风阀控制方法、控制装置、控制系统和通风柜制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术可适用于各种风阀，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。

Air valve control method, control device, control system and ventilation cabinet

The invention relates to an air valve control method, control device, control system and ventilation cabinet, air valve is arranged in the ventilation cabinet, ventilation cabinet with sliding door control method includes: real-time air flow testing, when the air valve to maintain a certain opening angle, with real-time air setting air valve frequency detection; standard calculation, detection open the door of the cabinet ventilation area, according to the opening area and the preset safety calculation to ensure the safety of surface wind speed, surface wind speed wind valve needs standard volume; volume difference judgment, judge whether the volume value in real-time standard volume allowed error range, if it is, is to maintain the opening angle of the air valve; if not, the opening angle adjustment of wind valve, to make real-time air finally in allowable error range. The invention can be applied to all kinds of air valves, and eliminates the interference of pipeline air pressure, indoor air flow and man-made external factors, and can realize more safety, high efficiency, energy saving and intelligent ventilation regulation.

【技术实现步骤摘要】
风阀控制方法、控制装置、控制系统和通风柜
本专利技术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。
技术介绍
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。在专利号为CN201610236923.6的中国专利文件中还公开了一种智能控制型通风柜，属于实验设备领域，包括风速感应器、排风装置、补风装置、控制中心、温度传感器和压力传感器，排风装置和补风装置均为变频驱动且均与控制中心连接，通风柜内设置风速感应器、温度感应器和压力传感器，可随时监测通风柜内的气流、气压的参数，并及时反馈到控制中心，进而控制补风和排风的风量。本专利技术可实现闭环式自动调控，安全系数高，而且节能、环保。该专利技术在实际的使用过程中，根据不同的实验释放气体量的不同，通过电子触控屏进行温度、压力和风速等参数的设定，然后风速感应器反馈排风装置处的风速到控制中心，控制中心通过编制好的程序自动调整补风装置的补风量，温度传感器和压力传感器同时反馈相应的参数到控制中心，实时检测试验状态是否正常，而且可通过控制操作门电机实现操作门开口的大小，调节补风量的大小。然而，该专利技术并未具体说明控制中心如何自动调整补风装置的补风量，需要进一步进行技术上的完善。综上，如何实时精准地调节通风柜的通风量，实现更为安全、高效、节能、智能的变风量控制系统成为本领域亟待解决的问题之一。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种风阀控制方法，风阀设置于通风柜上，通风柜设有移门，包括以下步骤：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。该风阀控制方法根据移门开启面积和安全面风速计算标准风量，将风阀的实时风量与标准风量进行对比，根据对比结果调整风阀的开启角度，可适用于各种风阀，并且排除了管道气压、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。优选地，当风阀为排风阀时，排风阀的标准风量计算是根据以下公式进行的：Q＝V·S；其中，Q为排风阀的标准风量，V为预设的安全面风速，S为移门的开启面积。更进一步地，当风阀还包括补风阀时，补风阀的标准风量为Q2＝nQ1，其中，Q2为补风阀的标准风量，n的取值范围为[0.65，0.7]。进一步地，本风阀控制方法还包括：开启高度检测，在标准风量计算之前，检测移门的开启高度；开启面积计算，将开启高度进一步结合移门的移门总高以及移门的宽度，根据以下公式计算得到移门的开启面积：S＝(H-h)·L；其中，S为所述移门的开启面积，H为移门总高，h为所述移门的开启高度，L为移门的宽度。在标准风量计算之前，首先检测移门的开启高度，根据移门的开启高度来计算得到移门的开启面积，实际应用中只需要采用简单的位置传感装置即可实现，使得移门开启面积的检测更为方便快捷。优选地，设定频率为大于或等于40ms/次。该频率为保证风阀能够较佳地调节通风量，实时精准控制面风速，且避免了频繁调节所造成的能量损耗。进一步地，在风量差值判断步骤中，当实时风量不在标准风量的允许误差值范围内时，如果实时风量大于标准风量的允许误差值范围的最高值，则减小风阀的开启角度；如果实时风量小于标准风量的允许误差值范围的最低值，则增大风阀的开启角度。优选地，标准风量的允许误差值为0。即使得实时风量值等于标准风量值，从而维持最佳的通风量，取得最好的调节效果。本专利技术还公开了一种风阀控制装置，风阀设置于通风柜上，通风柜设有移门，包括：实时风量检测部，实时风量检测部与风阀相连接，从风阀处获取实时风量信号，实时风量为当风阀维持一定开启角度时，实时风量检测部以设定频率检测到的风阀的通风量；开启面积检测部，开启面积检测部与移门相连接，从移门处获取移门的开启面积信号；标准风量计算部，接收开启面积信号，并且根据开启面积信号和预设的通风柜的安全面风速来输出标准风量信号，标准风量为保证安全面风速时风阀需要的通风量；风量差值判断部，接收实时风量信号和标准风量信号，输出风阀控制信号，其中，风阀控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风阀控制方法，所述风阀设置于通风柜上，所述通风柜设有移门，其特征在于，包括以下步骤：实时风量检测，当所述风阀维持一定开启角度时，以设定频率检测所述风阀的实时风量；开启面积检测，检测所述移门的开启面积；标准风量计算，根据所述开启面积和预设的所述通风柜的安全面风速计算标准风量，所述标准风量为保证所述安全面风速时所述风阀需要的通风量；风量差值判断，判断所述实时风量是否在所述标准风量的允许误差值范围内，如果是，则维持所述风阀当前的开启角度；如果不是，则调整所述风阀的开启角度，以使得所述实时风量最终处于所述允许误差值范围内。

【技术特征摘要】
1.一种风阀控制方法，所述风阀设置于通风柜上，所述通风柜设有移门，其特征在于，包括以下步骤：实时风量检测，当所述风阀维持一定开启角度时，以设定频率检测所述风阀的实时风量；开启面积检测，检测所述移门的开启面积；标准风量计算，根据所述开启面积和预设的所述通风柜的安全面风速计算标准风量，所述标准风量为保证所述安全面风速时所述风阀需要的通风量；风量差值判断，判断所述实时风量是否在所述标准风量的允许误差值范围内，如果是，则维持所述风阀当前的开启角度；如果不是，则调整所述风阀的开启角度，以使得所述实时风量最终处于所述允许误差值范围内。2.如权利要求1所述的风阀控制方法，其特征在于，当所述风阀为排风阀时，所述排风阀的标准风量计算是根据以下公式进行的：Q1＝V·S；其中，Q1为所述排风阀的标准风量，V为预设的安全面风速，S为所述移门的开启面积。3.如权利要求2所述的风阀控制方法，其特征在于，当所述风阀还包括补风阀时，所述补风阀的标准风量为Q2＝nQ1，其中，Q2为所述补风阀的标准风量，n的取值范围为[0.65，0.7]。4.如权利要求1-3中任一所述的风阀控制方法，其特征在于，所述开启面积检测步骤具体包括：开启高度检测，检测所述移门的开启高度；开启面积计算，将所述开启高度进一步结合所述移门的移门总高以及所述移门的宽度，根据以下公式计算得到所述移门的开启面积：S＝(H-h)·L；其中，S为所述移门的开启面积，H为移门总高，h为所述移门的开启高度，L为移门的宽度。5.如权利要求1所述的风阀控制方法，其特征在于，所述设定频率为大于或等于40ms/次。6.如权利要求1所述的风阀控制方法，其特征在于，在所述风量差值判断步骤中，当所述实时通风量不在所述标准风量的允许误差值范围时，如果所述实时通风量大于所述标准风量的允许误差值范围的最高值，则减小所述风阀的开启角度；如果所述实时通风量小于所述标准风量的允许误差值范围的最低值，则增大所述风阀的开启角度。7.如权利要求1或6所述的风阀控制方法，其特征在于，所述标准风量的允许误差值为0。8.一种风阀控制装置，所述风阀设置于通风柜上，所述通风柜设有移门，其特征在于，包括以下模块：实时风量检测模块，用于当所述风阀维持一定开启角度时，以设定频率检测所述风阀的实时风量；开启面积检测模块，用于检测所述移门的开启面积；标准风量计算模块，用于根据所述开启面积和预设的所述通风柜的安全面风速，计算标准风量，所述标准风量为保证所述安全面风速时所述风阀需要的通风量；风量差值判断模块，用于判断所述实时风量是否在所述标准风量的允许误差值范围内，如果是，则维持所述风阀当前的开启角度；如果不是，则调整所述风阀的开启角度，以使得所述实时风量最终处于所述允许误差值范围内。9.如权利要求8所述的风阀控制装置，其特征在于，当所述风阀为排风阀时，所述排风阀的标准风量计算是根据以下公式进行的：Q1＝V·S；其中，Q1为所述排风阀的标准风量，V为预设的安全面风速，S为所述移门的开启面积。10.如权利要求9所述的风阀控制装置，其特征在于，当所述风阀还包括补风阀时，所述补风阀的标准风量为Q2＝nQ1，其中，Q2为所述补风阀的标准风量，n的取值范围为[0.65，0.7]。11.如权利要求8-10中任一所述的风阀控制装置，其特征在于，所述开启面积检测模块具体包括：开启高度检测模块，用于检测所述移门的开启高度；开启面积计算模块，用于将所述开启高度进一步结合所述移门的移门总高以及所述移门的宽度，根据以下公式计算得到所述移门的开启面积：S＝(H-h)·L；其中，S为所述移门的开启面积，H为移...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮红正，唐光野，谢长军，卢丙利，
申请(专利权)人：倚世节能科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31