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實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥框格開口速度的監(jiān)測器及顯示器的制作方法

文檔序號:1391488閱讀:499來源:國知局
專利名稱:實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥框格開口速度的監(jiān)測器及顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總的涉及到實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥的通風(fēng)控制,更具體地,涉及到可以確定這種通風(fēng)櫥的框格門運(yùn)動速度,及依據(jù)框格門的運(yùn)動速度和方向產(chǎn)生報警信號的設(shè)備。
通風(fēng)櫥用于各種實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,提供使用有潛在危險性的化學(xué)藥品的工作場所。通風(fēng)櫥包括一個前部有活動門的外殼,活動門可以按不同程度打開,使人可以使用外殼的內(nèi)部進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及類似工作。外殼通常和將有毒氣體排出的排氣系統(tǒng)相連這樣人們在通風(fēng)櫥內(nèi)工作時就不會暴露在有毒氣體下。
近幾年來,用來控制通過外殼的空氣流量的通風(fēng)櫥控制器更加成熟,并且現(xiàn)在可以更精確地保持理想的流動特性,以有效地將氣體從外殼內(nèi)排出,它是通風(fēng)櫥開口的理想平均表面速率的函數(shù)。平均表面速率通常被定義為每平方英尺通風(fēng)櫥的開放表面積流入的空氣流量,開放表面面積的大小,由在通風(fēng)櫥或外殼前面的一個或多個可移動框格門(一般稱為“框格”)決定,在大多數(shù)類型的外殼上,當(dāng)一個或多個門關(guān)閉時,則由旁路開口的大小確定。
通風(fēng)櫥通過排氣系統(tǒng)排氣,排氣系統(tǒng)包括一個吹風(fēng)機(jī),它可以以不同的速度驅(qū)動,針對開口或表面的不同尺寸提高或降低通風(fēng)櫥中的氣流量。另一方面,可以采用單個吹風(fēng)機(jī)連接在排氣總管上,排氣總管依次與多個通風(fēng)櫥各自的管道相連,并且在它們各自的管道上安裝氣流調(diào)節(jié)器,控制各自導(dǎo)管道中的氣流,保持所希望的平均表面速率。
可以通過垂直提升這類通風(fēng)櫥的框格門來將它們打開,通常用框格位置代表,或者,有些通風(fēng)櫥有好幾個門,它們通常被安裝在兩套垂直的導(dǎo)軌上,可以進(jìn)行滑動。還有些門甚至可水平或垂直移動,它們的導(dǎo)軌安裝在可以垂直移動的結(jié)構(gòu)組件上。
不論框格門的運(yùn)動方向如何,即,無論它們是否水平打開或垂直打開的,空氣從通風(fēng)櫥內(nèi)部泄漏的可能性作為框格門運(yùn)動速度的函數(shù)在打開操作過程增加。這樣,特別希望框格門以比較適中的速度打開,這樣在打開操作中,通風(fēng)櫥內(nèi)的氣體不會逃逸出去。
因而,本發(fā)明的主要目的是提供一種框格打開監(jiān)測設(shè)備,以在框格打開過快的情況下提供報警顯示。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種監(jiān)測設(shè)備,它可以很容易地安裝在具有框格位置探測器和與框格位置探測器相關(guān)的處理裝置的系統(tǒng)內(nèi)。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種監(jiān)測設(shè)備,它適于在框格門打開過快時提供音響警報或可視報警信號。
在參照附圖閱讀了下述本發(fā)明的詳細(xì)說明后,這些以及其他目的會更清楚,其中

圖1是本發(fā)明設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖,圖中一起給出了供熱、通風(fēng)以及空調(diào)監(jiān)測的房間控制器以及建筑的控制系統(tǒng);圖2是通風(fēng)櫥控制器的框圖,圖中它和一個操作面板相連,后者為正視圖;圖3是簡明地表示了典型的通風(fēng)櫥前面正視圖,通風(fēng)櫥具有垂直操作的框格門以及位于前表面上方的旁路開口;圖4是具有可水平操作的框格門的典型通風(fēng)櫥前面的簡略正視圖;圖5是沿圖4中沿線5-5切開的剖面圖;圖6是具有可水平和垂直操作的框格門的典型組合框格通風(fēng)櫥前面的簡略正視圖;圖7是多個門框格位置指示開關(guān)裝置的電氣結(jié)構(gòu)圖;圖8中門框格位置開關(guān)裝置的剖面圖;圖9是用于決定通風(fēng)櫥框格門位置的電路結(jié)構(gòu)圖;以及圖10是說明圖10a,10b,10c,10d和10e互相之間相對位置關(guān)系的方框圖,并且它們一起構(gòu)成了本發(fā)明方案中通風(fēng)櫥控制裝置電路的結(jié)構(gòu)圖;圖10a,10b,10c,10d和10e,如果連在一起,構(gòu)成了本發(fā)明方案中通風(fēng)櫥控制裝置電路的結(jié)構(gòu)圖。
通常認(rèn)為通風(fēng)櫥控制器采用某種方式控制通風(fēng)櫥中的空氣流量,而且通風(fēng)櫥全部開口的有效大小,包括沒有被一個或多個框格門遮蓋的開口部分,將使進(jìn)入通風(fēng)櫥的空氣具有比較穩(wěn)定的平均表面速率。這意味著不管未被遮蓋開口的面積有多大,未被遮蓋部分的單位表面積上的平均氣體體積將進(jìn)入通風(fēng)櫥中。這可以使實(shí)驗(yàn)室工作人員不必暴露在有毒氣體或類似物質(zhì)下,因?yàn)榭諝饪偸橇魅胪L(fēng)櫥,并從排氣管流出,并且流量被控制在一個預(yù)定的速率上,這個速率是可變的,但通常在每分鐘每平方英尺未被遮蓋的開口的有效表面積60至150立方英尺之間。
控制器試圖在不穩(wěn)定狀態(tài)下也保持平均表面速率,其效果是系統(tǒng)響應(yīng)時間和其他因素的函數(shù)。一個非常重要的因素,是框格門被想進(jìn)入通風(fēng)櫥內(nèi)部的工作人員打開時框格門的運(yùn)動速度。如果框格門被迅速打開,那么系統(tǒng)很難保持平均表面速率,因?yàn)橄到y(tǒng)所需增加的空氣量經(jīng)常超過其供給能力,于是系統(tǒng)需要幾秒鐘以重新回到期望的平均表面速率狀態(tài)。另外,框格門的快速運(yùn)動會引起湍流狀態(tài),會使氣體從通風(fēng)櫥內(nèi)泄漏或從開口逸出,這是非常不希望的結(jié)果。
廣義地說,本發(fā)明針對于通風(fēng)櫥的框格門開口的監(jiān)測器,那里,在門被打開時,對框格門的運(yùn)動速度進(jìn)行監(jiān)測,如果速度過快,就產(chǎn)生報警。本發(fā)明可以用于通風(fēng)櫥控制系統(tǒng)或通風(fēng)櫥監(jiān)測系統(tǒng)。只需提供框格位置探測器和通過探測到的框格位置計(jì)算速度的處理裝置。本發(fā)明特別適用于美國專利號5,470,275中說明的那種通風(fēng)櫥控制系統(tǒng),它被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明相同的受讓人,其原因在于框格探測器是控制系統(tǒng)的總體組成部分,并且系統(tǒng)包括產(chǎn)生控制信號的處理的裝置,以便進(jìn)行其他操作時保持平均表面速率狀態(tài),并且它是可以獲得的硬件,可用于在打開門時探測框格門的運(yùn)動速度,并采用探測到的框格門位置計(jì)算門運(yùn)動速度。
下面將知道,本發(fā)明適于用于帶有垂直框格門,水平框格門,以及組合門的通風(fēng)櫥。由于利用各個門上的位置探測器,控制系統(tǒng)適于計(jì)算框格門上未被遮蓋的開口大小,很容易就能確定門是打開的還是關(guān)上的。人們知道,水平移動的框格門一般不象垂直運(yùn)動的框格門那樣易于產(chǎn)生泄漏。采用垂直打開的門,人們發(fā)明如果以大約1英尺每秒的速度打開框格門,泄漏的情況通常不會發(fā)生。然而,如果運(yùn)動速度為大約1.5英尺每秒或更高的話,就容易發(fā)生泄漏的情況。
現(xiàn)在參照附圖,特別是圖1,框圖中說明了多個通風(fēng)櫥控制器20,它們與房間控制器22及主控操作臺26相連。通風(fēng)櫥控制器20通過局域網(wǎng)與房間控制器22以及主控操作臺26相連,局域網(wǎng)由線24說明,它可以是多芯電纜或類似器件。房間控制器及主控操作臺26是建筑物的主HAVC系統(tǒng)的典型部分,系統(tǒng)中設(shè)置了帶有通風(fēng)櫥的實(shí)驗(yàn)室房間。通風(fēng)櫥控制器20通過線30供電,它通過變壓器32或類似設(shè)備得到合適的電壓。
房間控制器22最好采用至少可以向房間提供不同空氣量的類型,可以是Landis&Gyr公司的系統(tǒng)600大樓自動化系統(tǒng)(BAS)控制器。房間控制器22可以通過LAN線24通信。房間控制器最好采用系統(tǒng)600BAS控制器,以及有大量已知文獻(xiàn),可買到的控制器。在這里特地參考了系統(tǒng)600 BAS控制器的用戶參考手冊。
房間控制器22通過從各個通風(fēng)櫥控制器20來的線路23接收信號,通風(fēng)櫥控制器20可以提供表示每個通風(fēng)櫥控制器20排出的空氣量的模擬輸入信號,以及從排氣流量探測器28來的可比較信號,排氣流量探測器可以顯示從與通風(fēng)櫥排氣系統(tǒng)分開的主排氣系統(tǒng)中排出的空氣體積,這些信號與表示進(jìn)入房間空氣流量的供氣流量探測器29來的信號耦合,使房間控制器能夠計(jì)算進(jìn)入房間的總量與從房間排出的總流量的差,并且保持預(yù)定的差值。這樣可以控制房間內(nèi)的壓差,使其稍稍低于房間外參考空間的壓力,即最好在大約0.01到大約0.1英寸水柱壓力的范圍內(nèi),這樣可以得到所期望的,比參考空間氣壓略低的房間氣壓。然而也不能太低,以致在緊急情況下,特別是門向外開時,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的工作人員不能打開門逃出去。另外。在門向內(nèi)開的情況下,壓差不能太大,以至使門由于作用在其上的壓力產(chǎn)生過大的力而被打開。
參考圖2,說明了通風(fēng)櫥控制器20,并標(biāo)出了它的輸入與輸出連接器。通風(fēng)櫥控制器20還與操作面板34相連。應(yīng)該知道,每個通風(fēng)櫥都有一個通風(fēng)櫥控制器20,并且為每個通風(fēng)櫥控制器配一個操作面板。操作面板34被提供給每一個通風(fēng)櫥,并且它通過線36與通風(fēng)櫥控制器20相連,線36最好由8導(dǎo)線的多芯線電纜組成。操作面板有一個連接器38,例如6線RJ11型電話插孔,可以連接桌面?zhèn)€人電腦或類似設(shè)備,在初始安裝時輸入與結(jié)構(gòu)或通風(fēng)櫥相關(guān)的信息,或在需要時更改某些操作參數(shù)。操作面板34最好安裝在通風(fēng)櫥內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢?,使在通風(fēng)櫥內(nèi)作實(shí)驗(yàn)的人易于看見。
通風(fēng)櫥控制器操作面板34最好包括一個液晶顯示器40,當(dāng)它被有選擇地啟動時,可以提供有關(guān)通風(fēng)櫥運(yùn)行的不同方面的顯示,包括三個顯示平均表面速率的數(shù)字42。顯示器40還可以說明其他狀況,例如低表面速率,高表面速率以及緊急狀態(tài)和控制器失效的顯示。操作面板還有一個音頻報警器44和一個緊急清洗開關(guān)46,當(dāng)出現(xiàn)事故時,操作人員可以按下它,清洗通風(fēng)櫥。操作面板有兩個輔助開關(guān)48,可以滿足不同的用戶需求,包括操作的晝/夜模式。我們考慮操作的夜間模式應(yīng)該有不同的,最好是降低了的平均表面速率,因?yàn)闆]有人在這個地方工作,并且這種較低的平均表面速率可以節(jié)約能量。最好有報警消除開關(guān),可以消除報警聲或可視報警信號。
通風(fēng)櫥有許多不同的形式、大小和結(jié)構(gòu),包括那些有單個框格門或多個框格門的類型,框格門可以垂直移動,水平移動或在兩個方向上移動。
參照圖3,圖中說明了一個通風(fēng)櫥,通常用60表示,它有一個垂直操作的框格門62,可以移動它以進(jìn)入通風(fēng)櫥,它還可以被移至圖示基本關(guān)閉位置。通風(fēng)櫥通常這樣設(shè)計(jì),當(dāng)框格門如框格門62完全關(guān)閉時,仍然留有進(jìn)入通風(fēng)櫥的開口,例如開口63,空氣通過這個口。開口63通常稱為旁路區(qū)域,并且是可以確定的,這樣控制進(jìn)入通風(fēng)櫥的空氣流量時可以考慮它的影響。有些類型的通風(fēng)櫥有一個位于框格門上方的旁路開口,而其他的則在框格門下方。在一些通風(fēng)櫥中,框格門開始的運(yùn)動量使圖3中門底部的開口增加,但是隨著門的提升,它將僅僅切斷旁路開口,這樣在框格門62最初的四分之一的運(yùn)動中,通風(fēng)櫥的整個開口尺寸保持相對穩(wěn)定,可以忽略遮蓋旁路區(qū)域的柵網(wǎng)65的影響。
其他類型的通風(fēng)櫥可能包括幾個可水平移動的框格門66,如圖4和圖5所示,門可以在上下兩對相鄰的導(dǎo)軌68上移動。當(dāng)門處于圖4和圖5所示位置時,通風(fēng)櫥的開口是完全封閉的,并且操作人員可以在水平方向移開門,以進(jìn)入通風(fēng)櫥。通風(fēng)櫥60和64均有一個排氣管70,它通常延伸到排氣系統(tǒng),排氣系統(tǒng)可以是上述的HVAC設(shè)備。
參照圖6,圖中說明了一個組合通風(fēng)櫥,它具有和門66類似的可水平移動的門76,通風(fēng)櫥74有一個框架結(jié)構(gòu)78,它將門76支承在合適的導(dǎo)軌上,并且框架結(jié)構(gòu)78可以在通風(fēng)櫥的開口內(nèi)垂直移動。
圖6中說明有一部分被去掉了,由斷線73表示,用來說明通風(fēng)櫥的高度可能比所示高度高,這樣工作人員可將框架結(jié)構(gòu)78提升到足夠的高度,提供足夠大的入口進(jìn)入通風(fēng)櫥內(nèi)部。通常有一個旁路區(qū)域,由垂直區(qū)域75表示,并且通常有一個頂蓋部分77,大約為2英寸寬。這個尺寸最好是確定的,這樣可以考慮它對計(jì)算開口表面區(qū)域的影響。
盡管沒有進(jìn)行特別的說明,其他的組合也是可能的,包括沿通風(fēng)櫥開口的寬度方向相鄰放置的多套垂直移動框格門,兩個或更多框格門可在相鄰的導(dǎo)軌上垂直移動,就非常象居室的豎鉸鏈窗。
根據(jù)通風(fēng)櫥控制器20的一個重要方面,如上所述,它適于控制不同尺寸和結(jié)構(gòu)的通風(fēng)櫥,并且,它也適用于實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室里可以有多個通風(fēng)櫥,并且排氣管道匯合到一個共用的排氣總管,排氣總管則可以是建筑HVAC系統(tǒng)的一部分。通風(fēng)櫥可能是一個獨(dú)立的自封閉裝置,并且可有自己分立的排氣管道。在安裝單個通風(fēng)櫥的情況下,這種裝置一般有一個和排氣管道相連的變速馬達(dá)驅(qū)動吹風(fēng)機(jī),而馬達(dá)和吹風(fēng)機(jī)的速度是可變的,可以調(diào)節(jié)通風(fēng)櫥的空氣流。另外,對于在一個區(qū)域內(nèi)的多個通風(fēng)櫥,每個通風(fēng)櫥的排氣管道匯集到一個或更多較大的排氣總管上,并且總管系統(tǒng)內(nèi)有一個大的吹風(fēng)機(jī)。在這類設(shè)備中,對每個通風(fēng)櫥的控制是由每個通風(fēng)櫥排氣管上的各自的氣流調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的,這樣通過適當(dāng)?shù)匕仓妹總€通風(fēng)櫥的相應(yīng)的氣流調(diào)節(jié)器,可以控制流量的變化。
通風(fēng)櫥控制器適于控制任何可以買到的不同種類和型式的通風(fēng)櫥,為此,它有多個輸入和輸出端口(線,連接器或連接頭,在這里都被認(rèn)為是等效的),可以連接與控制器一起使用的各種探測器。如圖2所示,它有數(shù)字輸出或170端口,可以和帶有上述排氣氣流調(diào)節(jié)器上的數(shù)字信號/模擬壓力傳感器相連,但如果以那種方式安裝的話,也有一個模擬電壓輸出端口,用于控制變速風(fēng)扇驅(qū)動器。有五個框格位置探測器口被用于探測水平和垂直運(yùn)動框格的位置,并且還有一個模擬輸入端口,用于連接排氣流量探測器49。提供了緊急狀態(tài)開關(guān)的數(shù)字輸入端口,并且還提供了用于輸出報警信號和輔助信號的數(shù)字輸出端口。模擬電壓輸出端口被用于向房間控制器22提供流量信號。在某些沒有排氣流量探測器的應(yīng)用中,可以采用表示表面速率的壁式速率探測器,并為這個信號提供一個輸入端口,但是一般認(rèn)為使用這種探測器精確度比較低,并不是優(yōu)選方案。利用這些不同的輸入和輸出端口,實(shí)際上可以有效地控制任何類型的通風(fēng)櫥。
為了確定框格門的位置,在每個可移動框格門相鄰的地方都有一個框格位置探測器,通常用圖7、8、9進(jìn)行說明。參照圖8,門框格探測器包括一個伸長的開關(guān)機(jī)構(gòu)80,其機(jī)械設(shè)計(jì)非常簡單,最好由相當(dāng)薄的聚酯基層82組成,基層82上印有一條每單位長度固定電阻已知的阻電墨水條84,還有另一個聚酯基層86,它的上面也印有一條導(dǎo)電墨水條88。兩個基層82和86通過位于導(dǎo)電墨水條背面的兩個粘性線圈90粘接在一起?;鶎拥暮穸茸詈檬谴蠹s4分之五英寸,墊圈厚度大約為千分之二英寸,墊圈使導(dǎo)電層88和阻電層84之間隔開一段空間。開關(guān)機(jī)構(gòu)80最好用粘性層92安在通風(fēng)櫥上。
聚酯材料的彈性足以使一個基層向另一個基層移動,這樣依據(jù)彈性偏置拖動裝置94可以產(chǎn)生接觸,彈性偏置拖動裝置裝在和導(dǎo)電墨水條相鄰的框格門上,這樣當(dāng)框格門被移動時,拖動裝置94沿著開關(guān)機(jī)構(gòu)80移動,使電阻層和導(dǎo)電層接觸,這種接觸被下面將要敘述的電路感知,它產(chǎn)生一個電壓輸出,表明拖動裝置94在開關(guān)機(jī)構(gòu)上的位置。換句話說,拖動裝置94裝在門上,并且提供表示框格門位置的電壓。
拖動裝置94最好朝向開關(guān)機(jī)構(gòu)80方向偏置,這樣當(dāng)門移動時,開關(guān)裝置上的壓力足夠?qū)蓚€基層壓在一起,這樣電阻層和導(dǎo)電層彼此產(chǎn)生電氣接觸,并且如果是這樣就會產(chǎn)生電壓。通過使開關(guān)裝置80足夠長,使得框格門可以如圖3所示作最大限度的移動,從而精確地確定框格的位置。
應(yīng)該知道,在圖3和圖5中對開關(guān)機(jī)構(gòu)80的說明是十分簡單的,這是因?yàn)殚_關(guān)機(jī)構(gòu)實(shí)際上最好位于框格框架內(nèi),并不象如圖所示那樣能夠看見。開關(guān)機(jī)構(gòu)的寬度和厚度的尺寸很小,對框格門的操作的干擾很小,拖動裝置94也可以放在框格門上鉆的小洞內(nèi),或附著在框格門一側(cè)的外面,這樣它能夠操縱開關(guān)80。在圖3和6中所示的可垂直運(yùn)動的框格門上,開關(guān)機(jī)構(gòu)80可以放在框格結(jié)構(gòu)的一側(cè)或另一側(cè)上,而在帶有可以水平移動的門的通風(fēng)櫥上,最好將開關(guān)機(jī)構(gòu)80放在導(dǎo)軌68的頂上,這樣開關(guān)機(jī)構(gòu)80不會影響操作者。
轉(zhuǎn)到圖9,圖9對產(chǎn)生指示位置的電壓的優(yōu)選電路進(jìn)行了說明。并且這個電路適于產(chǎn)生兩個獨(dú)立的電壓,用來指示同一導(dǎo)軌上兩個框格門的位置。根據(jù)圖5的截面圖,有兩條水平導(dǎo)軌,每條導(dǎo)軌上有兩個框格門,每條導(dǎo)軌上都裝有一個開關(guān)裝置80,如圖9中的電路所示,可以對圖示的四個框格門的每一個提供確定的電壓。
開關(guān)裝置最好用粘性層92粘在通風(fēng)櫥上,并且拖動裝置94可以在開關(guān)機(jī)構(gòu)的整個長度上移動。參照圖7,對開關(guān)裝置的簡圖進(jìn)行了說明,例如圖5中的兩個導(dǎo)軌。每個導(dǎo)軌上都有開關(guān)裝置80,并用四個指示箭頭代表由拖動裝置94產(chǎn)生的觸點(diǎn),它產(chǎn)生加在每個開關(guān)裝置的各個末端上的信號,信號的幅值代表了與末端和最近點(diǎn)之間的距離成正比的電壓。這樣,一個開關(guān)裝置80就可以產(chǎn)生每個導(dǎo)軌上的兩個門的位置指示信號。圖9表示的是產(chǎn)生這種電壓的電路圖,該電路圖包括一個用于每個導(dǎo)軌的電路。電阻元件由84表示,所示導(dǎo)電元件88接地并帶有兩個指示箭頭,箭頭代表了電阻元件和導(dǎo)電元件之間的觸點(diǎn),該觸點(diǎn)是由與兩個獨(dú)立門相關(guān)的各個拖動裝置引起的。電路圖包括運(yùn)算放大器100,其輸出端與PNP三極管102的基極相連,三極管102的發(fā)射極通過電阻連到電源正端,并連到運(yùn)算放大器的反向輸入端,運(yùn)算放大器的正向輸入端也與電壓值最好為5伏的電源的正端相連。三極管102的集電極與電阻元件84的一端相連,輸出線106上產(chǎn)生的電壓指示了門的位置。
電路使恒定的電流通過電阻元件84,這個電流在線106上產(chǎn)生電壓,電壓和集電極與地之間的阻值成正比,阻值隨電阻上最近的觸點(diǎn)的變化而變化。運(yùn)放使反向輸入端和正向輸入端的電壓相等,這樣使運(yùn)放輸出端電流的變化和電阻條84的有效長度成正比。電路圖下面部分的工作方式與上述的相同,并且類似地在輸出線108上產(chǎn)生一個電壓,電壓與電阻元件84的連接端和接觸點(diǎn)之間的距離成正比,接觸點(diǎn)由對應(yīng)于導(dǎo)軌上另一框格門的拖運(yùn)裝置94產(chǎn)生。
參照通風(fēng)櫥控制器電路的組合電路結(jié)構(gòu)圖,如果分離的圖10a,10b,10c,10d和10e按圖10中的方式相鄰放置,就說明了通風(fēng)櫥控制器20的整個電路結(jié)構(gòu)圖。對圖10a至10e電路的操作不再進(jìn)行詳細(xì)描述。電路由微處理器驅(qū)動,實(shí)現(xiàn)控制器控制功能的重要算法將在以后說明。參照圖10c,電路包括一塊Motorala MC68H11微處理器120,它的時鐘為8MHz,時鐘由晶振122產(chǎn)生。微處理器120的數(shù)據(jù)總線124和三態(tài)緩存器126(圖10d)相連,緩存器則與可編程只讀存儲器128相連,128也連接到數(shù)據(jù)總線124上。EPROM128的地址線A0到A7與三態(tài)緩存器126相連,而地址線A8到A14則連接到微處理器120。
該電路包括3~8轉(zhuǎn)換開關(guān)130,數(shù)據(jù)寄存器132(見圖10d),數(shù)模轉(zhuǎn)換器134,它可以用于產(chǎn)生表示由通風(fēng)櫥排出的空氣量的模擬輸出。參照圖2,如前所述,該信息被送到房間控制器22。參照圖10b,RS232驅(qū)動器136用于發(fā)送和接收手提終端的信號。圖9中說明的電路在完整的結(jié)構(gòu)圖中進(jìn)行了說明,在圖10a及10b中也有說明。其他的組件眾所周知,在此不再進(jìn)行說明。
正如前面提到的,本發(fā)明的監(jiān)測設(shè)備特別適用于美國專利5,470,275中說明的那種通風(fēng)櫥控制器,基于此,和這個專利有關(guān)的說明和附圖在這里特別作為參考。本發(fā)明主要的優(yōu)點(diǎn)之一是控制器以一種重復(fù)且相當(dāng)快速的方式執(zhí)行它的控制方案。在運(yùn)行過程中,微處理器以每100毫秒采一次的速度對流量信號及框格門位置信號進(jìn)行采樣。這樣可以實(shí)現(xiàn)所期望的快速響應(yīng)的控制操作。并且,由于對框格門進(jìn)行采樣的速度很快,在框格被操作人員移動時可以精確計(jì)算門的運(yùn)動速度。另外,由于采樣的頻率高,任何運(yùn)動出現(xiàn)馬上會被探測到,并且運(yùn)動速度可由微處理器120計(jì)算出來。應(yīng)該認(rèn)識到,由于微處理器中的時鐘很快,任何框格門的運(yùn)動速度都可以在200毫秒內(nèi)計(jì)算出來。優(yōu)選方案中,將運(yùn)行中探測到的框格門運(yùn)動速度和一個預(yù)定值比較,該預(yù)定值大約為1.5英尺每秒。如果框格運(yùn)動速度等于或超過大約1.5英尺每秒,微處理器120會發(fā)出報警信號,產(chǎn)生音頻報警,可視報警,或兩者都有。
報警最好是報警器44產(chǎn)生的間斷的報警聲,它可以警告操作人員在開框格門時減慢框格門的運(yùn)動。另外,使操作面板34上的一個或多個可視顯示元件閃亮也是可行的。
本發(fā)明的范圍還包括利用報警信號在框格上產(chǎn)生一個制動力,減慢框格的運(yùn)動。制動力可以包括作用于框格表面上的墊圈的壓力,墊圈可以接連一個線圈,線圈由報警信號提供能量。
應(yīng)該知道,對于多個框格門而言,任何一個門的運(yùn)動都會對未遮蓋的開口尺寸的增加或減少有影響,因此,必須計(jì)算未被遮蓋尺寸,以確定這個運(yùn)動是否增加了開口尺寸,然而,對于具有多個框格門的通風(fēng)櫥,本發(fā)明范圍包括無論何時,即使在開口尺寸并未增加時,只要一個門的運(yùn)動過快就產(chǎn)生報警。
在前面的詳細(xì)說明中,對通風(fēng)櫥控制器進(jìn)行了描述和說明。它在精確監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥的一個或多個框格門的運(yùn)動速度,并在運(yùn)動速度等于或超過預(yù)定值時產(chǎn)生報警方面能力非凡。報警警告操作人員應(yīng)該放慢打開框格門的速度,以減少產(chǎn)生泄漏情況的可能。
盡管對本發(fā)明的不同方案進(jìn)行了描述,應(yīng)該知道,可以使用不同的替換品,代替品或等效物,并且本發(fā)明只由權(quán)利聲明及其等效聲明來限定。
本發(fā)明的各種特性將在下面的權(quán)利聲明中進(jìn)行說明。
權(quán)利要求
1.確定實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥中至少一個框格門的運(yùn)動速度的設(shè)備,這類通風(fēng)櫥。有一個入口,并且至少有一個可移動的框格門,可在移動通風(fēng)櫥的框格門時改變開口的大小,上述設(shè)備包括用于探測每個可移動框格門的位置并且產(chǎn)生指示框格門位置的位置信號的裝置;響應(yīng)位置信號,用于計(jì)算框格門的運(yùn)動速度,并在計(jì)算的速度超過預(yù)定值時產(chǎn)生報警信號的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備,其特征在于,上述位置信號響應(yīng)裝置包括適用于利用所探測到的位置變化來計(jì)算框格門運(yùn)動速率的處理裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備,其特征在于,處理裝置適用于計(jì)算上述框格門運(yùn)動速率的方向,并在計(jì)算的速度在打開方向上超過預(yù)定值時產(chǎn)生報警信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備,其特征在于,還包括根據(jù)產(chǎn)生的報警信號產(chǎn)生報警的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備,其特征在于,報警是音頻報警。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備,其特征在于,報警是可視報警。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備,其特征在于,報警是間歇性報警。
8.用于控制流量控制裝置的設(shè)備,流量控制裝置用于控制通風(fēng)櫥內(nèi)的空氣流量,使通風(fēng)櫥開口表面未被遮蓋部分保持預(yù)定的平均表面速率,這類通風(fēng)櫥至少有一個可移動的框格門,用于在通風(fēng)櫥框格門被移動時將開口遮蓋,通風(fēng)櫥和排氣管相連,可以排放通風(fēng)櫥中的空氣和氣體,上述設(shè)備包括用于確定每個框格門的位置并產(chǎn)生指示信號的裝置;根據(jù)產(chǎn)生的位置信號確定未被遮蓋表面開口大小的處理裝置;所述處理裝置計(jì)算上述開口大小并且根據(jù)至少一個框格門的運(yùn)動確定開口尺寸是否增加;所述處理裝置計(jì)算框格門的運(yùn)動速度并且在計(jì)算的速度超過預(yù)定值時產(chǎn)生報警信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備,其特征在于,當(dāng)計(jì)算的速度超過預(yù)定值并且探測到的運(yùn)動增加了開口未被遮蓋的尺寸時,上述處理裝置產(chǎn)生上述報警信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備,其特征在于,還包括根據(jù)產(chǎn)生的報警信號產(chǎn)生報警的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備,其特征在于報警是音頻報警。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備,其特征在于報警是可視報警。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備,其特征在于報警是間歇性的。
全文摘要
公開了監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)櫥中至少一個框格門運(yùn)動速度的設(shè)備??蚋耖T的運(yùn)動速度被探測出來,如果運(yùn)動速度超過預(yù)定值而且通風(fēng)櫥未被遮蓋開口的尺寸增加時,產(chǎn)生報警信號。
文檔編號B08B15/02GK1181998SQ97116178
公開日1998年5月20日 申請日期1997年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月12日
發(fā)明者S·D·雅各布 申請人:蘭迪斯及斯特法有限公司
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