[發(fā)明專(zhuān)利]智能型正壓控制器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310520369.0
• 申請(qǐng)日: 2013-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103592968A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景江深;金中華;朱海權(quán)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇恒通電氣儀表有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05D16/20
• 分類(lèi)號(hào): G05D16/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一.所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為微正壓氣體控制器，可以智能化調(diào)節(jié)正壓柜(房)內(nèi)部清潔氣體與外部氣體壓力差始終保持在設(shè)定的微正壓范圍內(nèi)，達(dá)到阻止外界氣體侵入正壓柜(房)內(nèi)部而可能造成的嚴(yán)重后果。

二、背景技術(shù)

目前市場(chǎng)上應(yīng)用的正壓控制器多為非智能型產(chǎn)品。采用的電路為分立電子元件控制電路，功能少、分立元件繁多、體積大、無(wú)中文顯示器，因而不直觀、設(shè)置參數(shù)不能按要求隨機(jī)變更、可靠性差。因此，一款可靠的、智能化的微正壓控制器是正壓潔凈房、正壓防爆柜(房)等市場(chǎng)所急切需要的。

三、發(fā)明內(nèi)容

1.所要解決的技術(shù)問(wèn)題

現(xiàn)有的正壓控制器大多采用由差壓傳感器組成的元器件控制系統(tǒng)，控制方式單一，設(shè)置參數(shù)恒定，工作狀態(tài)無(wú)文字及參數(shù)顯示，無(wú)法實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

為了解決分立元件正壓控制器的諸多弊端，智能型正壓控制器采用了當(dāng)今先進(jìn)的單片機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了功能全、體積小、操作方便、信息直觀、參數(shù)設(shè)置靈活、高可靠性的要求。

2.技術(shù)方案

智能型正壓控制器通過(guò)控制系統(tǒng)中的進(jìn)氣電磁閥和排氣電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外的微差壓。初始時(shí)，正壓控制器使進(jìn)氣電磁閥和排氣電磁閥同時(shí)打開(kāi)，形成柜(房)內(nèi)氣體的吹掃對(duì)流換氣：清潔空氣不斷進(jìn)入，原有氣體不斷被排出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，原有氣體被清潔空氣完全驅(qū)除，柜內(nèi)完全充滿清潔氣體，這時(shí)進(jìn)氣電磁閥和排氣電磁閥均被關(guān)閉，并使柜(房)內(nèi)外保持所需的微差壓狀態(tài)。運(yùn)行過(guò)程中，由補(bǔ)氣閥進(jìn)氣以補(bǔ)償柜(房)的微量泄漏，但若柜(房)內(nèi)氣體泄漏加劇導(dǎo)致內(nèi)外壓差小于設(shè)定的下限值后，正壓控制器打開(kāi)進(jìn)氣閥進(jìn)氣至上限時(shí)停止，如補(bǔ)氣導(dǎo)致內(nèi)外壓差超過(guò)設(shè)定的上限值時(shí)，正壓控制器打開(kāi)排氣閥排氣至中值時(shí)停止。如此，保證柜(房)內(nèi)外的氣壓一直保持在一個(gè)設(shè)定的壓差范圍內(nèi)。

智能型正壓控制器的電路原理框圖見(jiàn)圖1。控制器由電源模塊、壓差傳感器、放大器、單片機(jī)、液晶顯示器、按鍵開(kāi)關(guān)板、通訊模塊、輸出模塊、輸出繼電器九大部分組成。

其工作過(guò)程為：合上控制電源，控制器得電。壓差傳感器將檢測(cè)到的柜內(nèi)和柜外兩個(gè)氣體壓力信號(hào)的差值(即壓差)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，輸入放大器放大后傳入單片機(jī)，該參數(shù)與預(yù)先在單片機(jī)中設(shè)定好的參數(shù)比較、運(yùn)算、整定后分別輸出至輸出模塊，最后由輸出繼電器(J1-J4)執(zhí)行。換氣初始，主柜(房)中氣壓需達(dá)到上限值(P4)，按下啟動(dòng)鍵，進(jìn)氣閥繼電器(J3)接通，排氣閥繼電器(J4)斷電，延時(shí)一定時(shí)間(可設(shè)置)后換氣結(jié)束，主電源繼電器(J1)接通，可合上主電源(QF)，轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，其間如出現(xiàn)高于上上限(2P4)或低于上限(P4)值，則會(huì)提示檢查系統(tǒng)。運(yùn)行中，如柜中氣壓低于補(bǔ)氣值(P3)，則進(jìn)氣閥繼電器(J3)接通，排氣閥繼電器(J4)斷電，系統(tǒng)開(kāi)始補(bǔ)氣。若柜內(nèi)氣壓高于上限值(P4)，則排氣閥繼電器(J4)和報(bào)警繼電器(J2)接通，系統(tǒng)開(kāi)始排氣并報(bào)警。若柜內(nèi)氣壓低于下限值(P2)，則進(jìn)氣閥繼電器(J3)和報(bào)警繼電器(J2)接通，系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)氣并報(bào)警。若柜內(nèi)氣壓繼續(xù)低于下下限值(P1)，則主柜電源繼電器(J1)斷電，關(guān)斷主柜電源(QF)。在柜內(nèi)正常氣壓狀態(tài)時(shí)，主柜電源繼電器(J1)接通，其余繼電器(J2-4)斷電。按鍵用于設(shè)置或修改各動(dòng)作點(diǎn)的參數(shù)，啟動(dòng)或停止系統(tǒng)。控制器另外設(shè)有調(diào)試工作狀態(tài)，在進(jìn)入到此狀態(tài)時(shí)，除主柜電源繼電器(J1)接通外，其余繼電器(J2-4)均不會(huì)接通，適宜于系統(tǒng)的調(diào)試工作。液晶顯示器可中文顯示當(dāng)前工作狀態(tài)和實(shí)時(shí)柜內(nèi)氣壓值以及換氣時(shí)間等說(shuō)明文字，如：待機(jī)狀態(tài)、系統(tǒng)工作正常、測(cè)試狀態(tài)、換氣初始-檢測(cè)中、換氣正常-換氣剩余時(shí)間-5min、系統(tǒng)氣壓低-正在補(bǔ)氣、系統(tǒng)氣壓高-正在排氣、當(dāng)前壓差：105Pa等等。

通訊模塊功能：一是在給單片機(jī)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)壓力參數(shù)時(shí)作為與工作計(jì)算機(jī)的通訊口。二是作為輸出至遠(yuǎn)程集中控制室計(jì)算機(jī)監(jiān)視的通訊口。

軟件工作流程見(jiàn)圖2、圖3。

注：上述參數(shù)中，P1＜P2＜P3＜P4。

3.本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)為

a.采用了高精度壓阻式微壓差壓力傳感器，精度高，漂移小。

b.采用了單片機(jī)，對(duì)微壓差變化進(jìn)行了程序控制，通過(guò)按鍵輸入可現(xiàn)場(chǎng)更改各種設(shè)置參數(shù)，適合各種現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用要求。

c.具有計(jì)算機(jī)通訊接口，可遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)正壓柜(房)的工作狀態(tài)。

d.有中文顯示，可直觀顯示壓差參數(shù)、工作狀態(tài)等，清晰明了，操作簡(jiǎn)單。

e.增加了壓力控制檢測(cè)點(diǎn)，有效防止了氣路系統(tǒng)出現(xiàn)的短時(shí)擾動(dòng)現(xiàn)象，確保柜(房)內(nèi)氣體壓差的精確性。