生物安全柜风机监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物安全柜技术领域，具体涉及一种生物安全柜风机监测装置。
【背景技术】
[0002]生物安全柜对生物危险度等级为1、2和3级的病原体实施操作过程中的人员、产品及环境起到保护作用。前窗操作口向内吸入的负压气流用以保护人员的安全；经高效过滤器过滤的垂直气流用以保护产品的安全和交叉污染。所有生物安全柜实现防护生物危害，提供安全工作环境都是通过下面几个原理:1.通过高效空气过滤器(HEPA)对气体实现高效过滤；2.控制风道系统，使工作区被负压包围，形成完善的气流模式。其中风机是气流产生核心部件，风机运行是否稳定直接决定了生物安全柜是否安全。以往生物安全柜采用间接的方法来监测风机，比如通过风速、压力等参数来判断风机是否正常，但是影响风速和压力的因素很多，这些方法都有一定的局限性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种实现风机状态的在线监测和诊断报警功能的生物安全柜风机监测装置。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型生物安全柜风机监测装置，包括:电流测量电路，所述电流测量电路与风机驱动电缆连接；电压测量电路，所述电压测量电路与风机驱动电缆连接；探头，所述探头设置在风机吸入口，压力测量电路与所述探头连接；光电编码器，所述光电编码器与风机连接；主控制器，所述电流测量电路、所述电压测量电路、所述压力测量电路及所述转速测量电路分别与所述主控制器耦合连接。
[0005]所述电流测量电路包括:第一互感器，所述第一互感器与风机驱动电缆连接；第一运算放大器，所述第一互感器与所述第一运算放大器的输入端连接；第一相位补偿电容Cl，所述第一相位补偿电容Cl连接所述第一运算放大器的输入端与输出端；第一取样电阻Rl，所述第一取样电阻R2连接所述第一运算放大器的输入端与输出端；第一滤波电容C2，所述第一滤波电容C2与所述第一运算放大器的输出端连接。
[0006]所述电流测量电路包括:第二互感器，所述第二互感器通过限流电阻V与风机驱动电缆连接；第二运算放大器，所述第二互感器与所述第二运算放大器的输入端连接；第二相位补偿电容C3，所述第二相位补偿电容C3连接所述第二运算放大器的输入端与输出端；第二取样电阻R2，所述第二取样电阻R2连接所述第二运算放大器的输入端与输出端；第二滤波电容C4，所述第二滤波电容C4与所述第二运算放大器的输出端连接。
[0007]所述压力测量电路包括相互连接的整流桥及第三运算放大器；所述探头与所述整流桥连接。
[0008]进一步包括报警单元，所述报警单元与所述主控制器连接。
[0009]进一步包括远程控制装置，所述远程控制装置与所述主控制器通讯。
[0010]本实用新型包括电压测量电路、电流测量电路、压力测量电路、光电编码器来实现对设备风机运行时的各种参数的实时采集，由主控单元进行处理这些采集的信号，实现对风机运行状态的监控功能，降低维护成本，也使得用户在使用过程中更加安全。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型生物安全柜风机监测装置原理框图；
[0012]图2为本实用新型生物安全柜风机监测装置电流测量电路图；
[0013]图3为本实用新型生物安全柜风机监测装置电压测量电路图；
[0014]图4为本实用新型生物安全柜风机监测装置压力测量电路图。
[0015]本实用新型生物安全柜风机监测装置附图中附图标记说明:
[0016]1-电流测量电路2-电压测量电路3-压力测量电路
[0017]4-光电编码器5-主控制器6-报警单元
[0018]7-远程控制装置8-第一互感器9-第一运算放大器
[0019]10-第二互感器11-第二运算放大器 12-整流桥
[0020]13-第二运算放大器
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型生物安全柜风机监测装置作进一步详细说明。
[0022]如图1?图4所示，本实用新型生物安全柜风机监测装置，包括:电流测量电路1，电流测量电路I与风机驱动电缆连接；电压测量电路2，电压测量电路2与风机驱动电缆连接；探头，探头设置在风机吸入口，压力测量电路3与探头连接；光电编码器4，光电编码器4与风机连接；主控制器5，电流测量电路1、电压测量电路2、压力测量电路3及转速测量电路分别与主控制器5耦合连接。
[0023]电流测量电路I包括:第一互感器8，第一互感器8与风机驱动电缆连接；第一运算放大器9，第一互感器8与第一运算放大器9的输入端连接；第一相位补偿电容Cl，第一相位补偿电容Cl连接第一运算放大器9的输入端与输出端；第一取样电阻R1，第一取样电阻R2连接第一运算放大器9的输入端与输出端；第一滤波电容C2，第一滤波电容C2与第一运算放大器9的输出端连接。
[0024]通过在第一互感器8预留孔内穿入风机驱动电缆，输入OA?20A交流电流，二次会输出OmA?20mA的电流，通过第一运算放大器9来获得相应的电压。Rl为第一取样电阻，Cl为第一相位补偿电容，rl及rl'为微调电阻，C2为第一滤波电容。该电压信号由主控制器5的AD转换模块接收计算得到相应的电流值。
[0025]电流测量电路I包括:第二互感器10，第二互感器10通过限流电阻V与风机驱动电缆连接；第二运算放大器11，第二互感器10与第二运算放大器11的输入端连接；第二相位补偿电容C3，第二相位补偿电容C3连接第二运算放大器11的输入端与输出端；第二取样电阻R2，第二取样电阻R2连接第二运算放大器11的输入端与输出端；第二滤波电容C4，第二滤波电容C4与第二运算放大器11的输出端连接。
[0026]通过在第二互感器10串入限流电阻V，将风机交流电压信号变为电流信号，经过第二互感器10做电流变换后次级输出OmA?20mA电流信号，通过第二互感器10来获得相应的电压。R2为第二取样电阻，C3为第二相位补偿电容，r2及r2'为微调电阻，C4为第二滤波电容。该电压信号由主控制器5的AD转换模块接收，计算得到相应的风机电压值。
[0027]压力测量电路3包括相互连接的整流桥12及第三运算放大器13 ;探头与整流桥12连接。探头固定在风机吸入口，探头另一头连接压差传感器的压力检测输入口，通过压力传感器将压力转换为OmV?1mV电压输出信号，再通过整流桥12及第三运算放大器13放大滤波后获得合适的OV?5V电压值。该电压信号由主控制器5的AD转换模块接收，计算得到相应的压力值。
[0028]在风机内安装光电编码器4，风机转动180°光电编码器4输出一次低电平信号，该电平信号由主控制器5的中断输入计数，计算出每分钟电机的转速。
[0029]报警单元6与主控制器5连接，用以主控制器5向报警装置发出声光报警信号。
[0030]远程控制装置7与主控制器5通讯，方便人员远程操控。
[0031]主控制器5对采集的信号进行综合判断，例如风机电流测量电路I检测到风机电流明显高于正常运行值而风机的转速很低，可能是风机堵转引起的故障，主控制器5发出风机堵转报警信号；如果电流测量电路I检测到风机电流过高且风机的压力很大，很可能是风机后端HEPA过滤器端堵塞引起的故障，主控制器5发出HEPA过滤器端堵塞报警信号提示用户更换新的过滤器；如果检测到风机电流和转速都接近为零，可能是风机断路引起的故障，主控制器5发出风机故障报警信号提示用户排除故障。
[0032]本实用新型包括电压测量电路、电流测量电路、压力测量电路、光电编码器来实现对设备风机运行时的各种参数的实时采集，由主控单元进行处理这些采集的信号，实现对风机运行状态的监控功能，降低维护成本，也使得用户在使用过程中更加安全。
[0033]以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.生物安全柜风机监测装置，其特征在在于，包括: 电流测量电路，所述电流测量电路与风机驱动电缆连接； 电压测量电路，所述电压测量电路与风机驱动电缆连接； 探头，所述探头设置在风机吸入口，压力测量电路与所述探头连接； 光电编码器，所述光电编码器与风机连接； 主控制器，所述电流测量电路、所述电压测量电路、所述压力测量电路及转速测量电路分别与所述主控制器耦合连接。
2.根据权利要求1所述的生物安全柜风机监测装置，其特征在于，所述电流测量电路包括: 第一互感器，所述第一互感器与风机驱动电缆连接； 第一运算放大器，所述第一互感器与所述第一运算放大器的输入端连接； 第一相位补偿电容Cl，所述第一相位补偿电容Cl连接所述第一运算放大器的输入端与输出端； 第一取样电阻Rl，所述第一取样电阻R2连接所述第一运算放大器的输入端与输出端； 第一滤波电容C2，所述第一滤波电容C2与所述第一运算放大器的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的生物安全柜风机监测装置，其特征在于，所述电流测量电路包括: 第二互感器，所述第二互感器通过限流电阻V与风机驱动电缆连接； 第二运算放大器，所述第二互感器与所述第二运算放大器的输入端连接； 第二相位补偿电容C3，所述第二相位补偿电容C3连接所述第二运算放大器的输入端与输出端； 第二取样电阻R2，所述第二取样电阻R2连接所述第二运算放大器的输入端与输出端； 第二滤波电容C4，所述第二滤波电容C4与所述第二运算放大器的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的生物安全柜风机监测装置，其特征在于，所述压力测量电路包括相互连接的整流桥及第三运算放大器；所述探头与所述整流桥连接。
5.根据权利要求1所述的生物安全柜风机监测装置，其特征在于，进一步包括报警单元，所述报警单元与所述主控制器连接。
6.根据权利要求1所述的生物安全柜风机监测装置，其特征在于，进一步包括远程控制装置，所述远程控制装置与所述主控制器通讯。
【专利摘要】本实用新型生物安全柜风机监测装置，包括：电流测量电路，所述电流测量电路与风机驱动电缆连接；电压测量电路，所述电压测量电路与风机驱动电缆连接；探头，所述探头设置在风机吸入口，压力测量电路与所述探头连接；光电编码器，所述光电编码器与风机连接；主控制器，所述电流测量电路、所述电压测量电路、所述压力测量电路及所述转速测量电路分别与所述主控制器耦合连接。本实用新型包括电压测量电路、电流测量电路、压力测量电路、光电编码器来实现对设备风机运行时的各种参数的实时采集，由主控单元进行处理这些采集的信号，实现对风机运行状态的监控功能，降低维护成本，也使得用户在使用过程中更加安全。
【IPC分类】F04B51-00, G01D21-02
【公开号】CN204286483
【申请号】CN201420650157
【发明人】黄元磊, 冯金栋, 吴峻
【申请人】上海力申科学仪器有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月3日