通风柜的面风速国家标准是多少

实验室通风柜控制器是通风柜上面的微电脑控制器。利用微机执行繁杂的逻辑计算与控制，来管理通风柜上的各种机电设备的运行情况。与利用传感器器取出通风柜各项物理参数以供操作者使用。利用微机可以极大提高各种设备的运行可靠性与简化系统设备的繁杂性。

1工作原理

实验室产生的有毒有害气体必须及时排除，在衡量实验室通风柜的标准是要满足：有害气体不能溢出也不能再柜内产生紊流。所以，面风速即通风柜窗口的平均风速，是衡量通风柜性能的主要技术参数。

国家对通风柜面风速规定标准为：0.4~0.6 m/s。排风量（单位：m3/h）计算公式为：L=3 600×SVβ（1）式中：S为操作口开启面积（单位：m2）；V 为面风速（单位：m/s）；β为安全系数（1.05~1.1）。

从式（1）可以看出，对于没有调节系统的通风柜，当操作门全开时，如果满足0.3~0.5 m/s的面风速，当操作门开启一半或全关闭时，面风速将超过设计值，大大影响排风及实验效果。

因此，如何有效地控制面风速是对通风柜排风的有效保障。本设计采用了柜门行程及风速控制法，能使柜门处于不同高度是通风柜面风速保持在设定值。

通风柜的实际通风量可用下式表示：Q=SV=SWH （2）式中：S为操作口开启面积（单位：m2）；V为面风速（单位：m/s）；W为通风柜的开口宽度（单位：m）；H为通风柜开窗高度（单位：m）。采用柜门上的传感器将柜门的行程信号变送到控制器，控制器根据设定的面风速和式（2）计算出设定的风量信号，进而可以得出在当前柜门高度下，要得到设定风速所需的阀门开度。再根据风速传感器测出的实时风量并转换成相应的阀门开度的电信号。在ARM内通过PID控制得出一个输出电压，控制阀门开度，从而实现风速控制。

2系统结构

通风柜控制器电路的主要功能是完成响应外界环境的输入，如有人无人状态输人、窗开度、反馈输入量、人工设定输入量等。通过判断和计算，输出一定的电压控制文丘里阀门，形成一个闭环控制。控制器将当前排风柜的排风量通过RS 485总线传输到补风控制器，与上位机之间通过ModBus协议通信，也采用RS 485总线形式，选用RSM 485低功耗芯片做电平转换。在实施监控和参数设置时，可以批量进行，大大简化了操作量。上位机软件可用LabVIEW 或者VB开发。

硬件电路包括人机交互电路，如键盘，液晶，蜂鸣器；A/D采样电路，如有人无人A/D电路，窗开度A/D电路，反馈输入A/D电路；D/A电路；风速检测电路及串口通讯部分。

A/D，D/A电路主要实现电压转换匹配及模拟信号滤波等功能。模拟信号分别为窗高度输入Hx：通过拉线变阻器或者超声波测距实时采集控制柜窗口高度，输入信号字0~10 V范围内线性变化，用于获得期望风量；阀门反馈输入f：阀门开度反馈，反应当前实时风量。0~10 V线性变化；有人/无人输入Z：通过人体传感器检测通风柜前扇形区域内是否有人，并将有人/无人状态转换为+12

V/0 V电压值。输出模拟信号为阀门驱动信号，线性变化的电压控制阀门的开度。

2.2人机界面

包括键盘、LED指示灯和液晶显示器，实现信息的输入，数据显示和报警作用。该电路由PCA9555单元单独完成。PCA9555是24引脚的CMOS设备，它提供了I2C Bus/SMBus 应用中的16位通用并行输入/输出口GPIO的扩展。且通讯频率始终能达到400 kHz。按键采用低电平中断触发方式。

电源电路实现同一端口AC/DC 24V输入，输出直流±12 V,+5 V和+3.3 V。输人端采用半桥整流电路，实现同一端口同时输人交流或直流电源，适应不同

环境需要。整流以后，通过TL2575HV12IKV单元电路，将电压稳定到+12 V。后继采用电压转化电路产生+5 V和+3.3 V电源。

2.3ModBus

ModBus串行链路协议是主-从协议，RTU模式在相同波特率下比ASCII模式有更高的数据吞吐量，故采用RTU模式。RTU模式是通过判断时间间隔来区分字符和报文帧的，时长至少为3.5个字符时间的空闲间隔将报文帧区分开。同时，整个报文必须以连续的字符流发送，帧内2个字符之间的间隔小于1.5个字符时间。RTU报文帧如下所示：

起始地址功能码数据CRC校验结束≥3.5字符8 b8 bN×8 b16 b≥3.5字符

ModBus协议规定了20多种功能码，本设计只用到其中几种操作。上位机机发送读保持寄存器（功能码03），写单个寄存器（功能码06）和写多个寄存器（功能码16）3种命令完成对ARM的读写功能。下位机程序负责对上位机命令进行响应并将数据发送回主机。

3系统运行及实现

系统主要实现信息量的采集、通信、参数设置和信息显示。根据国家通风柜对面风速0.4~0.6 m/s的标准，控制器根据通风柜窗开度Hx，阀门反馈Fb和设定风速Vf计算出阀门控制电压Vout（fx）用以控制风速保持在这一范围内。并且将实际风量L和风速V显示在液晶面板上。计算公式如下式：Vout（fx）=kHxWVfn－ba（3）

Hx=Hmax（Zx－Zmin）Zmax－Zmin+Hmin（4）

L=aFb－b（5）式中：k=0.06~0.42；n=0.6~1.4，为漏风调整；Hmax，Hmin为窗开度的最高和最低位置，Zmax，Zmin为其对应的电压信号；Hx为窗开度的实际值；a，b为阀门开度与风量关系参数，根据现场标定；Fb为阀门反馈电压。

以上就是木人给大家的简单介绍，如果您还想了解其他更多内容可以拨打我们的热线电话，或者点击官网咨询我们，或者点击在线咨询我们。

深圳市木人实验室环境技术有限公司（原深圳市木人科技实业有限公司）创立于2004年，是一家专业从事于实验室前期建筑咨询，系统规划设计、施工、实验室家具设计制作的股份制有限公司。

作为改革开放之都的实验室建设行业的先行者，我们致力于引进国际上先进的实验室技术，并予以吸收国产化，先后推出了欧式，美式实验台，VAV变风量控制系统，实验室智能化系统，由此获得广大客户的认可。

我们:

改革开放的前沿-设计之都-深圳

十五年的实验室设计施工经验

装饰、暖通、结构、家具等各个专业的设计师团队

20年项目管理经验的建造师

10000平方的实验室家具设计制造中心

上千个工程案例（华为技术、富士康科技集团，中兴通讯，深圳大学，南昌大学，深圳市人民医院，完美集团，深圳市检察院等）

实验室建设行业正经历一场前所未有的变革，由手工化进入智能化时代，木人不会做变革的观众，木人的使命将使我们如催化剂一般积极参与变革！