一种利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜的制作方法

本发明涉及医药化工生产操作领域，具体的涉及一种利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜。

背景技术：

生物安全柜普遍使用在医药化工、光纤生产应用中。传统的生物安全柜利用机械结构实现操作空间内的风速恒定控制，机械结构复杂，操作繁琐，且很难达到精准恒定控制，对高效生产非常不利。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本发明提出一种利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜，其通过mcu控制风机转速和风阀开合角度，使得风机转速和风阀的开合角度相互配合，从而实现生物安全柜内部操作空间的空气流速恒定控制。另外，由于本发明的生物安全柜使用了调速风机和电子调节风阀，简化整体控制的机械结构，可以有效降低成本。

一种利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜，其包括：电源电路、mcu、继电器驱动阵列、进风风机、出风风机、电动调节阀、信号采集模块和负载设备，其中，电源采用220v交流电，220v交流电经过电源电路的降压、整流、滤波和稳压处理后，输出5v直流电分别供给给mcu、信号采集模块和继电器驱动阵列，同时220v交流电直接作为电源供给给一个或多个负载设备，mcu通过计算机程序控制继电器驱动阵列，继电器驱动阵列接收到mcu的控制信号后可以驱动继电器驱动阵列中相应的负载继电器驱动相应的负载设备工作；其特征在于：mcu中的计算机程序包括如下控制步骤：

s1，mcu上电后，程序对mcu的外设资源做初始化配置，整个程序功能环境配置好后，进入行程模式1循环执行代码，开始进行生物安全柜控制流程；

s2，mcu上电后，初始化相关参数及硬件配置，判断是否需要打开进风风机和/或出风风机；

s3，若判断需要打开进风风机和/或出风风机，则先打开出风风机，出风风机的风速需要控制在1档速度，接着将电动调节阀开启到30°，2秒后打开进风风机；

s4，接着进入行程模式2，可以通过相关控制按键对出风风机的风速和电动调节阀的开合角度进行控制并且在显示设备上面做出相关指示；

s5，在生物安全柜运行的过程中，如果用户点击电源按钮，则整个生物安全柜的控制系统将关机，关机后所有负载将停机，电动调节阀将复位至0°位置，为下次开机做准备。

进一步的，电源电路中的稳压电路中的处理芯片的型号为78l05稳压芯片。

进一步的，mcu中的主控芯片的型号为stc15f0xx系列芯片。

进一步的，电动调节阀的开合角度范围为0°～90°。

进一步的，所述的利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜中还包括显示模块、人机交互模块、照明灯、杀菌灯、和/或报警模块中的一个或多个，报警模块包括蜂鸣器和/或报警指示灯。

进一步的，所述的利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜的mcu中的计算机程序中还包括步骤s6，当计算机程序接收到控制开关的打开信号，判断需要打开生物安全柜的内部照明时，则mcu会控制继电器驱动阵列中的控制打开和关闭照明灯的继电器工作，使得照明灯打开，同时在显示设备上面做出指示；当计算机程序接受到控制开关的关闭信号，判断需要关闭生物安全柜的内部照明时，则mcu会控制继电器驱动阵列中的控制打开和关闭照明灯的继电器停止工作，使得照明灯关闭，同时在显示设备上面做出指示。

进一步的，所述的利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜的mcu中的计算机程序中还包括步骤s7，当计算机程序接受到控制开关的打开信号，判断需要打开杀菌灯时，则mcu会控制继电器驱动阵列中的控制打开和关闭照明灯的继电器工作，使得杀菌灯打开，同时在显示设备上面做出指示；当计算机程序接受到控制开关的关闭信号，判断需要关闭生物安全柜的杀菌灯时，则mcu会控制继电器驱动阵列中的控制打开和关闭杀菌灯的继电器停止工作，使得杀菌灯关闭，同时在显示设备上面做出指示。

进一步的，杀菌灯的打开只有在生物安全柜的玻璃门关闭后，才能开启杀菌模式，将杀菌灯打开；当生物安全柜的玻璃门开启后，杀菌灯直接熄灭。

进一步的，所述的利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜的mcu中的计算机程序中还包括步骤s8，当进风风机和/或出风风机运行过程中，如果玻璃门被打开到一定程度时，mcu会控制蜂鸣器工作和/或报警指示灯闪烁，以提醒用户及时关闭玻璃门，防止生物安全柜内部的污染气体泄漏到外部无尘环境中。

本发明的生物安全柜的mcu通过采集人机交互的按键和相关传感器采集到的信号来做程序运算输出控制信号，继电器驱动阵列收到mcu的控制信号后控制进风风机和/或出风风的继电器和电动风阀的开度，从而使得生物安全柜内部的风速稳定在用户设定值。由此可见，采用本发明的生物安全柜，能够实现对内部操作空间的照明、杀菌以及空气速度恒定的精准控制，降低了成本，优化了操作，简化整体系统的机械结构。

附图说明

图1为利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜的电路图。

具体实施方式

如图1所示，为利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜的电路图。

一种利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜，其包括：电源电路、mcu、继电器驱动阵列、进风风机、出风风机、电动调节阀、信号采集模块和负载设备，其中，电源采用220v交流电，220v交流电经过电源电路的降压、整流、滤波和稳压处理后，输出5v直流电分别供给给mcu、信号采集模块和继电器驱动阵列，同时220v交流电直接作为电源供给给一个或多个负载设备，mcu通过计算机程序控制继电器驱动阵列，继电器驱动阵列接收到mcu的控制信号后可以驱动继电器驱动阵列中相应的负载继电器驱动相应的负载设备工作；其特征在于：mcu中的计算机程序包括如下控制步骤：

s1，mcu上电后，程序对mcu的外设资源做初始化配置，整个程序功能环境配置好后，进入行程模式1循环执行代码，开始进行生物安全柜控制流程；

s2，mcu上电后，初始化相关参数及硬件配置，判断是否需要打开进风风机和/或出风风机；

s3，若判断需要打开进风风机和/或出风风机，则先打开出风风机，出风风机的风速需要控制在1档速度，接着将电动调节阀开启到30°，2秒后打开进风风机；

s4，接着进入行程模式2，可以通过相关控制按键对出风风机的风速和电动调节阀的开合角度进行控制并且在显示设备上面做出相关指示；

s5，在生物安全柜运行的过程中，如果用户点击电源按钮，则整个生物安全柜的控制系统将关机，关机后所有负载将停机，电动调节阀将复位至0°位置，为下次开机做准备。

其中，电源电路中的稳压电路中的处理芯片的型号为78l05稳压芯片，mcu中的主控芯片的型号为stc15f0xx系列芯片，电动调节阀的开合角度范围为0°～90°，所述的利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜中还包括显示模块、人机交互模块、照明灯、杀菌灯、和/或报警模块中的一个或多个，报警模块包括蜂鸣器和/或报警指示灯。

所述的利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜的mcu中的计算机程序中还包括步骤s6，当计算机程序接收到控制开关的打开信号，判断需要打开生物安全柜的内部照明时，则mcu会控制继电器驱动阵列中的控制打开和关闭照明灯的继电器工作，使得照明灯打开，同时在显示设备上面做出指示；当计算机程序接受到控制开关的关闭信号，判断需要关闭生物安全柜的内部照明时，则mcu会控制继电器驱动阵列中的控制打开和关闭照明灯的继电器停止工作，使得照明灯关闭，同时在显示设备上面做出指示。

所述的利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜的mcu中的计算机程序中还包括步骤s7，当计算机程序接受到控制开关的打开信号，判断需要打开杀菌灯时，则mcu会控制继电器驱动阵列中的控制打开和关闭照明灯的继电器工作，使得杀菌灯打开，同时在显示设备上面做出指示；当计算机程序接受到控制开关的关闭信号，判断需要关闭生物安全柜的杀菌灯时，则mcu会控制继电器驱动阵列中的控制打开和关闭杀菌灯的继电器停止工作，使得杀菌灯关闭，同时在显示设备上面做出指示。

杀菌灯的打开只有在生物安全柜的玻璃门关闭后，才能开启杀菌模式，将杀菌灯打开；当生物安全柜的玻璃门开启后，杀菌灯直接熄灭。

所述的利用调速风机和电动风阀控制的生物安全柜的mcu中的计算机程序中还包括步骤s8，当进风风机和/或出风风机运行过程中，如果玻璃门被打开到一定程度时，mcu会控制蜂鸣器工作和/或报警指示灯闪烁，以提醒用户及时关闭玻璃门，防止生物安全柜内部的污染气体泄漏到外部无尘环境中。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。