[发明专利]风阀控制方法、控制装置、控制系统和通风柜

说明书

本发明涉及一种风阀控制方法、控制装置、控制系统和通风柜，风阀设置于通风柜上，通风柜设有移门，控制方法包括：实时风量检测，当风阀维持一定开启角度时，以设定频率检测风阀的实时风量；标准风量计算，检测通风柜的移门的开启面积，根据开启面积和预设的安全面风速，计算保证安全面风速时风阀需要的标准风量；风量差值判断，判断实时风量值是否在标准风量的允许误差值范围内，如果是，则维持风阀当前的开启角度；如果不是，则调整风阀的开启角度，以使得实时风量最终处于允许误差值范围内。本发明可适用于各种风阀，且排除了管道气压，室内空气流动及人为外在因素的干扰，能够实现更为安全、高效、节能、智能的通风量调节。

技术领域

本发明涉及控制调节系统领域，尤其是一种风阀控制方法、控制装置、控制系统和通风柜。

背景技术

通风柜是实验室通风设计中不可缺少的一个组成部分。为了使实验室工作人员不吸入或不咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化学物质和有机体，实验室中应有良好的通风。为阻止一些蒸气、气体和微粒(烟雾、煤烟、灰尘和气悬体)的吸收，污染物质须用通风柜、通风罩或局部通风的方法除去。气流经过通风柜操作面进入通风柜的速度称为面风速，通风柜通过风阀来调节柜体的通风量，传统的风阀是通过手动方式调节通风量，而目前的风阀也可以通过检测通风柜的面风速来对风阀进行调节。

例如专利号为CN201010518717.7的中国专利文件公开了一种实验室变风量通风柜控制系统，其特征在于：包括通风柜、安装在通风柜的排风支管上的文丘里阀、位移传感器、门高报警开关、面风速监测及控制系统、风机变频系统、阀门控制器及阀门执行器，面风速监测及控制系统包括面风速传感器及变风量控制器，变风量控制器实时测量通风柜开度，同时面风速传感器实时测量面风速，并将其转化成电压信号传给变风量控制器，变风量控制器根据面风速实际值与设定值进行比较，如果风速不在设定值范围内，变风量控制器向阀门控制器输出信号，阀门控制器再向阀门执行器输出信号，阀门执行器驱动文丘里阀的活塞上下移动，改变通风截面积，调节通风风量。

上述文丘里阀包括阀体、装置在阀体内的两连杆座、锥形活塞、连杆及控制杆，阀体内腔设有与锥形活塞相适配合的缩径，锥形活塞通过活塞套、活塞帽及弹簧帽装在连杆的一端，控制杆一端通过导向杆与连杆铰接，控制杆另一端与阀门执行器相连。

上述面风速监测及控制系统的优点包括：1)、阀门采用变风量文丘里阀，能够按照设计要求独立地完成单台通风柜的变风量的控制，有效及时地从污染源排放有毒气体和颗粒，安全可靠地工作；2)、面风速不受管道气压影响，也不受到通风柜内外的干扰；3)、当柜门上下移动时，能够自动控制变风量的阀门，使面风速稳定在0.5m/s，阀门反应速度应为快反应，平衡时间小于1秒；要求变风量控制阀实测面风速，控制调节方式应为闭环控制，控制面板直接显示面风速。4)、自动调节排风量以满足不同状态下的安全面风速需要，可以通过控制面板设定阀的最小、最大排风量或面风速设定值，并能够维持要求的最小排气量或面风速；5)、当出现面风速过低等不安全情况时应自动发出声光报警，控制器应有紧急情况按钮，当发生火灾及意外紧急情况时，按动此按钮，风阀应按最大风量运行，并发出报警。

通过对上述专利文献进行分析可知，该实验室变风量通风柜控制系统是利用面风速传感器实时测量面风速，并将其转化成电压信号传给变风量控制器，变风量控制器根据面风速实际值与设定值进行比较，即对面风速值进行检测和对比，从而根据对比结果调节文丘里阀的活塞，改变通风截面积，最终达到调节通风量的效果。这种控制方式需要使用面风速传感器直接检测通风柜的面风速并将面风速实际值与设定值相比较，适用的阀门种类有限，且容易受到通风管道气压、室内空气流动及人为外在因素的干扰，测量精度不高。