个功率通道，适用于转速较高，功率较高时；
调速电机接口，通过5.08mm间距端子，连接电机；
位置控制模块，由脉冲驱动电路组成，通过嵌入式控制系统的控制，用于精确驱动控制高压电极横向位移执行机构、高压电极纵向位移执行机构与高压电极旋转执行机构等位移执行机构；
旋转位移控制接口，输出位置控制模块的驱动信号，用于控制高压电极旋转执行机构；
纵向位移控制接口，输出位置控制模块的驱动信号，用于控制高压电极纵向位移执行机构；
横向位移控制接口，输出位置控制模块驱动信号，用于控制高压电极横向位移执行机构；
所述等离子体消毒仓包括：
放电电极，形成空间等离子体阵列，产生等离子体杀灭空气中细菌病毒
集尘电极，形成静电电场，用于吸附已被杀死的细菌病毒沾染的颗粒尘埃；
高压电极横向位移执行机构，由电机、ABS组件、尼龙铰链组成，用于控制集尘电极的横向移动；
高压电极纵向位移执行机构，由电机、ABS组件、尼龙铰链组成，用于控制集尘电极的纵向移动；
高压电极旋转位移执行机构，由电机、ABS组件、尼龙铰链组成，用于控制放电电极的轴向旋转；
其中多组集尘电极、多组放电电极与多组高压负极板组成一个等离子体消毒阵列；
本发明所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置的工作方法为：
第一步，指令接收系统接收到消毒开启指令，臭氧监控系统、空气质量监控系统开始监控消毒空间内空气中的O3、VOC、温度、湿度与PM2.5参数，通过嵌入式控制系统中自动控制算法计算得出等离子体消毒需要的最佳高压电压幅值、频率、放电间距、集尘间距与面积等控制参量；
第二步，嵌入式控制系统通过电能分配执行机构将高压电压幅值、频率等参数传输到高压电源模块，由高压电源模块产生等离子体消毒所需的高压类型，当高压电源模块转换完成，由电能分配执行机构将转换完成信息反馈到嵌入式控制系统；
第三步，嵌入式控制系统通过位置控制模块将最佳集尘间距、面积参数转换成驱动脉冲，通过横向位移控制接口和纵向位移控制接口分别传输到高压电极横向位移执行机构和高压电极纵向位移执行机构，共同调节高压电极组件中的集尘电极与大地的等效间距和有效投影面积；此外嵌入式控制系统通过位置控制模块将最佳放电距离转换成驱动脉冲，通过旋转位移控制接口传输到高压电极旋转执行机构，调节高压电极组件中的放电电极与等效大地的放电间距和物理电场，调节完成时，通过位置控制模块反馈到嵌入式控制系统；
第四步，嵌入式控制系统通过电能分配执行机构使能第一高压输出接口、第二高压输出接口将高压电源模块产生的高压，输出到高压电极组件中的集尘电极和放电电极，此时等离子体消毒仓产生等离子体射流，杀灭流过等离子体消毒仓空气中的细菌病毒，同时将沾染已杀灭细菌病毒的颗粒物尘埃吸附在集尘电极组成的静电吸附网络中；
第五步，当消毒空间内的空气中的O3、VOC、温度、湿度、PM2.5参数变化时，嵌入式控制系统通过数据采集模块实时读取臭氧监控系统、空气质量监控系统采集到最新数据，输入到嵌入式控制系统计算得出等离子体消毒需要的最佳高压电压幅值、频率、放电间距，集尘间距、面积等信息，此时系统返回至第二步，开始新一轮的调节高压电源模块、高压电极横向位移执行机构、高压电极纵向位移执行机构、高压电极旋转执行机构，从而完成等离子体强度自动调节的闭环控制。
高压电极材料损耗智能判定包括如下步骤：
S1、系统上电时，嵌入式控制系统通过位置控制模块将零点位置转换成驱动脉冲，通过旋转位移控制接口、横向位移控制接口和纵向位移控制接口传输到高压电极旋转执行机构、高压电极横向位移执行机构和高压电极纵向位移执行机构，调节高压电极组件中的集尘电极和放电电极回到零点位置，调节完成时，通过位置控制模块反馈到嵌入式控制系统；
S2、嵌入式控制系统通过电能分配执行机构将零点位置高压参数传输到高压电源模块，当高压电源模块转换完成，由电能分配执行机构将转换完成信息反馈到嵌入式控制系统。
S3、嵌入式控制系统通过使能第一高压输出接口、第二高压输出接口将高压电源模块产生的零点位置高压，输出到高压电极组件中的集尘电极和放电电极。
S4、一方面嵌入式控制系统通过电能分配执行机构，读取高压电源模块输出的电流数据；另一方面通过臭氧监控系统、空气质量监控系统读取实时空间内空气中的O3、VOC、温度、湿度、PM2.5参数，通过嵌入式控制系统自动控制算法，综合电流，O3、VOC、温度、湿度、PM2.5参数，判断集尘电极和放电电极的损耗情况，提醒用户及时更换，否则影响消毒效果。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置，包括主控核心板与等离子体消毒仓，其特征在于；
所述主控核心板包括：
主电源，为整个系统提供供电电源；
高压电源模块，输出直流高压和脉冲高压；
电能分配执行机构，一方面与嵌入式控制系统进行信息交互，控制第一高压输出接口和第二高压输出接口的接口使能，另一方面将嵌入式控制系统设定的高压参数交互给高压电源模块，控制输出高压的幅值与频率；
第二高压输出接口，连接放电电极，输出电能分配执行机构输出的高压电，高压的类型参数由嵌入式控制系统控制电能分配执行机构决定；
第一高压输出接口，连接集尘电极，输出电能分配执行机构输出的高压电，高压的类型参数由嵌入式控制系统控制电能分配执行机构决定；
臭氧监控系统，用于采集空气中臭氧浓度；
空气质量监控系统，用于采集空气中VOC指标、温度、湿度、PM2.5参数；
数据采集模块，通过臭氧监控系统实时采集O3数值、通过空气质量监控系统实时采集VOC、PM2.5、温度、湿度参数。
嵌入式控制系统，处理主控板采集的各种参数数据，依据控制软件算法计算处理之后，通过调速电机控制模块、电能分配执行机构、横向位移控制端口、纵向位移控制端口与旋转位移控制端口输出控制指令；
指令接收系统，用于识别人机交互控制指令；
调速电机控制模块，通过光电耦合器、固态继电器、肖特基二极管、调速电容组成电机调速网络，可实现两种工作模式，第一：单路独立输出，适用于转速较低、功率较低时，第二：多通道组合输出，同时打开多个功率通道，适用于转速较高，功率较高时；
调速电机接口，通过间距端子，连接电机；
位置控制模块，由脉冲驱动电路组成，通过嵌入式控制系统的控制，用于精确驱动控制高压电极横向位移执行机构、高压电极纵向位移执行机构与高压电极旋转执行机构等位移执行机构；
旋转位移控制接口，输出位置控制模块的驱动信号，用于控制高压电极旋转执行机构；
纵向位移控制接口，输出位置控制模块的驱动信号，用于控制高压电极纵向位移执行机构；
横向位移控制接口，输出位置控制模块驱动信号，用于控制高压电极横向位移执行机构；
所述等离子体消毒仓包括：
放电电极，形成空间等离子体阵列，产生等离子体杀灭空气中细菌病毒
集尘电极，形成静电电场，用于吸附已被杀死的细菌病毒沾染的颗粒尘埃；
高压电极横向位移执行机构，用于控制集尘电极的横向移动；
高压电极纵向位移执行机构，用于控制集尘电极的纵向移动；
高压电极旋转位移执行机构，用于控制放电电极的轴向旋转；
其中多组集尘电极、多组放电电极与多组高压负极板组成一个等离子体消毒阵列。
2.根据权利要求1所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置，其特征在于，主电源用于输入市电220V/50Hz，输出多种电压：3.3V、5V、12V、24V。
3.根据权利要求1所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置，其特征在于，高压电源模块由变压器、逆变器、倍压整流电路、电流电压采集电路组成；输出的直流高压为电压0-15Kv，电流0-2mA的直流高压；脉冲高压为高压幅值0-15Kv，频率0-10Khz的脉冲高压。
4.根据权利要求1所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置，其特征在于，所述臭氧监控系统，采用精度为0.01PPM的电化学臭氧传感器探头、带温度自补偿功能，电压精度0.001V的高精度基准电压网络、20位AD采样芯片组成。
5.根据权利要求1所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置，其特征在于，所述空气质量监控系统，由VOC感应模组、温湿度传感器、激光PM2.5传感器以及供电、通讯网络组成。
6.根据权利要求1所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置，其特征在于，指令接收系统识别人机交互控制指令的方式为电容式实体触摸按键输入或红外无线传输控制指令。
7.根据权利要求1所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置，其特征在于，嵌入式控制系统处理主控板采集的各种参数数据并输出控制指令的控制软件算法具体为：
D1：软件依据O3数值、VOC、温度、湿度、PM2.5作为输入参数，通过模糊控制算法选取预先存储在FLASH数据存储区的高压电压幅值参数、高压频率参数、横向位置参数、纵向位置参数、旋转位置参数；
D2：高压电压幅值参数、高压频率参数通过电能分配执行机构交互到高压电源模块；
D3：通过PID算法将新选取横向位置参数、纵向位置参数、旋转位置参数与目前位置控制模块中旧的横向位置参数、纵向位置参数、旋转位置参数作比较，比较出来的偏差，作为输出指令参数，重新输出到位置控制模块去调节高压电极横向位移执行机构、高压电极纵向位移执行机构、高压电极旋转位移执行机构，从而消除位置偏差。
8.根据权利要求1所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，指令接收系统接收到消毒开启指令，臭氧监控系统、空气质量监控系统开始监控消毒空间内空气中的O3、VOC、温度、湿度与PM2.5参数，通过嵌入式控制系统计算得出等离子体消毒需要的最佳高压电压幅值、频率、放电间距、集尘间距与面积参量；
第二步，嵌入式控制系统通过电能分配执行机构将高压电压幅值与频率参数传输到高压电源模块，由高压电源模块产生等离子体消毒所需的高压类型，当高压电源模块转换完成，由电能分配执行机构将转换完成信息反馈到嵌入式控制系统；
第三步，嵌入式控制系统通过位置控制模块将最佳集尘间距、面积参数转换成驱动脉冲，通过横向位移控制接口和纵向位移控制接口分别传输到高压电极横向位移执行机构和高压电极纵向位移执行机构，共同调节高压电极组件中的集尘电极与大地的等效间距和有效投影面积；此外嵌入式控制系统通过位置控制模块将最佳放电距离转换成驱动脉冲，通过旋转位移控制接口传输到高压电极旋转执行机构，调节高压电极组件中的放电电极与等效大地的放电间距和物理电场，调节完成时，通过位置控制模块反馈到嵌入式控制系统；
第四步，嵌入式控制系统通过电能分配执行机构使能第一高压输出接口、第二高压输出接口将高压电源模块产生的高压，输出到高压电极组件中的集尘电极和放电电极，此时等离子体消毒仓产生等离子体射流，杀灭流过等离子体消毒仓空气中的细菌病毒，同时将沾染已杀灭细菌病毒的颗粒物尘埃吸附在集尘电极组成的静电吸附网络中；
第五步，当消毒空间内的空气中的O3、VOC、温度、湿度、PM2.5参数变化时，嵌入式控制系统通过数据采集模块实时读取臭氧监控系统、空气质量监控系统采集到最新数据，输入到嵌入式控制系统计算得出等离子体消毒需要的最佳高压电压幅值、频率、放电间距，集尘间距与面积信息，此时系统返回至第二步，开始新一轮的调节高压电源模块、高压电极横向位移执行机构、高压电极纵向位移执行机构、高压电极旋转执行机构，从而完成等离子体强度自动调节的闭环控制。
9.根据权利要求8所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置的工作方法，其特征在于，高压电极材料的损耗智能判定包括如下步骤：
S1、系统上电时，嵌入式控制系统通过位置控制模块将零点位置转换成驱动脉冲，通过旋转位移控制接口、横向位移控制接口和纵向位移控制接口传输到高压电极旋转执行机构、高压电极横向位移执行机构和高压电极纵向位移执行机构，调节高压电极组件中的集尘电极和放电电极回到零点位置，调节完成时，通过位置控制模块反馈到嵌入式控制系统；
S2、嵌入式控制系统通过电能分配执行机构将零点位置高压参数传输到高压电源模块，当高压电源模块转换完成，由电能分配执行机构将转换完成信息反馈到嵌入式控制系统；
S3、嵌入式控制系统通过使能第一高压输出接口、第二高压输出接口将高压电源模块产生的零点位置高压，输出到高压电极组件中的集尘电极和放电电极；
S4、一方面嵌入式控制系统通过电能分配执行机构，读取高压电源模块输出的电流数据；另一方面通过臭氧监控系统、空气质量监控系统读取实时空间内空气中的O3、VOC、温度、湿度、PM2.5参数，通过嵌入式控制系统自动控制算法，综合电流，O3、VOC、温度、湿度、PM2.5参数，判断集尘电极和放电电极的损耗情况，提醒用户及时更换。
10.根据权利要求9所述的一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置的工作方法，其特征在于，嵌入式控制系统自动控制算法判断集尘电极损耗情况的具体方法为：
B1：软件依据O3数值、VOC、温度、湿度、PM2.5作为输入参数，通过模糊控制算法选取预先存储在FLASH数据存储区的极限零点位置综合电流参数；
B2：通过比较极限零点位置综合电流与采集到的综合电流，来判断集尘电极和放电电极的损耗情况。
CN202110192220.9A 2021-02-19 2021-02-19 一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置 Active CN112923498B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110192220.9A CN112923498B (zh) 2021-02-19 2021-02-19 一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110192220.9A CN112923498B (zh) 2021-02-19 2021-02-19 一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112923498A true CN112923498A (zh) 2021-06-08
CN112923498B CN112923498B (zh) 2022-06-28

Family

ID=76169919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110192220.9A Active CN112923498B (zh) 2021-02-19 2021-02-19 一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112923498B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114340129A (zh) * 2022-01-06 2022-04-12 成都万物之成科技有限公司 水合等离子发生器、空气消杀装置、空气消杀控制系统及控制方法
CN114397930A (zh) * 2021-11-30 2022-04-26 海南电网有限责任公司电力科学研究院 一种可模拟不同温湿度场景下的间隙自动调节装置

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1060231A (zh) * 1990-07-31 1992-04-15 三星电子株式会社 自动调节式电吸尘器
CN2188720Y (zh) * 1993-06-27 1995-02-01 江涛 高效离子空气滤清器
CN1436100A (zh) * 2001-03-27 2003-08-13 “革新”责任有限公司 清除空气中的灰尘和悬浮微粒的设备
WO2004014442A1 (de) * 2002-08-07 2004-02-19 Schroeder Werner Luftreinigungsgerät
CN1945143A (zh) * 2004-10-08 2007-04-11 Lg电子株式会社 控制空气净化的设备和方法
CN101376034A (zh) * 2008-10-06 2009-03-04 陈竞坤 一种高效电离驱动空气净化装置的电极及电路
CN101394067A (zh) * 2007-09-17 2009-03-25 黄思伦 可调式高压负离子产生装置
CN202666041U (zh) * 2012-06-30 2013-01-16 成都老肯科技股份有限公司 等离子体空气净化消毒装置
JP2014175058A (ja) * 2013-03-06 2014-09-22 Sharp Corp イオン発生装置
CN104338395A (zh) * 2014-09-22 2015-02-11 江苏大学 空气净化器过滤膜电场清洗装置及方法
CN105098606A (zh) * 2015-07-10 2015-11-25 深圳康源佳科技发展有限公司 高能负氧离子粒子流发生器的驱动电路
CN206077813U (zh) * 2016-08-23 2017-04-05 浙江海洋大学 用于调节低温等离子体电极间距离的装置
CN108722674A (zh) * 2018-06-07 2018-11-02 珠海格力电器股份有限公司 集尘电极组件、空气净化装置及其控制方法
CN108905545A (zh) * 2018-09-11 2018-11-30 北京振戎融通通信技术有限公司 可自动清洗介质阻挡放电管的低温等离子体废气处理部件
CN208177678U (zh) * 2018-06-07 2018-12-04 珠海格力电器股份有限公司 集尘电极组件及空气净化装置
CN111036404A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 吴曼曼 一种电子除尘设备
CN111228649A (zh) * 2020-01-15 2020-06-05 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种强度可调的低温等离子体产生装置
CN111344919A (zh) * 2017-11-17 2020-06-26 夏普株式会社 离子产生装置和空气调节机
CN111623437A (zh) * 2020-05-19 2020-09-04 重庆科技学院 一种室内空间释放负氧离子移动机器人
CN112344506A (zh) * 2020-11-10 2021-02-09 朱鹏达 一种空气净化系统及其控制方法

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1060231A (zh) * 1990-07-31 1992-04-15 三星电子株式会社 自动调节式电吸尘器
CN2188720Y (zh) * 1993-06-27 1995-02-01 江涛 高效离子空气滤清器
CN1436100A (zh) * 2001-03-27 2003-08-13 “革新”责任有限公司 清除空气中的灰尘和悬浮微粒的设备
WO2004014442A1 (de) * 2002-08-07 2004-02-19 Schroeder Werner Luftreinigungsgerät
CN1945143A (zh) * 2004-10-08 2007-04-11 Lg电子株式会社 控制空气净化的设备和方法
CN101394067A (zh) * 2007-09-17 2009-03-25 黄思伦 可调式高压负离子产生装置
CN101376034A (zh) * 2008-10-06 2009-03-04 陈竞坤 一种高效电离驱动空气净化装置的电极及电路
CN202666041U (zh) * 2012-06-30 2013-01-16 成都老肯科技股份有限公司 等离子体空气净化消毒装置
JP2014175058A (ja) * 2013-03-06 2014-09-22 Sharp Corp イオン発生装置
CN104338395A (zh) * 2014-09-22 2015-02-11 江苏大学 空气净化器过滤膜电场清洗装置及方法
CN105098606A (zh) * 2015-07-10 2015-11-25 深圳康源佳科技发展有限公司 高能负氧离子粒子流发生器的驱动电路
CN206077813U (zh) * 2016-08-23 2017-04-05 浙江海洋大学 用于调节低温等离子体电极间距离的装置
CN111344919A (zh) * 2017-11-17 2020-06-26 夏普株式会社 离子产生装置和空气调节机
CN108722674A (zh) * 2018-06-07 2018-11-02 珠海格力电器股份有限公司 集尘电极组件、空气净化装置及其控制方法
CN208177678U (zh) * 2018-06-07 2018-12-04 珠海格力电器股份有限公司 集尘电极组件及空气净化装置
CN108905545A (zh) * 2018-09-11 2018-11-30 北京振戎融通通信技术有限公司 可自动清洗介质阻挡放电管的低温等离子体废气处理部件
CN111036404A (zh) * 2019-12-24 2020-04-21 吴曼曼 一种电子除尘设备
CN111228649A (zh) * 2020-01-15 2020-06-05 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种强度可调的低温等离子体产生装置
CN111623437A (zh) * 2020-05-19 2020-09-04 重庆科技学院 一种室内空间释放负氧离子移动机器人
CN112344506A (zh) * 2020-11-10 2021-02-09 朱鹏达 一种空气净化系统及其控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114397930A (zh) * 2021-11-30 2022-04-26 海南电网有限责任公司电力科学研究院 一种可模拟不同温湿度场景下的间隙自动调节装置
CN114340129A (zh) * 2022-01-06 2022-04-12 成都万物之成科技有限公司 水合等离子发生器、空气消杀装置、空气消杀控制系统及控制方法
WO2023130525A1 (zh) * 2022-01-06 2023-07-13 成都万物之成科技有限公司 水合等离子发生器、空气消杀装置、空气消杀控制系统及控制方法
CN114340129B (zh) * 2022-01-06 2024-07-05 成都万物之成科技有限公司 水合等离子发生器、空气消杀装置、空气消杀控制系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112923498B (zh) 2022-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112923498B (zh) 一种强度自动调节低温等离子体空气消毒装置
CN103604189B (zh) 它激式超声波雾化控制电路
CN106745549A (zh) 一种连续式生活用消毒保健水的制备装置
CN103418086A (zh) 利用高电压产生等离子体的伤口处理装置
CN203373186U (zh) 废水电解处理系统
CN203447644U (zh) 一种利用高电压产生等离子体的伤口处理装置
CN215260356U (zh) 一种智能空气消毒净化机
CN104868533A (zh) 高频x射线机的锂电池供电方法和电路
CN214253023U (zh) 一种用于燃煤电厂飞灰浓度监测和控制的装置
CN201410126Y (zh) 太阳能驱动臭氧消毒系统
CN110668402B (zh) 一种臭氧发生装置
CN115388595B (zh) 空气净化控制方法、空气净化控制系统以及冰箱
CN106230106A (zh) 一种联户式光伏市电互补的污水处理设备
CN215597651U (zh) 一种智能空气消毒机控制系统
CN108365762A (zh) 一种洗衣机用消毒器专用电源
CN201721856U (zh) 除臭垃圾桶
CN205855076U (zh) 基于单片机的智能语音垃圾箱
CN216244758U (zh) 一种空气消毒净化器
CN2557516Y (zh) 全自动氧化电位水生成机
CN218162201U (zh) 臭氧产生电路及调奶消毒器
CN219449888U (zh) 一种电解臭氧水浓度控制电路
CN219797450U (zh) 空气处理设备及其电路系统
CN214181080U (zh) 臭氧等离子消毒干手机
CN218129380U (zh) 一种延长粮食与种子存储时间的装置
CN201147516Y (zh) 一种智能型负离子空气清新器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant