网络式空气测量系统技术方案

一种网络式的建筑物空气测量系统，其包含：一个感测器，其是能够测量一空气样本的特性，该感测器具有一空气输入口；一个背板管，其是与感测器的空气输入口相连通；多个进气阀，其是与该背板管相连通，以使得经过其中的一个进气阀的空气能够连通进入该背板管内；一个空气流量感应装置，其是与系统中的空气相连通，空气是藉由该空气流量感应装置而从复数个进气阀移动通过该背板感而到达感应器；以及一个控制器，其是被连结至感测器并且被连接至每一个进气阀的控制顺序，用以容许空气进入并形成连通至该感测的空气样本。该系统控制器是可利用时间间隔或是空气样本的测量结果来决定打开个别进气阀的适当时间。再者，该系统是可以包括有空气路由器以及支管，被容许通过一个进气阀的空气是可以经由这些支管而流至一个预定的目的地。进气阀是可以为任何平均化种类的阀门。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境空气管理和控制系统的领域。本专利技术尤其涉及将室内环境空气取样来做定期或连续品质测量(包括例如是化学成份、温度和压力)的系统。
技术介绍
70年代、80年代和90年代的近数十年来，人类已较以往更加关切能源的使用状况。在其他事件中，此项结果造成建筑工业在空气泄漏方面，将建筑物结构制作成比先前业者所完成的产品更加“密封”。建筑物的设计被详细地制作，用以将介于室内空气与室外空气之间精确计算所得的气体交换作用提供给使用者。介于室内空气与室外空气之间的气体交换作用是被选择用来提供良好品质的室内空气，同时用于将被导入的室外空气加热或冷却所需的能源消耗量亦最小。然而，不可避免的交换无法平衡状况有时候会造成令人无法接受的室内空气品质。此外，在陈旧建筑物更新和新建筑工程中使用具有许多优越与所需性质的新建筑物材料有时候是会造成空气品质问题的恶化，这是因为新建筑物材料会除去所不希望的物质的缘故。由于室内的空气品质问题会直接影响到建筑物使用者的健康，因此使用者对于在不同的建筑物结构中决定空气品质是产生了相当大的兴趣。在包括例如是化学实验室、生物工学实验室和半导体制造实验室等实验室的装置中，若干种有害化学物质将会被使用。排烟罩被用来限制和排除由实验或加工程序所导入室内的任何有害化学物质。排烟罩是为特别设计的限制结构，其中气流被设定成能够从操作人员处将被导入空气中的任何有害物质予以排除。排烟罩的适当操作方式需要将气流设定成适合于不同的参数值，这些参数值包括有操作人员所操纵排烟罩内设备所需经过的开口的尺寸大小、补充空气进入排烟罩所在位置的实验室内的供应量、以及在排烟罩内所进行加工的材料种类和所施行的实验。于是，排烟罩通常包括一个用于对应不同设定值并且决定通过排烟罩的适宜气流的控制器。此控制器随后会设定适宜的阀门位置、风扇设定值等，用以得到所需的气流设定值。然而，倘若操作人员非正常地设定控制器内的参数值，或是倘若控制器或受控制元件的功能失效时，则适宜的气流是可能无法加以设定，而导致某些物质从排烟罩内部“溢流”至操作人员所在的室内空气中。依据被溢流出来的物质的特性和溢流状况的范围大小，上述溢流状况对于室内空气品质会造成轻微的影响或产生严重的伤害。对于需要即时清理工作区域和修正一开始就导致溢流状况产生的问题而言，迅速检测到溢流状况的发生是很重要的。以上所讨论过的两个所关切的领域导致了相当大量的工作被专注于室内空气品质的测量上。许多不同种类的感测器可以被用来测量温度、湿度、二氧化碳、一氧化碳、挥发性有机混合物(VOCs)、烟雾、其他不同化学污染物、微粒程度、灰尘、例如是通过老鼠尿蛋白质(RUPs)所产生的动物气味等等。在一种如附图说明图10所示对于测量室内空气品质的问题的传统解决方案中，用于室内空气品质中每一个需要被测量的物质或参数值的远端感测器是被安置在建筑物结构内的每一个待测位置处。在一种变化样式之中，感测器仅做局部的测量记录，随后再加以收集，但是在另一种变化样式中，感测器则是经由电子线路而被连结至一个中央资料收集系统。采用局部资料收集方式所产生的一项主要问题是为，由于除了资料被收集后才能被应用，因此，该系统无法用于即时控制。而采用一具有中央资料收集设备的远端感测器系统时，资料在中央系统一撷取到每一个特定感测器的记录时就能够被应用。然而，采用远端感测器系统所产生的另外一项主要问题是为，这些系统是需要在欲测量的个别位置处使用许多价格昂贵的感测器。这种系统的购置成本高，且系统在使用上相当不具弹性。倘若在整个结构中需要测量新的参数值，则大量的新感测器必须被安装于所有相关位置处。另外一种如图11所示对于问题的解决方案是为采用一个多点顺序系统，其中包括一个中央电脑化感测系统，该系统是具有若干经由空心管而被连结至每一个待测量空间的输入口。一个真空系统被用来从每一个空间抽取空气样本，而该空气样本是经过空心管而往下到达中央感测系统，其中单一感测器组是于此中央感测系统处依顺序对于每一个所得到的空气样本施行测量动作。由于仅使用一组感测器，这种系统的购置成本相较于以上所描述的其他系统要低很多。倘若测量的需要必须改变时，由于仅有一感测器组需加以更换，因此，本项系统在使用上亦更具有弹性。然而，由于大量的个别感测用管线必须从中央感测系统所在位置连结至每一个欲取样的位置处，因此，本项解决方案仍然相当不具有弹性并且需要较高的安装费用。一项关于中央电脑化感测系统内接收额外感测用管线所保留的未使用测量容量的成本，将可能会改变建筑物结构对于安装额外取样位置的需求。此项改变通常出现于办公室和实验室的设置中，在这些场所之中，空间的分割与合并通常被用来做为结构改变的目标和任务。另外一种对于此一问题的传统解决方案是为一个具有单一取样管的中央感测系统。此取样管是被曲折穿过建筑物，而到达每一个欲对空气进行取样的空间之中。取样管在每一个意欲抽取空气加以取样的位置处是制作有一孔洞。然而，由于这种系统将经由位于取样管的孔洞中所抽取的空气加以施行取样空气的单一“混合”测量，使得这种系统的使用受到极大的限制。换句话说，这种系统是使用取样管做为混合室，其中经由孔洞而被抽取进入混合室内的空气是被混合或均化成为单一样本。这种系统本身则欠缺对于经由每一个别孔洞而被抽取进入的空气加以个别测量的能力。然而，所需参数值的平均测量是能够于此一系统中完成。
技术实现思路
本专利技术即意欲提供一种能够解决上述的问题的空气取样系统。本专利技术的主要目的在于提供一种能够传送资料至一中央系统的空气取样系统，对于影响取样所在位置附近气流的建筑物元件是能够对应局部空气的变化而被加以控制。本专利技术的次一目的在于提供一种安装成本相当低以及使用弹性相当高的空气取样系统。本专利技术采用与一般使用于现代化建筑物结构之电气与气压网络并行的方式安装。藉此，安装成本能够被保持得很低。在若干种安装方式中，凤凰控制公司的电子控制阀或其他用于气流控制之电子控制阀均可以被采用。在这样的情况下，在本专利技术之一项实施例中，可以使用阀门位置来做为接点位置。考虑到未来的扩充性，若干种便宜的系统元件甚至可以预先被安装于其他接点位置处。藉此而能够以最小的成本得到最大的使用弹性。按照本专利技术，其中提供了一个包括一能够测量空气样本特性之感测器的网络式空气测量系统。适宜的感测器一般具有一个空气输入口，包含少量即将被测量空气的空气样本是可以经由此输入口而进入至感测器，且空气样本可以经由一排气口而离开感测器。上述感测器所测量的特性(但不限于是这些特性)可以包括有温度、湿度、压力、微粒程度和污染物程度(例如是一氧化碳、二氧化碳、挥发性有机混合物、老鼠尿蛋白质等)。一个背板管是与感测器的空气输入口相连通。此背板管可以是塑胶或金属材料的气压管线。若干与背板管相连通的进氧阀是容许空气进入至背板管内。此进氧阀是可以为任何适宜的远端控制进气阀。举例而言，此进气阀可以是电磁阀或提动阀、气压阀、闸阀、蝴蝶阀或其他二段位置阀门。一个与系统中空气相连通的吸气装置是将空气从若干进气阀处，经由背板管而移入至感测器内。举例而言，此吸气装置可以是一个被连结用来于感测器之排气口处产生低压状态的排气鼓风机、空气压缩机或真空泵。例如是一个被连结于背板管与感测器输入口间之导引鼓风机等其他种类的吸气装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网路式的建筑物空气测量系统，其包含： 一个感测器，其是能够测量一空气样本的特性，该感测器具有一空气输入口； 一个背板管，其是与感测器的空气输入口相连通； 多个个进气阀，其是在建筑物内彼此相隔一段距离而被配置并且与这些背板管相连通，以使得经过其中的一个进气阀的空气是能够连通进入该背板管内；以及 一个控制器，其是被连结至感测器并且被连接至每一个进气阀，该控制器会执行一个用于在个别独立界定的时序来开启和关闭进气阀的控制顺序，用以从每一个进气阀形成一个分离的空气样本，该分离的空气样本是经由背板管而被连通至感测器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GP夏普，
申请(专利权)人：艾尔古意提公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]