[發(fā)明專利]培養(yǎng)箱內(nèi)氣體的控制裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410849818.0
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104699148A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聞路紅;俞建成;吳勇;寧錄勝;高文清;鄭晨亮
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G05D16/20;G05D7/06
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流體控制，特別涉及培養(yǎng)箱內(nèi)氣體的控制裝置及方法。

背景技術(shù)

圖1示意性地給出現(xiàn)有技術(shù)中培養(yǎng)箱內(nèi)氣體控制的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖1所示，三種氣體輸入到混合單元51內(nèi)，之后輸入培養(yǎng)箱11內(nèi)。在培養(yǎng)箱11內(nèi)設(shè)置氣體傳感器21、22，測得的氣體含量(如二氧化碳、氧氣含量)傳輸?shù)娇刂茊卧?1內(nèi)，控制單元根據(jù)接收到的氣體含量及設(shè)定值，去調(diào)整各路氣體的流量，具體通過調(diào)節(jié)電磁閥71的開關(guān)去完成。該控制方式具有一些不足，如：

由于是采用電磁閥去控制流量，CO₂、O₂等流量控制不穩(wěn)定，培養(yǎng)箱氣體濃度波動大、培養(yǎng)箱壓力不穩(wěn)定；

電磁閥頻繁開關(guān)，有效使用壽命短，相應(yīng)地提高了成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定性好、靈敏度高、壽命長的應(yīng)用離子源中的控制裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

培養(yǎng)箱內(nèi)氣體的控制裝置，所述培養(yǎng)箱具有至少二路氣體來源；所述控制裝置包括：

壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置在所述培養(yǎng)箱上，輸出端連接控制單元；

氣體傳感器，所述氣體傳感器用于檢測培養(yǎng)箱內(nèi)至少一種氣體的含量，并傳送到所述控制單元；

控制單元，所述控制單元用于根據(jù)接收到的壓力、氣體含量而調(diào)整所述至少二路氣體的流量，調(diào)整指令傳送到調(diào)整單元；

調(diào)整單元，所述調(diào)整單元分別設(shè)置在所述至少二路氣體的通道上，根據(jù)接收到的調(diào)整指令調(diào)整氣體的流量。

根據(jù)上述的控制裝置，可選地，所述調(diào)整單元包括：

比例閥，所述比例閥分別設(shè)置在所述至少二路氣體的通道上，輸入端連接流量控制模塊；

流量傳感器，所述流量傳感器分別設(shè)置在所述至少二路氣體的通道上，并處于所述比例閥的下游，輸出端連接所述流量控制模塊；

流量控制模塊，所述流量控制模塊用于根據(jù)接收到的流量值而調(diào)整比例閥，使得接收到的流量值符合控制單元傳送來的調(diào)整指令。

根據(jù)上述的控制裝置，可選地，所述至少二路氣體為氧氣、氮氣、二氧化碳。

本發(fā)明還提供了應(yīng)用上述任一控制裝置的工作方法，具有穩(wěn)定性好等優(yōu)點。該發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：

上述的控制裝置的工作方法，所述工作方法包括以下步驟：

(A1)氣體輸入到箱內(nèi)，調(diào)整輸入氣體的流量，使得壓力傳感器測得培養(yǎng)箱內(nèi)的壓力符合要求，從而獲得符合要求的輸入氣體的流量范圍；

(A2)控制單元所述流量范圍以及培養(yǎng)箱內(nèi)各氣體含量的要求，分別設(shè)置所述至少二路氣體中各路氣體的流量目標值，并傳送到調(diào)整單元；

(A3)調(diào)整單元調(diào)整培養(yǎng)箱各氣體來源的流量，使得流量值達到目標值，從而使得培養(yǎng)箱內(nèi)的壓力、氣體含量均符合要求。

根據(jù)上述的工作方法，可選地，所述工作方法進一步包括以下步驟：

(A4)壓力傳感器、氣體傳感器分別測得培養(yǎng)箱內(nèi)壓力、氣體含量，并傳送到控制單元；

(A5)控制單元判斷所述壓力、氣體含量是否符合要求：

如符合要求，無需調(diào)整；

如不符合要求，返回到步驟(A2)。

根據(jù)上述的工作方法，可選地，所述調(diào)整單元工作方式為：

流量控制模塊根據(jù)接收到的流量目標值，調(diào)整比例閥，使得流量傳感器傳送來的流量值達到目標值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：

1、培養(yǎng)箱內(nèi)氣體濃度變化平穩(wěn)，滿足培養(yǎng)方式的需求；

2、穩(wěn)定的流控技術(shù)，保證培養(yǎng)箱壓力的穩(wěn)定問題；

3、克服電磁閥頻繁開關(guān)，導致電磁閥失效問題，延長培養(yǎng)箱的壽命；

4、解決電磁閥動作時濃度突然波動等問題；

5、閉環(huán)控制設(shè)計，有效地消除了器件的差異問題，控制簡單，穩(wěn)定性好；

6、氣體輸入的壓力范圍更寬。

附圖說明

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式