实验室精准阶梯压差控制方法及设备与流程

1.本发明涉及实验室技术领域，尤其涉及一种实验室精准阶梯压差控制方法及设备。


背景技术：

2.压差是实验室内环境的一重要指标，精确调节与控制一直是本领域研究与发展的方法。
3.从理论上来说，实验室内不同级别的实验区之间形成有序的梯度压力，根本目的在于控制洁净度范围内的污染物流向，但现有的实验室内上一级的实验区会向下一级实验区内排放一定量的余风量，从而导致两个相邻实验区内的梯度压差难以控制。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种实验室精准阶梯压差控制方法及设备，解决现有技术中的现有的实验室内上一级的实验区会向下一级实验区内排放一定量的余风量，从而导致两个相邻实验区内的梯度压差难以控制的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种实验室精准阶梯压差控制设备，所述实验室精准压差控制设备包括第一实验区域和第二实验区域，所述第一实验区域和所述第二实验区域呈相邻结构设置，所述第一实验区域内设置有送风模块、送风量检测模块、排风模块、排风量检测模块和计算模块，所述第一实验区域和所述第二实验区域之间设置有余风量调节模块，所述送风模块用于向所述第一实验区域内送风，所述送风量检测模块用于实时监测所述第一实验区域内的送风量信息，所述排风模块用于所述第一实验区域的排风，所述排风量检测模块用于实时监测所述第一实验区域内的排风量信息，所述计算模块用于根据送风量信息、排风量信息和预设的余风量波动值，获取所述第一实验区域向所述第二实验区域排出的余风量信息，所述余风量调节模块用于调节所述第一实验区域向所述第二实验区域内输送的余风量的大小。
6.本发明还提供一种采用上述所述的实验室精准阶梯压差控制设备的压差控制方法，步骤如下：
7.s1：获取所述第一实验区域允许的基础余风量波动值q
δp
；
8.s2：获取所述送风模块的状态，若所述送风模块处于开启状态，则利用所述送风量检测模块测得所述第一实验区域内的送风量信息，并开启所述排风模块；
9.s3：利用所述排风量检测模块测得所述第一实验区域内的排风量信息，利用所述计算模块获取所述第一实验区域内的最大压差风量q；
10.s4：将所述最大压差风量q与所述基础余风量波动值q
δp
进行比较，若q ≤q
δp
，则所述余风量缝隙阀的开度为0；反之，基于所述最大压差风量q与基础余风量波动值q
δp
之间差值的绝对值，获取辅助余风量qf，并根据所述辅助余风量qf获取所述余风量调节模块的开度信息，所述余风量调节模块根据得到的开度信息调节余风量的大小。
11.优选的，还包括步骤s5：
12.当通过所述辅助余风量qf获取的所述余风量调节模块的开度信息超出所述余风量调节模块的允许范围，则减小所述排风模块的输出功率或增大所述排风模块的输出功率。
13.优选的，s1的步骤包括：
14.获取所述第一实验区域的基础余风量q0与压差δp之间的第一关系函数q0＝f(δp)；
15.基于预设的所述第一实验区域的最大压差δp
max
和最小压差δp
min
，并且根据所述第一关系函数q0＝f(δp)，获取所述第一实验区域的基础余风量上限q
max
和基础余风量下限q
min
；
16.基于所述基础余风量上限q
max
与基础余风量下限q
min
之间差值的绝对值，获取所述基础余风量波动值q
δp
。
17.优选的，在步骤s3中：
18.利用所述送风量检测模块测得所述送风模块的送风量信息q1，利用所述排风量检测模块测得所述排风模块的排风量信息q2，所述第一实验区域内的最大压差风量q等于所述送风量信息q1减去所述排风量信息q2，即q＝q1－q2。
19.优选的，根据所述辅助余风量qf获取所述余风量调节模块的开度信息的步骤包括：
20.获取所述余风量调节模块对应的流量、压差和开度之间的第二关系函数；
21.基于所述第二关系函数并且根据辅助余风量qf，获取所述余风量调节模块的开度信息。
22.本发明的实验室精准阶梯压差控制方法及设备，所述第一实验区域内设置有送风模块、送风量检测模块、排风模块、排风量检测模块和计算模块，所述第一实验区域和所述第二实验区域之间设置有余风量调节模块，首先获取所述第一实验区域内的基础余风量波动值q
δp
，然后持续获取所述送风模块的状态，若所述送风模块处于开启状态，则利用所述送风量检测模块测得所述第一实验区域内的送风量信息，并开启所述排风模块，且利用所述排风量检测模块测得所述第一实验区域内的排风量信息，利用所述计算模块获取所述第一实验区域内的最大压差风量q，将最大压差风量q与基础余风量波动值q
δp
进行比较，基于所述最大压差风量q与基础余风量波动值q
δp
之间差值的绝对值，获取辅助余风量qf，并根据所述辅助余风量qf获取所述余风量调节模块的开度信息，所述余风量调节模块根据得到的开度信息调节余风量的大小，从而使得所述第二实验区域和所述第一实验区域的压差值更加可控。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明提供的实验室精准阶梯压差控制设备的结构示意图。
25.图2是采用本发明提供的实验室精准阶梯压差控制设备的压差控制方法的步骤流程图。
26.1-第一实验区域、11-送风模块、12-送风量检测模块、13-排风模块、14-排风量检测模块、15-计算模块、16-余风量调节模块、17-第一压差传感器、18-控制模块、19-人机交互模块、2-第二实验区域、21-第二压差传感器。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.请参阅图1和图2，本发明提供一种实验室精准阶梯压差控制设备，所述实验室精准压差控制设备包括第一实验区域1和第二实验区域2，所述第一实验区域1和所述第二实验区域2呈相邻结构设置，所述第一实验区域1内设置有送风模块11、送风量检测模块12、排风模块13、排风量检测模块14和计算模块 15，所述第一实验区域1和所述第二实验区域2之间设置有余风量调节模块16，所述送风模块11用于向所述第一实验区域1内送风，所述送风量检测模块12 用于实时监测所述第一实验区域1内的送风量信息，所述排风模块13用于所述第一实验区域1的排风，所述排风量检测模块14用于实时监测所述第一实验区域1内的排风量信息，所述计算模块15用于根据送风量信息、排风量信息和预设的余风量波动值，获取所述第一实验区域1向所述第二实验区域2排出的余风量信息，所述余风量调节模块16用于调节所述第一实验区域1向所述第二实验区域2内输送的余风量的大小。
30.在本实施方式中，首先获取所述第一实验区域1内的基础余风量波动值q
δp
，然后持续获取所述送风模块11的状态，若所述送风模块11处于开启状态，则利用所述送风量检测模块12测得所述第一实验区域1内的送风量信息，并开启所述排风模块13，且利用所述排风量检测模块14测得所述第一实验区域1内的排风量信息，利用所述计算模块15获取所述第一实验区域1内的最大压差风量q，将最大压差风量q与基础余风量波动值q
δp
进行比较，基于所述最大压差风量q与基础余风量波动值q
δp
之间差值的绝对值，获取辅助余风量qf，并根据所述辅助余风量qf获取所述余风量调节模块16的开度信息，所述余风量调节模块16根据得到的开度信息调节余风量的大小，从而使得所述第二实验区域2和所述第一实验区域1的压差值更加可控。
31.进一步的，所述实验室精准压差控制设备还包括第一压差传感器17和第二压差传感器21，所述第一压差传感器17位于所述第一实验区域1内，所述第二压差传感器21位于所述第二实验区域2内。
32.在本实施方式中，通过所述第一压差传感器17和所述第二压差传感器21 能够更加直观的展示所述第一实验区域1内和所述第二实验区域2内压差的变化。
33.进一步的，所述实验室精准压差控制设备还包括控制模块18和人机交互模块19，所述控制模块18用于控制所述送风模块11、所述送风量检测模块12、所述排风模块13、所述排风量检测模块14、所述计算模块15所述余风量调节模块16的开闭，所述人机交互模块19用于将各个模块的运行状态和测量结过直观的进行展示。
34.在本实施方式中，通过所述人机交互模块19可以直观的显示各个模块的运行状态和测量结构，并通过所述控制模块18控制各个模块的运行，操作更加方便。
35.本发明还提供一种采用如上述所述的实验室精准阶梯压差控制设备的压差控制方法，步骤如下：
36.s1：获取所述第一实验区域1允许的基础余风量波动值q
δp
；
37.s2：获取所述送风模块11的状态，若所述送风模块11处于开启状态，则利用所述送风量检测模块12测得所述第一实验区域1内的送风量信息，并开启所述排风模块13；
38.s3：利用所述排风量检测模块14测得所述第一实验区域1内的排风量信息，利用所述计算模块15获取所述第一实验区域1内的最大压差风量q；
39.s4：将所述最大压差风量q与所述基础余风量波动值q
δp
进行比较，若q ≤q
δp
，则所述余风量缝隙阀的开度为0；反之，基于所述最大压差风量q与基础余风量波动值q
δp
之间差值的绝对值，获取辅助余风量qf，并根据所述辅助余风量qf获取所述余风量调节模块16的开度信息，所述余风量调节模块16根据得到的开度信息调节余风量的大小。
40.在本实施方式中，所述第一实验区域1与所述第二实验区域2相邻，首先获取所述第一实验区域1内的基础余风量波动值q
δp
，然后利用所述送风量检测模块12测得所述第一实验区域1内的送风量信息，同时利用所述排风量检测模块14测得所述第一实验区域1内的排风量信息，利用所述计算模块15根据所述送风量信息和所述排风量信息算出所述第一实验区域1内的最大压差风量q，将得到的所述最大压差风量q与所述基础余风量波动值q
δp
进行比较，若q≤q δp
，则所述余风量缝隙阀的开度为0，反之，基于所述最大压差风量q与基础余风量波动值q
δp
之间差值的绝对值，获取辅助余风量qf，并根据所述辅助余风量qf获取所述余风量调节模块16的开度信息，所述余风量调节模块16根据得到的开度信息调节余风量的大小，从而控制所述第一实验区域1内和所述第二实验区域2内的梯度压差在允许范围内。
41.进一步的，还包括s5：
42.当通过所述辅助余风量qf获取的所述余风量调节模块16的开度信息超出所述余风量调节模块16的允许范围，则减小所述排风模块13的输出功率或增大所述排风模块13的输出功率。
43.在本实施方式中，当获取的所述余风量调节模块16的开度信息超过允许范围后，通过减小所述排风模块13的输出功率或增大所述排风模块13的输出功率，从而使得所述减小所述辅助余风量qf的值。
44.进一步地，s1的步骤包括：
45.获取所述第一实验区域1的基础余风量q0与压差δp之间的第一关系函数 q0＝f(δp)；
46.基于预设的所述第一实验区域1的最大压差δp
max
和最小压差δp
min
，并且根据所述第一关系函数q0＝f(δp)，获取所述第一实验区域1的基础余风量上限 q
max
和基础余风
量下限q
min
；
47.基于所述基础余风量上限q
max
与基础余风量下限q
min
之间差值的绝对值，获取所述基础余风量波动值q
δp
。
48.在本实施方式中，通过us噢书第一实验区域1内的最大压差δp
max
和最小压差δp
min
，根据所述第一关系函数，获取所述第一实验区域1的基础余风量上限q
max
和基础余风量下限q
min
，根据所述基础余风量上限q
max
与基础余风量下限q
min
之间差值的绝对值，从而获取所述基础余风量波动值q
δp
。
49.进一步的，在步骤s3中：
50.利用所述送风量检测模块12测得所述送风模块11的送风量信息q1，利用所述排风量检测模块14测得所述排风模块13的排风量信息q2，所述第一实验区域1内的最大压差风量q等于所述送风量信息q1减去所述排风量信息q2，即q＝q1－q2。
51.在本实施方式中，所述第一实验区域1内的最大压差风量q等于所述送风量信息q1减去所述排风量信息q2，从而通过所述送风量检测模块12测得的送风量信息q1和通过所述排风量检测模块14测得的排风量信息q2计算出所述第一实验区域1内的最大压差风量q。
52.进一步的，根据所述辅助余风量qf获取所述余风量调节模块16的开度信息的步骤包括：
53.获取所述余风量调节模块16对应的流量、压差和开度之间的第二关系函数；
54.基于所述第二关系函数并且根据辅助余风量qf，获取所述余风量调节模块 16的开度信息。
55.在本实施方式中，将得到的辅助余风量qf的值带入到第二函数关系函数中的流量，从而计算出所述余风量调节模块16的开度信息。
56.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。