CN210573327U - 一种应用于涂装车间的空气防倒灌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于涂装车间的空气防倒灌系统，包括差压采集模块，所述差压采集模块能够采集从车间内部与外界大气环境的气压数值；所述分析控制模块能够接收差压采集模块的气压数值信息以得到气压差值，所述分析控制模块与风量控制模块信号连接，所述分析控制模块能够控制风量控制模块的运动，所述风量控制模块包括向车间增压的送风设备和向车间减压的排风设备；所述分析控制模块能够在气压差值大于第一阈值时，控制排风设备从车间中排气降压；所述分析控制模块能够在气压差值小于第二阈值时，控制送风设备向车间内部送风增压，所述第一阈值大于第二阈值。

Description

一种应用于涂装车间的空气防倒灌系统

技术领域

本实用新型属于气压调节技术领域，具体涉及一种应用于涂装车间的空气防倒灌系统。

背景技术

汽车涂装是汽车生产过程中非常重要的一步，主要对车体进行表面处理、喷涂等一系列工艺。其中，喷涂过程中压缩空气带着油漆材料全程喷扫，为确保涂装喷漆打磨质量，防止涂层出现鱼眼、颗粒、喷涂不匀等缺陷，汽车涂装行业要求在喷漆室和打磨室的操作中不能混入水、油、尘等杂质。其中，保证涂装车间的喷漆室和打磨室不混入外界空气，是一项有效的措施。大气中含有的粉尘、水汽、油烟等一旦通过车间进风口、排气口或其他缝隙进入车间内，都有可能对喷涂质量产生严重影响。

发明人了解到，目前很多汽车企业现有措施是通过人工控制车间进风口，往车间输入纯净的压缩空气，来保证车间内气压大于外界气压，从而阻止外界空气进入车间。这种方式中需要进风口不断向车间送风，送风的速率以及时间完全由工作人员通过经验判断，存在浪费洁净空气资源或者进风量不足的情况。

在另外一些方式中，在在送风口与排风口同时加风压传感器，来间接获得室内压力差，但该方式所获得的压力差值并不能代表真实压差只能作为简单依据。工作人员通过观察风压传感器的压差来调节进风量和排风量，是一个需要人参与的“闭环系统”，既浪费人力又可能会出现压差小、判断不准确的情况，同时，因为无法设置阈值，可能会出现反馈不及时等弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种应用于涂装车间的空气防倒灌系统，能够解决现有涂装车间中气压与大气压差值的调节不准确、且因为反馈不及时造成空气倒灌的问题，减少人为操作因素对气压调节的影响。

为实现上述目的，本方案提供一种应用于涂装车间的空气防倒灌系统，包括差压采集模块和分析控制模块，所述差压采集模块能够采集车间内部与外界大气环境的气压差值。

所述分析控制模块能够接收差压采集模块发出气压差值信息，所述分析控制模块与风量控制模块信号连接，所述分析控制模块能够控制风量控制模块的运动，所述风量控制模块包括向车间增压的送风设备和向车间减压的排风设备，所述送风设备与外界洁净气源连通，所述排风设备与外界大气环境连通。

所述分析控制模块中能够预设第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于第二阈值；所述分析控制模块能够在气压差值大于第一阈值时，控制排风设备从车间向外排气降压；所述分析控制模块能够在气压差值小于第二阈值时，控制送风设备向车间内部送风增压。

进一步，所述差压采集模块包括差压变送器，所述差压变送器能够采集车间和外界大气环境中气压差值的模拟信号，所述差压变送器将模拟信号传递给数据采集网关，所述数据采集网关将气压差值的模拟信号转化成标准形式的数字信号并传递给分析控制模块。

进一步，所述数据采集网关包括模数转换模块、ARM处理器和通信模块，所述模数转换模块用于将差压变送器传递的模拟信号转化成数字信号。

所述ARM处理器能够接收模数转换模块传递的数字信号，并将数字信号通过通信模块传递给分析控制模块。

进一步，所述分析控制模块与监测报警模块信号连接，当分析控制模块判断得到的气压差值小于第三阈值时，分析控制模块能够向监测报警模块报警；所述第三阈值小于第二阈值。

进一步，所述排风设备包括排风扇，所述排风扇通过排风电机驱动以实现转动，所述排风电机通过第一变频单元驱动。

所述送风设备包括送风扇，所述送风扇通过送风电机驱动以实现转动，所述送风电机通过第二变频单元驱动。

所述第一变频单元和第二变频单元分别由控制单元控制，所述控制单元通过分析控制模块控制。

进一步，所述数据采集网关还包括存储模块、协议采集模块；所述协议采集模块能够采集基于串口协议的设备信号；所述存储模块能够存储所述的协议采集模块采集到的设备信号；所述的数据采集网关通过电源模块为提供稳定的工作电源。

进一步，所述第一变频单元通过改变自身输出电源的频率以改变排风扇的鼓风量；所述第二变频单元通过改变自身输出电源的频率以改变送风扇的鼓风量。

本实用新型的有益效果：

采用差压收集模块直接采集车间内外的气压差值，将气压差值上传给分析控制模块与阈值进行比对，分析控制模块进行风量控制模块的控制；能够减少采用风压传感器时造成的数据不精确，以及人工控制送风量及排风量时的调节滞后、无法及时调节车间与外部大气压差的问题。

采用预设第一阈值、第二阈值与第三阈值的方式，将大气压差的允许范围设置在第一阈值与第二阈值的区间内部，容许大气压差有一定的偏差值，能够在保证足够压差的情况下，避免设置单一阈值时，进风量过大造成的洁净空气浪费的情况。

采用分析控制模块、差压收集模块、和风量控制模块的组合，可以准确实现涂装车间内的喷漆室和打磨室的空气防倒灌检测与控制、数据上传、检测与超阈值报警，通过分析控制模块实时有效的监测室内压差，同时与风量控制模块协同工作，防止空气倒灌，保证室内压差处于合理范围，从而进一步确保涂装喷漆打磨质量，因此通过该实时有效的闭环系统能实现喷漆室和打磨室的空气防倒灌自动检测与控制的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型实施例中系统结构示意图；

图2是本实用新型实施例中数据采集网管的结构示意图。

其中，1、差压采集模块；2、分析控制模块；3、风量控制模块；4、监测报警模块；101、差压变送器；102、数据采集网关；301、控制单元；302、第一变频单元；303、第二变频单元；304、送风电机；305、排风电机；

1021、模数转换模块；1022、协议采集模块；1023、驱动输出模块；1024、ARM处理器；1025、通信模块；1026、存储模块；1027、电源。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要指出的是，本实施例中的分析控制模块仅仅是将收集到的气压差值与预设的第一阈值、第二阈值和第三阈值进行比较，当气压差值处于不同范围时，控制排风电机或送风电机的鼓风量。利用控制模块控制鼓风量属于现有技术，而利用分析控制模块进行数值大大小比较也是现有技术，控制模块根据数值比较结果输出不同的控制信号也是现有技术。

综上，气压数值与阈值进行大小比较、控制风扇的鼓风量以及二者的结合都可以通过现有的计算机程序实现，本方案不涉及对计算机程序的改进。

本实用新型的一种典型实施方式中，如图1-2所示，一种应用于涂装车间的空气防倒灌系统，包括差压采集模块1和分析控制模块2，所述差压采集模块1能够采集车间内部与外界大气环境的气压差值。

所述分析控制模块2能够接收差压采集模块1发出气压差值信息，所述分析控制模块2与风量控制模块3信号连接，所述分析控制模块2能够控制风量控制模块3的运动，所述风量控制模块3包括向车间增压的送风设备和向车间减压的排风设备，所述送风设备与外界洁净气源连通，所述排风设备与外界大气环境连通。

所述分析控制模块2能够在气压差值大于第一阈值时，控制排风设备从车间向外排气降压；所述分析控制模块2能够在气压差值小于第二阈值时，控制送风设备向车间内部送风增压，所述第一阈值大于第二阈值。

需要指出的是，本实施例中的分析控制模块可以采用单片机，也可以采用ARM处理器，可由本领域技术人员自行设置。

差压采集模块：所述差压采集模块1包括差压变送器101，所述差压变送器101能够采集车间和外界大气环境中气压差值的模拟信号，所述差压变送器101将模拟信号传递给数据采集网关102，所述数据采集网关102将气压差值的模拟信号转化成标准形式的数字信号并传递给分析控制模块2。

本实施例中差压变送器101包含两个压力接口，即正压端(H)和负压端(L)，通过这两个压力接口采集待测量的室内气压和大气压，并将采集到的测量信号转换成统一的标准信号(如DC4mA～20mA电流或RS485)，作为数据采集网关的输入信号。

具体的，所述数据采集网关102包括模数转换模块1021、ARM处理器1024和通信模块1025，所述模数转换模块1021用于将差压变送器101传递的模拟信号转化成数字信号。

所述ARM处理器1024能够接收模数转换模块1021传递的数字信号，并将数字信号通过通信模块1025传递给分析控制模块2。

所述数据采集网关102还包括存储模块1026、协议采集模块1022；所述协议采集模块1022能够采集基于串口协议的设备信号；所述存储模块1026能够存储所述的协议采集模块1022采集到的设备信号；所述的数据采集网关102通过电源模块1027为提供稳定的工作电源。

风量控制模块：所述排风设备包括排风扇，所述排风扇通过排风电机305驱动以实现转动，所述排风电机305通过第一变频单元302驱动。

所述送风设备包括送风扇，所述送风扇通过送风电机304驱动以实现转动，所述送风电机304通过第二变频单元303驱动。

所述第一变频单元302和第二变频单元303分别由控制单元301控制，所述控制单元301通过分析控制模块2控制。

所述第一变频单元302通过改变自身输出电源的频率以改变排风扇的鼓风量；所述第二变频单元303通过改变自身输出电源的频率以改变送风扇的鼓风量。

在本实施例中，所述分析控制模块2与监测报警模块4信号连接，当分析控制模块2判断得到的气压差值小于第三阈值时，分析控制模块2能够向监测报警模块4报警；所述第三阈值小于第二阈值。

工作原理：差压变送器101采集车间内外气压，并计算车间内外压差；然后差压变送器101将车间内外压差转换成标准信号，并传给数据采集网关102。

数据采集网关102接收差压变送器101发送的标准信号，将标准信号进行处理，并上传到分析控制模块2。分析控制模块2接收数据采集网关102发送的数据信息，将收集到的气压差值信息与预设的第一阈值、第二阈值和第三阈值比较大小，第一阈值、第二阈值与第三阈值均大于零。

当标准信号中的气压差值大于第一阈值时，分析控制模块2向风量控制模块3发出加大排风量、减小进风量的控制信号。

当标准信号中的气压差值小于第二阈值时：分析控制模块2向风量控制模块3发出减小排风量、加大进风量的控制信号。

所述分析控制模块2中预设有第三阈值，所述第三阈值小于第二阈值；当标准信号中的气压差值小于第三阈值时，表征风量控制模块3的调节失效，分析控制模块2向检测报警模块报警。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种应用于涂装车间的空气防倒灌系统，其特征在于，包括差压采集模块和分析控制模块，所述差压采集模块能够采集车间内部与外界大气环境的气压差值；

所述分析控制模块能够接收差压采集模块发出气压差值信息，所述分析控制模块与风量控制模块信号连接，所述分析控制模块能够控制风量控制模块的运动，所述风量控制模块包括向车间增压的送风设备和向车间减压的排风设备，所述送风设备与外界洁净气源连通，所述排风设备与外界大气环境连通；

所述分析控制模块中能够预设第一阈值和第二阈值，所述第一阈值大于第二阈值；所述分析控制模块能够在气压差值大于第一阈值时，控制排风设备从车间向外排气降压；所述分析控制模块能够在气压差值小于第二阈值时，控制送风设备向车间内部送风增压。

2.根据权利要求1所述的应用于涂装车间的空气防倒灌系统，其特征在于，所述差压采集模块包括差压变送器，所述差压变送器能够采集车间和外界大气环境中气压差值的模拟信号，所述差压变送器将模拟信号传递给数据采集网关，所述数据采集网关将气压差值的模拟信号转化成标准形式的数字信号并传递给分析控制模块。

3.根据权利要求2所述的应用于涂装车间的空气防倒灌系统，其特征在于，所述数据采集网关包括模数转换模块、ARM处理器和通信模块，所述模数转换模块用于将差压变送器传递的模拟信号转化成数字信号；

所述ARM处理器能够接收模数转换模块传递的数字信号，并将数字信号通过通信模块传递给分析控制模块。

4.根据权利要求3所述的应用于涂装车间的空气防倒灌系统，其特征在于，所述数据采集网关还包括存储模块、协议采集模块；所述协议采集模块能够采集基于串口协议的设备信号；所述存储模块能够存储所述的协议采集模块采集到的设备信号；所述的数据采集网关通过电源模块为提供稳定的工作电源。

5.根据权利要求1所述的应用于涂装车间的空气防倒灌系统，其特征在于，所述分析控制模块与监测报警模块信号连接，当分析控制模块判断得到的气压差值小于第三阈值时，分析控制模块能够向监测报警模块报警；所述第三阈值小于第二阈值。

6.根据权利要求1所述的应用于涂装车间的空气防倒灌系统，其特征在于,所述排风设备包括排风扇，所述排风扇通过排风电机驱动以实现转动，所述排风电机通过第一变频单元驱动；

所述送风设备包括送风扇，所述送风扇通过送风电机驱动以实现转动，所述送风电机通过第二变频单元驱动；

所述第一变频单元和第二变频单元分别由控制单元控制，所述控制单元通过分析控制模块控制。

7.根据权利要求6所述的应用于涂装车间的空气防倒灌系统，其特征在于，所述第一变频单元通过改变自身输出电源的频率以改变排风扇的鼓风量；所述第二变频单元通过改变自身输出电源的频率以改变送风扇的鼓风量。

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