[實(shí)用新型]應(yīng)用于生物安全柜的雙風(fēng)速測(cè)量單元傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220647438.5
• 申請(qǐng)日: 2012-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203117220U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃元磊;吳峻;馮金棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海力申科學(xué)儀器有限公司
• 主分類號(hào): G01P5/12
• 分類號(hào): G01P5/12
• 代理公司: 上海元一成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31268
• 代理人: 趙青

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種生物安全柜控制技術(shù)領(lǐng)域的儀器，特別是涉及應(yīng)用于生物安全柜的雙風(fēng)速測(cè)量單元傳感器。?

背景技術(shù)

生物安全柜是防止操作過(guò)程中含有危害性或未知生物氣溶膠散逸的空氣凈化安全裝置，該裝置能夠?qū)⒐ぷ鲄^(qū)已被污染的空氣通過(guò)專門(mén)的過(guò)濾通道人為地控制排放到室外，避免對(duì)人和環(huán)境造成危害，是一種安全的微生物專用設(shè)備，可應(yīng)用于生物實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)療衛(wèi)生、生物制藥等相關(guān)行業(yè)，對(duì)改善工藝條件，保護(hù)操作者的身體健康均有良好效果。?

生物安全柜主要依賴于前窗操作口向內(nèi)吸入的負(fù)壓氣流來(lái)保護(hù)人員的安全，經(jīng)高效過(guò)濾器過(guò)濾的垂直氣流用以保護(hù)產(chǎn)品的安全和交叉污染；為了保證氣流流速在一定范圍內(nèi)，需要風(fēng)速傳感器來(lái)測(cè)量流入的水平氣流流速和垂直氣流流速。由于熱式風(fēng)速傳感器靈敏度高，適合測(cè)量1.0m/s以下微小的風(fēng)速，所以目前生物安全柜上使用的風(fēng)速傳感器主要為熱式風(fēng)速傳感器。其原理是在熱式風(fēng)速傳感器上的風(fēng)速測(cè)量單元加熱以后產(chǎn)生熱量并保持熱平衡，當(dāng)氣流通過(guò)風(fēng)速測(cè)量單元時(shí)會(huì)帶走一部分熱量，熱量損耗導(dǎo)致風(fēng)速測(cè)量單元溫度變化從而引起阻值變化，氣體流速信號(hào)即轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再通過(guò)信號(hào)處理和計(jì)算得到相應(yīng)風(fēng)速值。?

但是單個(gè)熱式風(fēng)速傳感器容易受到外界溫度、濕度、壓力等效應(yīng)的綜合影響下而使得測(cè)量出的風(fēng)速不準(zhǔn)確，如果在風(fēng)速傳感器上采用兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元，主控單元會(huì)在其中一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元發(fā)生漂移時(shí)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，可以提高生物安全柜運(yùn)行時(shí)的安全系數(shù)，保護(hù)操作人員和實(shí)驗(yàn)樣品的安全。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種改良的熱式風(fēng)速傳感器，應(yīng)用于生物安全柜的雙風(fēng)速測(cè)量單元傳感器是在單個(gè)熱式風(fēng)速傳感器基礎(chǔ)上增加一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元，即有兩個(gè)風(fēng)?速測(cè)量單元放在同一風(fēng)速傳感器中測(cè)量風(fēng)速，當(dāng)兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元輸出電信號(hào)的結(jié)果比較超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，及時(shí)給出報(bào)警信號(hào)，提示風(fēng)速傳感器異常需要及時(shí)校正或者更換，提高生物安全柜的安全性能。?

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用于生物安全柜的雙風(fēng)速測(cè)量單元傳感器，包括第一風(fēng)速測(cè)量單元，該第一風(fēng)速測(cè)量單元與第一處理系統(tǒng)連接，還包括第二風(fēng)速測(cè)量單元，第二風(fēng)速測(cè)量單元與第二處理系統(tǒng)連接，所述處理系統(tǒng)均與主控單元連接，報(bào)警模塊與主控單元連接。?

所述第一風(fēng)速測(cè)量單元和第二風(fēng)速測(cè)量單元放置在同一風(fēng)速傳感器中，兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元垂直放置或者水平放置。?

所述風(fēng)速測(cè)量單元主要元件為熱敏元件，所述熱敏元件與其他精密電阻組成惠斯登橋式電路，所述熱敏元件的輸出端與對(duì)應(yīng)的處理系統(tǒng)的輸入端連接。?

所述熱敏元件為鉑膜或者鉑絲電阻。?

所述惠斯登橋式電路由至少由四個(gè)精密電阻構(gòu)成，其中一個(gè)為熱敏元件。?

所述處理系統(tǒng)為差值放大電路，所述差值放大電路的輸入端與對(duì)應(yīng)的風(fēng)速測(cè)量單元的輸出端連接，所述差值放大電路輸出端與主控單元的輸入端連接。?

所述的報(bào)警模塊包括發(fā)聲器和光學(xué)顯示器，所述發(fā)聲器和光學(xué)顯示器均與處理系統(tǒng)的輸出端連接。?

所述主控單元包括一微控制器，該微控制器通過(guò)外部單獨(dú)或者內(nèi)部集成的AD轉(zhuǎn)換電路接收每個(gè)信號(hào)處理系統(tǒng)的信號(hào)。計(jì)算出當(dāng)前的風(fēng)速并且實(shí)時(shí)比較兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元輸出電信號(hào)的結(jié)果來(lái)監(jiān)控當(dāng)前得到的風(fēng)速值是否準(zhǔn)確。?

所述報(bào)警模塊是當(dāng)主控單元監(jiān)控當(dāng)前傳感器得到的風(fēng)速不正確，或者流入風(fēng)速和下降風(fēng)速波動(dòng)超過(guò)其標(biāo)稱值±1％～20％時(shí)，通過(guò)該報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警信號(hào)提示使用者；?

所述的報(bào)警模塊過(guò)發(fā)出聲音和光學(xué)顯示變化兩種方式同時(shí)提示使用者注意警報(bào)信號(hào)，并且該報(bào)警信號(hào)一直保持直到系統(tǒng)恢復(fù)正常。?

當(dāng)把兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元放在同一位置測(cè)量風(fēng)速，理論上這兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元由于氣體流過(guò)而損失的熱量是一致的，所述第一風(fēng)速測(cè)量單元和第二風(fēng)速測(cè)量單元的信號(hào)傳輸?shù)教幚硐到y(tǒng)，當(dāng)其中一個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元損壞或者受到環(huán)境影響漂移，其中一路輸出的信號(hào)值改變，即兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元輸出電信號(hào)結(jié)果的差分值在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)比較超過(guò)預(yù)先設(shè)定的閾值，所述閾值為該差分值50%～150%，則說(shuō)明測(cè)量得到的風(fēng)速數(shù)值不準(zhǔn)確，此時(shí)主控單元發(fā)出信號(hào)給報(bào)警模塊，提示傳感器有故障需要及時(shí)校正或者更換，否則將會(huì)?影響到生物安全柜的安全性能，增加操作人員和實(shí)驗(yàn)樣品受到污染的風(fēng)險(xiǎn)。?

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，其中：圖(a)為兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元垂直放置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖(b)為兩個(gè)風(fēng)速測(cè)量單元水平放置的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2為本實(shí)用新型的處理系統(tǒng)示意圖。?

圖3為本實(shí)用新型的模塊框圖。?

具體實(shí)施方式