2021-08-20
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前言
南京疫情傳播鏈延長！再延長！正在國內流行的德爾塔變異毒株，傳播速度快！體內復制快！轉陰時間長！南京疫情傳播鏈仍在繼續(xù)延伸，且呈多點擴散外溢態(tài)勢，除此之外，剛剛經歷了暴雨災害的鄭州，疫情形勢也不容樂觀，截至8月4日，鄭州已累計感染101人，目前此次疫情至少波及15省超22個城市，7月全國累計報告新增本土確診病例328例，接近此前5個月的總和，防控形勢嚴峻。
此次疫情來勢兇猛，實驗室的病毒測序及相關研究是查明病毒來源、研發(fā)疫苗、臨床診治等工作順利進行的前提。而隨互聯(lián)網以及人工智能、大數(shù)據應運而生的智慧實驗室也給病毒數(shù)據的采集以及相關技術的研究帶來更多可能。
高品質的空氣質量和濕度正是“智慧實驗室”安全實驗的一個重要的起點保障。實驗室的排風機控制系統(tǒng)的升級設置確保最佳能耗的同時最大化的安全運行，保證實驗室空氣質量，為工作人員創(chuàng)建更高效、舒適、安全的實驗室環(huán)境。
淺談實驗室排風機壓力控制
今天，我們就來談一下實驗室的排風機控制，用科學有效的排風機控制的基礎設施建設確保將在實驗過程中危害人體和環(huán)境的有害氣體，經過排風管道及過濾系統(tǒng)將有害物質過濾掉再經排風機排到大氣中，有效確保實驗室空氣質量，保障實驗室安全。
在排風過程中根據系統(tǒng)的大小和多少就會產生大小不一的排風管道，針對單個房間的排風相對比較容易控制（如加一個固定風量的排風系統(tǒng)就可以解決），對于稍微大點的系統(tǒng)，如在一個實驗室中有 1 個排風柜，2 個萬向罩，這樣就需要通過各個風口的風閥開關狀態(tài)來設定風機的頻率，使排風量達到各自的要求。
但是對于較大的系統(tǒng)再這樣控制就比較麻煩和難以控制了，如有 3個實驗室，每個實驗室之中都有 2 個到 3 個萬向罩和 3 到 4 個實驗柜，再用單個排風機的數(shù)量做排列組合控制風機的頻率控制排風量就不現(xiàn)實了，因為在這個過程不是所有的設備都單獨使用或者同時使用，而是隨機性比較大。在這種情況下我們就通過排風壓力來控制風機的頻率，相對于其它的方式要簡單一些。
通過排風壓力來控制風機的頻率從而達到控制風量的目的，在這一系統(tǒng)中有排風管道系統(tǒng)，過濾系統(tǒng)，動力及控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中管道的分布及口徑大小的設計最為重要，如在管道的排風近端與遠端的距離很長，就會導致在排風量一定的情況下，近端的排風量就會很大，遠端就會很?。?/span>
再就是管道的粗細和風口的大小同樣影響著各個排風口的排風量，故在設計時要考慮管道的口徑、分布是否均勻及排風口選型是否合理，否則自控根本無法實現(xiàn)！動力及控制系統(tǒng)是決定系統(tǒng)能否正常運行的關鍵部分，這就要求根據工藝特點進行控制，一般用風速和風壓來控制風機，其中風速在運行過程中相對于風壓不是很穩(wěn)定，故選風壓來控制。
控制器（RWG）通過風壓來控制排風的調試是比較常見的，一般控制思路是測量管道風壓（風壓傳感器要安裝到直管段上，防止測量不準），通過風壓來控制風機的轉速，通過風閥的開啟（通過風閥的開到位信號來實現(xiàn)）來控制風機的啟停。
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數(shù)據采集不穩(wěn)定
風的壓力不穩(wěn)，與管道的口徑、安裝材料的好壞等都有密切關系，從而造成采集數(shù)據的不穩(wěn)定，對后續(xù)的頻率調節(jié)造成很大的影響。
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系統(tǒng)反應速度快
系統(tǒng)的控制速度要求反應很快，主要是風速的變化很快。
由這兩點就決定著 PID 調節(jié)要注意以下幾點：
01
設定合理的PID值
設定合理的 PID 值，在開機調節(jié)時，風機的轉速對風壓影響還不是很大，此時 PID 的輸出信號會增強很快，當風壓到達設定值時，信號輸出存在一定的延遲會導致整個系統(tǒng)的壓力急劇上升，如果控制不及時會導致風機將通風管道吸扁或管道破裂，當輸出信號下降過程中也同樣會導致風壓急劇下降，所以在調試時一定要將 PID 值設定到合理的區(qū)間內。
02
設置合理死區(qū)
為了減少系統(tǒng)的波動，可以設置合理的死區(qū)，防止由于風壓的不穩(wěn)導致風機頻率的頻繁變化。
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系統(tǒng)開機時設置開機頻率
系統(tǒng)開機時設置開機頻率，該頻率值要大于單開任何一個風口的壓力，此時在風機啟動后就會直接達到所需要的頻率，當風機頻率達到設定頻率后再將頻率轉為 PID 調節(jié)，此時調節(jié)會躲過一開機啟動的震蕩，從而使系統(tǒng)能比較穩(wěn)定的運行。
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調試系統(tǒng)設定最大頻率
在調試時系統(tǒng)要設定最大頻率，防止系統(tǒng)在使用過程中由于參數(shù)設定不合理從而發(fā)生頻率過大對管道造成的傷害。如何設定最大頻率，此時的方法是將該系統(tǒng)中的所有閥門都打開，讓風機全頻運行，測試排風口的風量，使各個風口均達到風機設定風速，此時的風機頻率就是風機的最大頻率。
總之，排風機的壓差控制風量在應用中是比較好實現(xiàn)的，但是與參數(shù)設定和系統(tǒng)工藝有很大的關系，這就要求我們在應用中不斷總結經驗來完善控制，使系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定的運行。
面對疫情的肆意侵擾，科學人員的實驗室研究成果是抵御疫情的一劑良藥，為科研人員營造安全可靠的研究場所，保證實驗室內空氣流通的安全性是十分必要的。相信在各界同仁的共同努力下，我們將會在短時間內取得有效的戰(zhàn)疫成果。濟南工達也將繼續(xù)為實驗室安全建設做出應有的貢獻。
