专利名称：多台联运的通风柜排风控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通风柜的排风控制系统，特别涉及多台通风柜并联运行的排风控制系统。
背景技术：
在实验室等场合，需要保证室内或试验操作平台的温度、气压、风速等参数稳定， 并能及时排除试验废气和废热，为此通风柜是必须设置的装置。所述通风柜是一种具有一 定容腔空间的相对封闭的柜体，在柜体前方设置有可移动的柜门，柜体内设置有操作平台， 从而可以让实验人员打开柜门后利用该平台从事各种物理化学试验。然而在实验过程中， 一般试验都要求试验环境恒压、恒温或恒湿，为此一种可靠的办法之一就是尽量维持通风 柜柜门处的面风速恒定。然而维持柜门处的面风速恒定需要对柜体内的空气予以排气，传 统的方案就是在每一台通风柜的顶部或通风柜的排气管道上设置风机，这种方案比较简单 易行，但很明显的缺陷就是能量消耗大、噪音高；其次在一个实验室内安装多台通风柜的情 况下，排风风机多必然噪音更大，导致试验环境非常糟糕，为此只有将排风机安装到室外； 但如此又导致实验室内上空的排风管道林立，不仅占用空间大，而且浪费材料，能耗大。针对上述问题，现有技术中的中国专利申请号为200920137224. 1的实用新型，提 出涉及一种实验室通风装置，包括具有排风出口的若干台通风柜体或吸风罩，所述各柜体 或吸风罩的排风出口并联联通后统一与一台多速风机连接。本实用新型装置仅需要一台风 机、一套排风管道，即可实现实验室的通风排气，保证实验室操作人员的健康及实验室环境 的品质，一方面简化了结构，提高了安装效率，大幅降低了生产制造成本，另一方面根据开 启通风柜体或吸风罩的数量来决定风机转速的大小，从而有利于节能环保。该方案的确比 之前的方案已经有了一定的进步，但是其直接根据开启通风柜体或吸风罩的数量来决定风 机转速的大小，不仅控制精度低而且很难稳定每一台通风柜的面风速。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种多台通风柜并联运行的排风控制系统，不 仅要降低整个系统的工作噪音和能耗，而且也确保整个系统的排风风压维持稳定，甚至也 要保证每一台通风柜的面风速维持稳定。为此本发明技术方案如下多台联运的通风柜排风控制系统，包括设置在主通风管道上的排风机，与主通风 管道连通的二台以上的通风柜；其特征在于，在所述排风机的入口前方设置第一压差传感 器，所述第一压差传感器将所述主通风管道内的风压信号传递给第一信号调制器，所述第 一信号调制器将调制信号传递给变频器，所述变频器拖动所述排风机。所述第一压差传感器是一种可以检测主通风管内气压或气压压差的器件，一般可 以给出5V以下的电信号，通过所述第一压差传感器不仅可以检测主通风管道内气压并可 以将检测信号传递给第一信号调制器；所述第一信号调制器对所述第一压差传感器给出的 信号予以处理后再将信号传递给变频器，从而所述变频器可以根据所述排风机的入口前方
3管内风压的大小，自动地拖动风机并控制风机的转速。其中主通风管道内风压降低时，说 明开启的通风柜数量已经减少，从而需要减低风机的转速进而降低主通风管道内气体的风 速；反之亦然。所述第一信号调制器一般给出IOVdO伏特)以下或250ΜΑ(20毫安)以下 的电信号到变频器，所述变频器根据所述第一信号调制器给出信号的大小如1V、1. 2V、3V、 5V或2MA、5MA、10MA等再对应控制排风机的转速。其中所述第一信号调制器包括基准调节模块和信号放大模块；所述基准调节模块 将所述第一压差传感器的感应信号予以调制后向所述变频器输出基础控制信号；所述信号 放大模块将所述基准调节模块的输出信号予以放大或缩小。其次所述基准调节模块中包含 有基准调节按钮，用于可以以手动的方式调节转换取样信号的模式或大小，从而便于在安 装调试过程中对现场的实际工况予以调整；所述信号放大模块包含有灵敏度调节按钮，用 于在安装调试过程中手动地调节或设定输出信号的放大或缩小倍数大小，从而提高或降低 输出信号的灵敏度。其次所述第一信号调制器中还可以嵌装智能化的控制程序。与现有技术对比，通过检测主通风管道内的气压的方法并经过信号调制后借助于 变频器自动控制排风机的转速，不仅可以实现对管内气体流速、通风柜的排气流速的控制， 而且控制可靠、精确，节省排风机的能耗。其中设置信号调制器，不仅仅可以实现信号的自 动转换和调制，更进一步的是，还可以在工程现场对取样信号予以调整，使现场工况更加贴 合理论控制模型。进一步的技术方案还可以是，每一台所述通风柜与所述主通风管道连通的支排风 管上设置有风阀；在所述通风柜的出风口与所述风阀之间设置第二压差传感器，所述第二 压差传感器将所述通风柜的支排风管内的风压信号传递给第二信号调制器，所述第二信号 调制器控制所述风阀。进一步的技术方案还可以是，每一台所述通风柜与所述主通风管道连通的支排风 管上设置有风阀；在所述通风柜的出风口与所述风阀之间设置热风传感器，所述热风传感 器将所述通风柜的出风口管道内的风速信号传递给第二信号调制器，所述第二信号调制器 控制所述风阀。进一步的技术方案还可以是，所述第二信号调制器包括基准调节模块和信号放大 模块；所述基准调节模块将所述第二压差传感器的信号予以调制并向所述风阀输出基础控 制信号；所述信号放大模块将所述基准调节模块的输出信号予以放大或缩小。根据上述结构，在所述通风柜的出风口与所述风阀之间设置第二压差传感器或热 风传感器，并在通风柜上设置所述第二信号调制器，这样借助第二压差传感器检测通风柜 出风口的风压，或直接借助热风传感器检测通风柜出风口的风速，所述第二信号调制器不 仅可以对所述第二压差传感器或热风传感器给出的信号予以调制而且可以借助于这些信 号再直接调节通风柜出口处的风阀开度的大小，从而在通过排风机调节主通风管道内的气 压或流速的基础上再次利用所述第二信号调制器控制每一台通风柜的面风速，或者说互为 补充控制。进一步的技术方案还可以是，将所述通风柜的启动信号通过信号线传送给传送给 所述变频器。根据上述结构，在任何一台通风柜启动时，都将启动信号传送给所述变频器。 在多台通风柜并联运行的情况下，可以将这些联系信号合并传送给所述变频器。其次还可以将所述通风柜本身的风阀的开度信号、风速信号等与变频器之间实现信号交换联动，从而可以大大提高对每一台通风柜的风速控制精度，也可以大大节省能耗。 例如当检测发现通风柜内的速度变低时，可以首先增加风阀的开度但无需增加排风机的速 度；当风阀的开度已经尽量打开但通风柜内的风速仍然无法提高达到标准时才适当自动提 高排风机的转速，从而不仅可以实现整个系统的智能化也节省能源。由于本发明具有上述特点和优点，可以使用在多台通风柜联合运行的实验室排风 系统中。说明书附1是应用本发明技术方案的设备系统结构示意图；图2是系统控制模块结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对应用本发明的技术方案进一步作出详细地说明。如
图1和图2所示，一种通风柜的排风控制系统，包括2台以上的通风柜1、主通风 管道2和设置在主通风管道2上的排风机3 ；其次在所述主通风管道2上并位于所述排风 机3的前方设置有第一压差传感器21。所述第一压差传感器21主要感应检测所述主通风 管道2内的风压。所述排风机3在变频器4的拖动下工作。所述第一压差传感器21的安 装方式可以根据其结构进行适配性调整。所述通风柜1包括柜体，所述柜体的前面设置有柜门11，柜体内设置有试验台，柜 体上部设置有支排风管15，支排风管15上设置有可以调节开度的风阀13 ；其次每一台通风 柜1的所述支排风管15分别与所述主通风管道2连通。一般情况下，需要保证试验台附近 空间的气压均勻而且气体流动的速度(即面风速)维持在0.5米/秒左右。为此控制支排 风管15内的流速或控制风阀13的开度可以间接控制所述通风柜1的面风速。还设置有第一信号调制器5，所述第一压差传感器21将检测信号传递给所述第一 信号调制器5，所述第一信号调制器5对该信号予以调制后再传送给所述变频器4，并根据 所述第一压差传感器21所检测不同风压值向所述变频器4传送不同幅度的控制信号。该 控制信号以电压信号方式传送，幅度在0 IOV之间；当然也可以以电流方式传送，幅度在 0 20MA之间。根据上述结构，当所述排风机3在所述变频器4的驱动下启动后，所述主通风管道 2内呈现负压，所述第一压差传感器21也不断地将压力检测信号传送给所述第一信号调制 器5，所述第一信号调制器5将拾取的检测信号予以调制后也对应地向所述变频器4传送 相应的控制信号。这样当新开启一台或几台通风柜1时，将导致所述主通风管道2内的负 压压力变小，如果关闭一台或几台通风柜2时将导致所述主通风管道2内的负压压力升高， 相应地所述第一压差传感器21拾取的压力信号也将不同；这样通过所述第一信号调制器5 对压力信号的调制和对所述变频器4的控制，所述排风机2也能随之加速或减速，实现了对 所述通风柜1的排气速度的有效稳定控制，也能合理地确定所述排风机2的转速，达到节能 的目的。其次，所述第一信号调制器5包括基准调节模块和信号放大模块；所述基准调节 模块将所述第一压差传感器5的信号予以计算和调制并向所述变频器4输出基础控制信 号；所述信号放大模块将所述基准调节模块的输出信号予以放大或缩小。其次所述基准调
5节模块中包含有基准调节按钮51，用于可以以手动的方式调节转换取样信号的模式或大 小，从而便于在安装调试过程中根据现场的实际工况予以调整；所述信号放大模块包含有 灵敏度调节按钮52，用于在安装调试过程中手动地调节或设定输出信号的大小，从而提高 或降低输出信号的灵敏度。在实际安装调试过程中，由于海拔高度、主通风管道2的大小及 长度、所述第一压差传感器21的安装位置以及通风柜1之间的相对位置都可能出现变化。 为此，通过所述第一信号调制器5及其控制按钮，不仅仅可以实现信号的自动转换和调制， 更进一步的是，还可以在工程现场对取样信号予以调整，使现场工况更加贴合理论控制模 型。进一步的技术方案是，每一台所述通风柜1与所述主通风管道2连通的支排气管 15上设置有风阀13，在所述通风柜1上还设置有第二信号调制器14 ；所述第二信号调制器 14具有与第一信号调制器5基本相同的功能模块和控制按钮。其次在所述通风柜1的出风 口与所述风阀13之间设置第二压差传感器12，所述第二压差传感器12将所述通风柜1的 出风口管道内的风压信号传递给第二信号调制器14，所述第二信号调制器14将调制信号 传递给所述风阀13。作为另一种检测控制面风速的方案，在每一台所述通风柜1出风口位置设置热风 传感器，所述热风传感器将所述通风柜1的出风口管道内的风速信号传递给第二信号调制 器14，所述第二信号调制器14将调制信号传递给所述风阀13。根据上述结构，在所述通风 柜1的出风口与所述风阀13之间设置第二压差传感器12或热风传感器，并在通风柜1上 设置所述第二信号调制器14，这样借助第二压差传感器12检测通风柜出风口的风压，或直 接借助热风传感器检测通风柜1出风口的风速，并通过所述第二信号调制器14直接调节通 风柜1出口处的风阀13的开度大小，从而在已经调节主通风管道2内的气压或流速的基础 上再次局部控制每一台通风柜1的面风速。进一步的技术方案是，将所述通风柜1的启动信号通过信号线传送给传送给所述 变频器4。这样在任何一台通风柜1启动时都可以同步启动变频器4并使所述排风机2开 始工作。在多台所述通风柜1并联运行的情况下，可以将这些联系信号线合并传送给所述 变频器2。根据上述技术方案，所述第二压差传感器12或所述热风传感器本身也可以用其 它具有类似功能的器件或模块代替；其次它们的安装位置也可以根据这些器件本身的特点 合理安排，例如可以将传感器设置在通风柜1出风口内或通风柜1的柜体内，只要能够相对 直接准确取样信号或模拟取样信号即可。
权利要求
多台联运的通风柜排风控制系统，包括设置在主通风管道上的排风机，与主通风管道连通的二台以上的通风柜；其特征在于，在所述排风机的入口前方设置第一压差传感器，所述第一压差传感器将所述主通风管道内的风压信号传递给第一信号调制器，所述第一信号调制器将调制信号传递给变频器，所述变频器拖动所述排风机。
2.根据权利要求1所述的多台联运的通风柜排风控制系统，其特征在于，所述第一信 号调制器包括基准调节模块和信号放大模块；所述基准调节模块将所述第一压差传感器的 信号予以调制并向所述变频器输出基础控制信号；所述信号放大模块将所述基准调节模块 的输出信号予以放大或缩小。
3.根据权利要求2所述的多台联运的通风柜排风控制系统，其特征在于，所述基准调 节模块中包含有基准调节按钮，所述信号放大模块包含有灵敏度调节按钮。
4.根据权利要求1所述的多台联运的通风柜排风控制系统，其特征在于，每一台所述 通风柜与所述主通风管道连通的支排风管上设置有风阀；在所述通风柜的出风口与所述风 阀之间设置第二压差传感器，所述第二压差传感器将所述通风柜的支排风管内的风压信号 传递给第二信号调制器，所述第二信号调制器控制所述风阀。
5.根据权利要求1所述的多台联运的通风柜排风控制系统，其特征在于，每一台所述 通风柜与所述主通风管道连通的支排风管上设置有风阀；在所述通风柜的出风口与所述风 阀之间设置热风传感器，所述热风传感器将所述通风柜的出风口管道内的风速信号传递给 第二信号调制器，所述第二信号调制器控制所述风阀。
6.根据权利要求4或5所述的多台联运的通风柜排风控制系统，其特征在于，所述第二 信号调制器包括基准调节模块和信号放大模块；所述基准调节模块将所述第二压差传感器 的信号予以调制并向所述风阀输出基础控制信号；所述信号放大模块将所述基准调节模块 的输出信号予以放大或缩小。
7.根据权利要求6所述的多台联运的通风柜排风控制系统，其特征在于，将所述通风 柜的启动信号通过信号线传送给传送给所述变频器。
全文摘要
多台联运的通风柜排风控制系统，包括设置在主通风管道上的排风机，与主通风管道连通的二台以上的通风柜；其特征在于，在所述排风机的入口前方设置第一压差传感器，所述第一压差传感器将所述主通风管道内的风压信号传递给第一信号调制器，所述第一信号调制器将调制信号传递给变频器，所述变频器拖动所述排风机。本发明通过检测排气管道内的气压的方法并经过信号调制后自动控制风机的转速，不仅可以实现对管内气体流速、通风柜的排气流速的控制，而且控制可靠、精确，节省风机的能耗。本发明可以使用在多台通风柜联合运行的实验室排风系统中。
文档编号B08B15/00GK101912863SQ20101023351
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月22日 优先权日2010年7月22日
发明者李保标, 陈绍枢 申请人:李保标