一种防夹手实验室通风柜自动视窗装置的制作方法

本发明涉及实验设备领域，具体涉及一种防夹手实验室通风柜自动视窗装置。

背景技术：

实验室的通风柜提供一个通风的实验环境，放置在通风柜内的实验物大部分是有毒或者有刺激性气味的物品，为防止有害气体外泄，需要在操作后及时关闭视窗门。然而在实验过程中，经常有忘记关闭视窗门的情况发生，因此导致通风柜内的风量不能达到设定值，并且内部的有害气体外泄给实验人员的身体及环境造成伤害。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供的一种防夹手实验室通风柜自动视窗装置，以解决上述背景技术中不能及时将通风柜视窗门关闭导致的有害气体外泄的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防夹手实验室通风柜自动视窗装置，通风柜为箱体设置，并任意的一侧开有窗口，其特征在于,包括:安装于所述窗口的可开闭的视窗；所述视窗通过开闭机构安装在所述通风柜的所述窗口处；所述视窗远离所述窗口的一侧设有第一红外传感器，所述第一红外传感器与所述开闭机构的控制器电性连接；所述控制器设置在所述通风柜任意一侧的外部。

优选的，所述视窗外侧底部设有把手，所述把手设有手动开关，所述手动开关与所述控制器电性连接；所述手动开关包括开窗按键、关窗按键以及急停按键。

优选的，包括分别竖直固定所述窗口两侧的滑轨，所述视窗的两侧分别固定设有在所述滑轨滑动配合的滑块；还包括竖直设置自所述滑轨内部的丝杠，所述丝杠设有驱动马达，所述滑块连接有与所述丝杠配合的传动螺母；所述驱动马达与所述控制器电性连接。

优选的，所述第一红外传感器固定设置在所述视窗远离所述通风柜的一侧，用于探测是否有活体接近；还包括所述第二红外传感器，所述第二红外传感器固定设置在所述视窗底部，用于探测所述视窗下方是否有活体运动，所述第二红外传感器与所述控制器电性连接。

优选的，所述视窗底部还活动连接有触碰条；所述触碰条与所述视窗下沿之间设有触动开关，所述触动开关与所述控制器电性连接。

优选的，所述控制器与门禁系统电性连接；所述门禁系统设有rfid识别器。

优选的，所述控制器设有plc接口，用于与外部控制设备通信。

优选的，所述视窗的开闭机构设有行程开关，所述行程开关包括用于检测所述视窗完全打开的第一止点开关以及检测所述视窗完全关闭的第二止点开关，所述第一止点开关与所述第二止点开关分别与所述控制器电性连接；所述第一止点开关以及所述第二止点开关分别固定安装在所述滑轨的上下两端，并且所述第一止点开关与所述第二止点开关均与所述滑块竖直对应。

优选的,所述行程开关包括底座和扣合在其上的外壳，所述底座和外壳形成一个中空的容腔，其特征在于，所述容腔内置有开关盒，所述开关盒上穿设有传动杆，所述传动杆的一端连接于推杆内，所述传动杆另一头连接于穿设在所述底座上的按钮，所述开关盒内分别设置有滑块和定位块，所述滑块滑动设置在所述定位块内，所述按钮与励磁线圈的开关联动，穿设于所述励磁线圈内的电磁铁铁芯连接于所述按钮与所述传动杆之间，所述开关盒内分别设有前触点和后触点，所述滑块上分别设有可与所述前触点和后触点接触的动触点，所述推杆的一端正对所述滑块，所述容腔内还设有线圈固定架，所述励磁线圈缠绕在所述线圈固定架上，所述励磁线圈内穿设有铜套，所述铜套的另一端用定位环槽卡入所述励磁线圈；所述按钮上穿设有保护套，所述保护套的一端卡在所述底座内；所述开关盒的中部穿设有止动杆，所述止动杆与所述推杆垂直，所述滑块上设有与所述止动杆适配的通孔；所述励磁线圈上连接有导线，所述导线的另一端焊接于所述底座内的线圈供电端子上，所述线圈供电端子上安装有接线螺丝；所述前触点和后触点上分别设有静触点和接线螺丝；所述开关盒内分别设有前压簧和后压簧后压簧，所述前压簧和所述后压簧后压簧同轴设置，所述前压簧设置于分别与所述前触点和所述后触点接触的两个所述动触点之间，所述后压簧后压簧设置于其中一个所述动触点与所述开关盒的内壁之间；所述的外壳设有用于安装密封圈的槽沟，所述密封圈与所述保护套均为橡胶材质。

本发明的有益效果：通过上述设置，第一红外传感器能够感应人体靠近与离开，例如：通过型号为hc-sr501rd-624的人体红外感应电子模块探头来实现感应功能，当有人接近视窗时，第一红外传感器将人体接近的信号传递给控制器，控制器控制开闭机构使视窗打开。当人体远离后，第一红外传感器检测不到人体散发的红外线，此时控制器控制开闭机构使视窗自动进入关闭状态。

其中的把手可为外抛或向外延伸的扶手状设置，该把手上的开窗按键以及关窗按键均设置在对应把手操作的受力方向，因此能够较方面合理的在操作把手过程中触发开闭机构进行相应。而急停按键则设置在把手前方，便于在视窗的自动开闭过程中紧急停止视窗的开闭动作，终止意外的发生。另外该把手也可为内凹的扣手状设置，当把手为内凹设置时，该把手上的开窗按键以及关窗按键均设置在凹槽中对应把手操作的受力的一侧。

视窗通过窗口两侧的滑轨可上下滑动的与窗口配合，当需要打开视窗时，通过把手使视窗向上滑动以便使窗口打开，当需要关闭视窗时，可通过把手将视窗下落来密封该窗口，因此作为约束视窗运动方向及范围的滑轨安装在窗口两侧，视窗对应两侧的导轨分别设有滑块与其配合。为了给视窗提供驱动力，导轨上的丝杠以及传动螺母作为驱动力提供机构，当控制器命令驱动马达旋转工作时，丝杠旋转，并通过传动螺母带动滑块运动，进而促使视窗进行开闭动作，其中两侧的丝杠为同步运动，保证视窗升降顺滑。

第一红外传感器用于检测是否有人接近，在自动状态下，当有人接近时，视窗自动打开，人走视窗自动关闭。而第二红外传感器用于防止在有人员在对通风柜内部物品进行操作时视窗的意外关闭，其控制器的对第二红外传感器的触发信号采用最高有限级设置，因此无论任何情况当第二红外传感器采集到人体的红外信号后，视窗都终止关闭指令。

其中的触碰条具有用于触发开关形成的活动范围，其可通过连杆铰接方式实现，或是竖直设置的直线轴承方式来实现，正常情况触碰条在重力或弹簧弹力的作用下垂在视窗下沿的底部，当在视窗下落过程中，触碰条遇到人的手臂等障碍物时，触碰条被阻挡，进而触发触动开关，当控制器监测到触动开关的信号是，立即停止驱动马达的运转，防止视窗下落而导致的误伤事件发生。

通过门禁系统，可对该视窗的开启关闭动作加以权限，限制特定的人员操作，从而避免非法入侵实验项目。具体的门禁系统可以采用如rfid方式，届时对于赋予权限的操作者配发id卡，同时还可通过指纹、虹膜等人体特征识别技术，从而提高安全级别。

控制器设有plc接口，用于与外部可编程控制设备进行通信。从而达到自动化控制管理的功能。

第一止点开关以及第二止点开关用于向控制器反馈视窗位置信号，当视窗完全开启后由滑块触发第一止点开关，控制器监测到第一止点开关被触发后停止驱动马达运转，并将视窗状态记录标记成开启状态。在视窗关闭过程中，由于滑块向下运动，接触对第一止点开关的触发，因此控制器将视窗状态标记成运动中，而当视窗完全关闭后，滑块触发第二止点开关，控制器监测到第二止点开关被触发后停止驱动马达运转，并将视窗状态记录标记成关闭状态。控制器内的视窗状态标记可通过输出接口，如plc接口向外部进行视窗状态输送，从而边缘对视窗的监管。

附图说明

图1为本发明前部示意图；

图2为本发明侧视图；

图3为本发明升降机构剖视图；

图4为本发明触动条示意图；

图5为本发明行程开关示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图进行详细描述。

请参阅图1、图2、图3、图4，一种防夹手实验室通风柜自动视窗装置，通风柜为箱体设置，并任意的一侧开有窗口，其特征在于,包括:安装于所述窗口的可开闭的视窗；所述视窗通过开闭机构安装在所述通风柜的所述窗口处；所述视窗远离所述窗口的一侧设有第一红外传感器，所述第一红外传感器与所述开闭机构的控制器电性连接；所述控制器设置在所述通风柜任意一侧的外部。

通过上述设置，第一红外传感器4能够感应人体靠近与离开，例如：通过型号为hc-sr501rd-624的人体红外感应电子模块探头来实现感应功能，当有人接近视窗3时，第一红外传感器4将人体接近的信号传递给控制器6，控制器6控制开闭机构5使视窗3打开。当人体远离后，第一红外传感器4检测不到人体散发的红外线，此时控制器6控制开闭机构5使视窗3自动进入关闭状态。

作为优选实施例，所述视窗3外侧底部设有把手7，所述把手7设有手动开关，所述手动开关与所述控制器6电性连接；所述手动开关包括开窗按键9、关窗按键10以及急停按键。

其中的把手7可为外抛或向外延伸的扶手状设置，该把手7上的开窗按键9以及关窗按键10均设置在对应把手7操作的受力方向，因此能够较方面合理的在操作把手7过程中触发开闭机构5进行相应。而急停按键则设置在把手7前方，便于在视窗3的自动开闭过程中紧急停止视窗3的开闭动作，终止意外的发生。另外该把手7也可为内凹的扣手状设置，当把手7为内凹设置时，该把手7上的开窗按键9以及关窗按键10均设置在凹槽中对应把手7操作的受力的一侧。

作为优选实施例，包括分别竖直固定所述窗口两侧的滑轨12，所述视窗3的两侧分别固定设有在所述滑轨12滑动配合的滑块13；还包括竖直设置自所述滑轨12内部的丝杠14，所述丝杠14设有驱动马达15，所述滑块13连接有与所述丝杠14配合的传动螺母；所述驱动马达15与所述控制器6电性连接。

视窗3通过窗口两侧的滑轨12可上下滑动的与窗口配合，当需要打开视窗3时，通过把手7使视窗3向上滑动以便使窗口打开，当需要关闭视窗3时，可通过把手7将视窗3下落来密封该窗口，因此作为约束视窗3运动方向及范围的滑轨12安装在窗口两侧，视窗3对应两侧的导轨分别设有滑块13与其配合。为了给视窗3提供驱动力，导轨上的丝杠14以及传动螺母作为驱动力提供机构，当控制器6命令驱动马达15旋转工作时，丝杠14旋转，并通过传动螺母带动滑块13运动，进而促使视窗3进行开闭动作，其中两侧的丝杠14为同步运动，保证视窗3升降顺滑。

作为优选实施例，所述第一红外传感器4固定设置在所述视窗3远离所述通风柜1的一侧，用于探测是否有活体接近；还包括所述第二红外传感器17，所述第二红外传感器17固定设置在所述视窗3底部，用于探测所述视窗3下方是否有活体运动，所述第二红外传感器17与所述控制器6电性连接。

第一红外传感器4用于检测是否有人接近，在自动状态下，当有人接近时，视窗3自动打开，人走视窗3自动关闭。而第二红外传感器17用于防止在有人员在对通风柜1内部物品进行操作时视窗3的意外关闭，其控制器6的对第二红外传感器17的触发信号采用最高有限级设置，因此无论任何情况当第二红外传感器17采集到人体的红外信号后，视窗3都终止关闭指令。

作为优选实施例，所述视窗3底部还活动连接有触碰条18；所述触碰条18与所述视窗3下沿之间设有触动开关19，所述触动开关19与所述控制器6电性连接。

其中的触碰条18具有用于触发开关形成的活动范围，其可通过连杆铰接方式实现，或是竖直设置的直线轴承方式来实现，正常情况触碰条18在重力或弹簧弹力的作用下垂在视窗3下沿的底部，当在视窗3下落过程中，触碰条18遇到人的手臂等障碍物时，触碰条18被阻挡，进而触发触动开关19，当控制器6监测到触动开关19的信号是，立即停止驱动马达15的运转，防止视窗3下落而导致的误伤事件发生。

作为优选实施例，所述控制器6与门禁系统20电性连接；所述门禁系统20设有rfid识别器。

通过门禁系统20，可对该视窗3的开启关闭动作加以权限，限制特定的人员操作，从而避免非法入侵实验项目。具体的门禁系统20可以采用如rfid方式，届时对于赋予权限的操作者配发id卡，同时还可通过指纹、虹膜等人体特征识别技术，从而提高安全级别。

作为优选实施例，所述控制器6设有plc接口22，用于与外部可编程控制设备进行通信。从而达到自动化控制管理的功能。

作为优选实施例，所述视窗3的开闭机构5设有行程开关，所述行程开关包括用于检测所述视窗3完全打开的第一止点开关24以及检测所述视窗3完全关闭的第二止点开关25，所述第一止点开关24与所述第二止点开关25分别与所述控制器6电性连接；所述第一止点开关24以及所述第二止点开关25分别固定安装在所述滑轨12的上下两端，并且所述第一止点开关24与所述第二止点开关25均与所述滑块13竖直对应。

第一止点开关24以及第二止点开关25用于向控制器6反馈视窗3位置信号，当视窗3完全开启后由滑块13触发第一止点开关24，控制器6监测到第一止点开关24被触发后停止驱动马达15运转，并将视窗3状态记录标记成开启状态。在视窗3关闭过程中，由于滑块13向下运动，接触对第一止点开关24的触发，因此控制器6将视窗3状态标记成运动中，而当视窗3完全关闭后，滑块13触发第二止点开关25，控制器6监测到第二止点开关25被触发后停止驱动马达15运转，并将视窗3状态记录标记成关闭状态。控制器6内的视窗3状态标记可通过输出接口，如plc接口22向外部进行视窗3状态输送，从而边缘对视窗3的监管。

根据图5，作为优选实施例,行程开关包括底座30和尾部倒扣在其上的外壳，底座30和外壳形成一个中空的容腔，容腔内置有开关盒，传动杆32穿设并伸出于开关盒内并倒扣在推杆42内，传动杆32另一头倒扣于穿设在底座30上的按钮内，开关盒内分别设置有滑动块和定位块34，滑动块滑动设置在定位块34内，按钮与励磁线圈36的开关联动，穿设于励磁线圈36内的电磁铁铁芯连接于按钮与传动杆32之间，开关盒的开口槽内分别卡入有前触点38和后触点39，滑动块上分别设有可与前触点38和后触点39接触的动触点44，前触点38和后触点39上分别设有静触点和接线螺丝，推杆42的一端正对滑动块。容腔内还设有线圈固定架，励磁线圈36缠绕在线圈固定架上，励磁线圈36内穿设有铜套，铜套的另一端用定位环槽卡入励磁线圈36，卡住使其固定，按钮上穿设有保护套40，保护套40的一端用卡环卡在底座30内。底座30，开关盒，止动杆41，定位块34，推杆42，按钮和外壳为优选为塑料材质。开关盒的中部穿设有止动杆41，止动杆41与推杆42垂直，滑动块上设有与止动杆41适配的通孔。止动杆41在可紧急时给滑动块制动。励磁线圈36引出线内置于底座30底部，通过开关盒的底部空隙连接于线圈供电端子上，容腔内还设有压住导线的压线板，线圈供电端子上安装有接线螺丝。开关盒内分别设有前压簧43和后压簧46后压簧46，前压簧43和后压簧46后压簧46同轴设置，前压簧43设置于分别与前触点38和后触点39接触的两个动触点44之间，后压簧46后压簧46设置于其中一个动触点44与开关盒的内壁之间。开关盒内设有可改变静触点通断的连接板，连接板滑动设置于后压簧46后压簧46与动触点44之间。改变开关盒内连接板的位置可改变相应触点的通断。外壳设有用于安装密封圈的槽沟，密封圈与保护套40均为橡胶材质。当设备有故障或需要断开电路时，外部作用力触动按钮，带动电磁铁铁芯位移后至内部推杆42使其内置开关触点断开，当需要复位时，外界供电励磁线圈36，电磁铁铁芯在磁场的作用力下弹回致使触点闭合，以实现自动复位功能，替代了通过手动机械复位，操作更方便、安全、灵活，适用性更强。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。