1.本发明涉及空气处理技术领域，尤其是指一种洁净室空气处理正压调节方法以及控制系统。


背景技术：

2.随着电子厂房、锂电池、生物制药的发展，洁净室使用越来越多。洁净室与周围的空间必须维持一定的正压差。不同等级的洁净室之间的压差不宜小于5pa，洁净区与非洁净区之间的压差不应小于5pa，洁净区与室外的压差不应小于10pa。
3.对整个系统而言要维持系统的压差平衡，正压控制不好，维持压差所需风量越大，系统能耗会越高。在运行过程中，由于门窗开启、过滤器积尘均会对室内外压差造成影响，从而破坏室内的洁净度，对生产环境造成影响。目前对洁净室正压控制主要包括：(1)系统送风、回风都使用定风量阀，送风、回风不进行调节，这种系统对于洁净室的开门、关门、人员、物料的进、出对压差的的扰动，消除能力几乎为0，不能很好地保证压差的动态情况下的稳定性；(2)系统送风、回风都使用变风量阀进行调节，结果经常出现调节紊乱的现象，若干参数如果都在变化，自控系统无所适从；(3)利用压差传感器直接检测室内与室外的压差，控制风机变频运行，这种方式控制存在严重滞后，为了维持车间环境的要求，往往保持一个比实际需求更的压差，造成系统运行能耗高，同时室内压差波动大。上述控制方法都存在不能正确反映室内正压波动的本质的问题，控制系统灵活性差，滞后严重，室内空气压力波动大，导致系统运行能耗高。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术的问题提供一种洁净室空气处理正压调节方法以及控制系统，通过第一压差传感器、第二压差传感器以及第三压差传感器来实时检测空气处理组件的工作压差，控制器再根据该压差来调节风机的运行来动态调整洁净室的正压，同时再通过门开关感应传感器来实时检测洁净室的门开关信号，进而控制器根据门开关的信号来调节回风阀的开度，从而使洁净室与外部压差保持在正常的范围内。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种洁净室空气处理正压控制系统，包括控制器、空气流动管道、空气处理组件以及压差处理组件，所述空气处理组件包括初效过滤器、中效过滤器以及高效过滤器，所述压差处理组件包括第一压差传感器、第二压差传感器、第三压差传感器、门开关感应传感器、风机、变频器以及回风阀；洁净室的出风口通过空气流动管道与所述初效过滤器的出口连通，所述回风阀装设于该空气流动管道；所述初效过滤器的入口与外部空气连通，所述风机位于初效过滤器以及中效过滤器之间，所述风机用于空气送入中效过滤器，所述中效过滤器通过空气流动管道与高效过滤器连通，所述高效过滤器与洁净室连通；所述第一压差传感器、第二压差传感器、第三压差传感器以及门开关感应传感器均与所述控制器信号连接，所述控制器与所述变频器信号连接；所述第一压差传感器用于检测所述初效过滤器的进出口之间的压差，所述第二压差传
感器用于检测所述中效过滤器的进出口之间的压差，所述第三压差传感器用于检测所述高效过滤器的进出口之间的压差，所述门开关感应传感器用于检测洁净室的门的开关状态；所述控制器用于根据接收的压差信号来调整所述变频器的频率，所述变频器装设于所述风机并用于控制风机的转速；所述控制器还用于根据接收的洁净室门的开关状态来调整所述回风阀的开度。
6.优选的，所述第一压差传感器装设于所述初效过滤器，所述第二压差传感器装设于所述中效过滤器，所述第三压差传感器装设于所述高效过滤器。
7.优选的，所述洁净室空气处理正压控制系统还包括外壳，所述外壳内设空气净化腔，所述初效过滤器、中效过滤器以及风机均装设于所述外壳内的空气净化腔，所述外壳开设有空气入口以及空气出口，外部空气经由所述空气入口进入所述空气净化腔，经由所述初效过滤器和中效过滤器的过滤作用后由所述空气出口输出，所述空气出口通过所述空气流动管道与所述高效过滤器连通。
8.优选的，所述高效过滤器装设于洁净室。
9.优选的，所述洁净室空气处理正压控制系统还包括清洁装置，在所述第一压差传感器检测的压差大于所述初效过滤器的工作最大压差以及在所述第二压差传感器检测的压差大于所述中效过滤器的工作最大压差时，所述清洁装置用于对所述初效过滤器以及中效过滤器进行清洗。
10.优选的，所述洁净室空气处理正压控制系统还包括换热器，所述换热器装设于所述空气净化腔中并且位于所述初效过滤器以及所述风机之间。
11.本发明还公开了一种洁净室空气处理正压调节方法，包括以下方法步骤：
12.a.将风机的性能进行曲线拟合，获得风机的转速n与风机的风压p、风机的风量q之间的函数关系：n＝f(p，q)；
13.风机的频率为f＝np/60，其中，p为风机的电机的磁极对数；
14.b.控制器获取风机初始运行时的风压pf0、风量q0、频率f0；
15.c.控制器获取第一压差传感器的初始运行压差信号δpc0、第二压差传感器的初始运行压差信号δpz0以及第三压差传感器的初始运行压差信号δpg0，并且将三个初始压差信号求和：δpt0＝δpc0+δpz0+δpg0；
16.d.开始洁净室的空气处理工作后，控制器获取第一压差传感器的工作压差信号δpc、第二压差传感器的工作压差信号δpz以及第三压差传感器的工作压差信号δpg，并且将三个工作压差信号求和：δpt＝δpc+δpz+δpg；
17.e.风机的风压为：p＝pf0+(δpt-δpt0)，代入函数n＝f(p，q)，其中使风机的风量q＝q0，进而控制器可以计算获得n；
18.f.控制器根据获得的n，计算风机的频率f＝np/60，并将计算出的风机频率发送到变频器，通过变频器调整风机的转动；
19.g.控制器获取门开关感应传感器的检测信号，若有开门信号，则控制器发送控制信号调节回风阀的开度。
20.优选的，洁净室空气处理正压控制系统的调节方法还包括以下步骤：
21.d1：控制器获取压差信号δpc、工作压差信号δpz以及工作压差信号δpg之后，进行判断：
22.若δpc》δpch，则通过清洁装置清洁初效过滤器；
23.若δpz》δpzh，则通过清洁装置清洁中效过滤器；
24.若δpg》δpgh，则更换高效过滤器；
25.其中δpch为初效过滤器进出口的最大工作压差，δpzh为中效过滤器进出口的最大工作压差，δpgh为高效过滤器进出口的最大工作压差。
26.优选的，洁净室空气处理正压控制系统的调节方法的回风阀的开度调节方法包括以下步骤：
27.g1.控制器记录正常进行洁净室的空气处理时的回风阀的开度x1；
28.g2.控制器获取洁净室的门全开时的漏风量l0；
29.当控制器通过门开关感应传感器检测到洁净室的开门信号时，则控制器对回风阀进行调节关闭；并且测试回风阀关闭的过程中，由初效过滤器输入的新风量的变化，控制器记录当新风量增加l0时回风阀的开度x2；其中新风量即为新的空气量；
30.g3.洁净室设置有室内外压差检测装置，控制器通过室内外压差检测装置获取洁净室的室内外压差pn；
31.g4.控制器将获取的室内外压差pn与控制器内预先设置的室内外压差的阈值p0进行比较，计算出偏差δpn＝pn-p0；
32.g5.控制器根据偏差δpn对回风阀进行pid调节，使回风阀的开度在x1和x2之间调节；
33.g6.当控制器通过门开关感应传感器检测到洁净室的门关闭信号时，则控制器控制回风阀恢复到初始的开度位置x1。
34.本发明还公开一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行上述的洁净室空气处理正压控制系统的调节方法。
35.本发明的有益效果：
36.1、通过第一压差传感器检测初效过滤器的进出口压差、第二压差传感器检测中效过滤器的进出口压差以及第三压差传感器来检测高效过滤器的进出口压差，控制器再根据三个压差来调节风机的运行来动态调整洁净室的正压；
37.2、同时再通过门开关感应传感器来实时检测洁净室的门开关信号，进而控制器根据门开关的信号来调节回风阀的开度，从而使洁净室与外部压差保持在正常的范围内；
38.3、结合风机的动态调整以及回风阀的开度的动态调整，实现洁净室的正压控制，使得无论洁净室是在开门状态还是关门状态，都能与外部保持一个平衡的压差，本发明的动态调整方式使控制系统灵活性高，避免出现滞后性问题，空气波动性小，从而也降低系统运行能耗。
附图说明
39.图1为本发明的系统结构示意图；
40.图2为本发明的控制器与压差处理组件的信号传输图；
41.图3为本发明的洁净室空气处理正压控制调节方法的流程图；
42.图4为本发明的风机运行的调节方法的流程图；
43.图5为本发明的回风阀的开度调节方法的流程图。
44.在图1至图5中的附图标记包括：
45.1-控制器，2-空气流动管道，3-初效过滤器，4-中效过滤器，5-高效过滤器，6-第一压差传感器，7-第二压差传感器，8-第三压差传感器，9-门开关感应传感器，10-风机，11-变频器，12-回风阀，13-外壳，14-空气净化腔，15-换热器。
具体实施方式
46.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
47.实施例一：
48.本实施例提供的一种洁净室空气处理正压控制系统，如图1，包括控制器1、空气流动管道2、空气处理组件以及压差处理组件，所述空气处理组件包括初效过滤器3、中效过滤器4以及高效过滤器5，所述压差处理组件包括第一压差传感器6、第二压差传感器7、第三压差传感器8、门开关感应传感器9、风机10、变频器11以及回风阀12；如图1所示，洁净室的出风口通过空气流动管道2与所述初效过滤器3的出口连通，所述回风阀12装设于该空气流动管道2；所述初效过滤器3的入口与外部空气连通，所述风机10位于初效过滤器3以及中效过滤器4之间，所述风机10用于空气送入中效过滤器4，所述中效过滤器4通过空气流动管道2与高效过滤器5连通，所述高效过滤器5与洁净室连通；从而空气处理组件与洁净室之间形成循环的送风通道，而外部的新风则通过初效过滤器3、中效过滤器4以及高效过滤器5与洁净室之间形成新的送风通道。
49.其中，第一压差传感器6装设于初效过滤器3，第二压差传感器7装设于中效过滤器4，第三压差传感器8装设于高效过滤器5；第一压差传感器6、第二压差传感器7、第三压差传感器8以及门开关感应传感器9均与控制器1信号连接，控制器1与变频器11信号连接；第一压差传感器6用于检测初效过滤器3的进出口之间的压差，第二压差传感器7用于检测中效过滤器4的进出口之间的压差，第三压差传感器8用于检测高效过滤器5的进出口之间的压差，门开关感应传感器9用于检测洁净室的门的开关状态；控制器1用于根据接收的压差信号来调整变频器11的频率，变频器11装设于风机10并用于控制风机10的转速；控制器1还用于根据接收的洁净室门的开关状态来调整回风阀12的开度。
50.具体地，循环的送风以及新风经过初效过滤器3、中效过滤器4以及高效过滤器5的过滤作用后为空气净化处理，再送入到洁净室，保持洁净室的空气质量，而为了控制洁净室与外部的其他洁净室或者室外保持稳定的压差，本实施例通过对风机10以及回风阀12进行动态调整，使得洁净室在出现空气波动的时候能够及时对洁净室的正压进行调节控制。本实施例的第一压差传感器6检测初效过滤器3的进出口压差、第二压差传感器7检测中效过滤器4的进出口压差以及第三压差传感器8来检测高效过滤器5的进出口压差，控制器1计算出上述三个压差之和δpt，并且控制器1记录有第一压差传感器6、第二压差传感器7以及第三压差传感器8三者的初始压差之和δpt0，再通过δpt0和δpt计算出风机10的风压p＝pf0+(δpt-δpt0)，其中pf0为风机10的初始风压，再根据风机10的风压与风机10的转速n之间的关系n＝f(p，q)便可以获得转速n，其中q为风机10的风量，进而可以根据转速n来计算出风机10的实时频率，控制器1再将该实时频率发送到变频器11，通过变频器11来调整风机10的转速，从而实现根据多个位置的压差的变化来调整风机10的送风量的目的，进而实现动
态调整洁净室的正压的效果。
51.进一步的，本实施例设置用于检测洁净室门开关状态信号的门开关感应传感器9，并且实时将检测到的信号传输到控制器1，控制器1则根据结构的门开关状态信号来实时调整回风阀12的开度，从而使洁净室与外部的压差保持平衡。本实施例结合风机10的动态调整以及回风阀12的开度的动态调整，实现洁净室的正压控制，使得无论洁净室是在开门状态还是关门状态，都能与外部保持一个平衡的压差，本发明的动态调整方式使控制系统灵活性高，避免出现滞后性问题，空气波动性小，从而也降低系统运行能耗。
52.本实施例提供的一种洁净室空气处理正压控制系统，如图1，洁净室空气处理正压控制系统还包括外壳13，外壳13内设空气净化腔14，初效过滤器3、中效过滤器4以及风机10均装设于外壳13内的空气净化腔14，外壳13开设有空气入口以及空气出口，外部空气经由空气入口进入空气净化腔14，经由初效过滤器3和中效过滤器4的过滤作用后由空气出口输出，空气出口通过空气流动管道2与高效过滤器5连通。其中高效过滤器5装设于洁净室的通风处。本实施例的空气处理组件还包括有换热器15、湿度调节器等现有技术中的空气净化结构，保持洁净室内的空气的温度以及湿度保持在一个正常的范围内。进一步的，本实施例还包括有清洁装置，当控制器1接收的第一压差传感器6检测的压差大于初效过滤器3的工作最大压差时，清洁装置对初效过滤器3进行清洗，在第二压差传感器7检测的压差大于中效过滤器4的工作最大压差时，清洁装置对中效过滤器4进行清洗，而当第三压差传感器8检测的压差大于高效过滤器5的最大工作压差时，则需要对高效过滤器5进行更换，从而使三个过滤器均能保持在正常的工作状态。
53.实施例二：
54.本实施例提供的一种洁净室空气处理正压控制的调节方法，如图3和图4，包括以下方法步骤：
55.a.将风机10的性能进行曲线拟合，获得风机10的转速n与风机10的风压p、风机10的风量q之间的函数关系：n＝f(p，q)；
56.风机10的频率为f＝np/60，其中，p为风机10的电机的磁极对数；
57.其中，曲线拟合是现有技术，f(p，q)是曲线拟合后的函数，将风机10的性能曲线进行拟合，便于对风机10的转速进行计算；
58.b.控制器1获取风机10初始运行时的风压pf0、风量q0、频率f0；风机10的初始运行参数的获取是现有技术，可以通过将风机10内的控制装置与本实施例的控制器1连接，从而便于控制器1从风机10的控制装置中获取到风机10的运行参数；
59.c.控制器1获取第一压差传感器6的初始运行压差信号δpc0、第二压差传感器7的初始运行压差信号δpz0以及第三压差传感器8的初始运行压差信号δpg0，并且将三个初始压差信号求和：δpt0＝δpc0+δpz0+δpg0；
60.d.开始洁净室的空气处理工作后，控制器1获取第一压差传感器6的工作压差信号δpc、第二压差传感器7的工作压差信号δpz以及第三压差传感器8的工作压差信号δpg，并且将三个工作压差信号求和：δpt＝δpc+δpz+δpg；
61.e.风机10的风压为：p＝pf0+(δpt-δpt0)，代入函数n＝f(p，q)，其中使风机10的风量q＝q0，进而控制器1可以计算获得n；
62.f.控制器1根据获得的n，计算风机10的频率f＝np/60，并将计算出的风机10频率
发送到变频器11，通过变频器11调整风机10的转动；
63.g.控制器1获取门开关感应传感器9的检测信号，若有开门信号，则控制器1发送控制信号调节回风阀12的开度。
64.具体地，本实施例的风机10的运行调整是根据初效过滤器3、中效过滤器4以及高效过滤器5三处在工作中的压差信号来进行调整的，也就是说，相较于现有技术中的直接通过洁净室的室内外压差来进行正压控制，本实施例通过多处位置的压差实时检测，再由控制器1根据检测的压差信号来分析计算出风机10的频率，并由变频器11根据控制器1计算出的频率来控制风机10的运行，从而改变风机10的送风量，使洁净室与外部保持稳定的压差。
65.在一个可选的实施例中，如图3，步骤d中，在获取到压差信号δpc、δpz、δpg后还进行以下步骤：
66.d1：控制器1获取压差信号δpc、工作压差信号δpz以及工作压差信号δpg之后，进行判断：
67.若δpc》δpch，则通过清洁装置清洁初效过滤器3；
68.若δpz》δpzh，则通过清洁装置清洁中效过滤器4；
69.若δpg》δpgh，则更换高效过滤器5；
70.其中δpch为初效过滤器3进出口的最大工作压差，δpzh为中效过滤器4进出口的最大工作压差，δpgh为高效过滤器5进出口的最大工作压差。
71.具体地，控制器1中设定有初效过滤器3、中效过滤器4和高效过滤器5的最大工作压差数据，所以在第一压差传感器6、第二压差传感器7和第三压差传感器8检测到空气净化中的压差信号后，控制器1将检测的工作压差信号与设定的最大压差数据进行比较，从而可以及时对初效过滤器3、中效过滤器4进行清洗，防止因为灰尘的堵塞使初效过滤器3、中效过滤器4不能正常的进行空气过滤作用，清洗装置为现有技术，可以是机械清洗，也可以是人为清洗；而高效过滤器5，在出现工作中的压差信号大于设定的最大压差时，则需要进行更换，工作人员根据实际情况进行更换工作便可。
72.本实施例提供的一种洁净室空气处理正压调节方法，如图5，步骤g中的回风阀12的开度调节方法包括以下步骤：
73.g1.控制器1记录正常进行洁净室的空气处理时的回风阀12的开度x1；回风阀12也属于电器件，其控制端可以与控制器1连接，从而控制器1可以对回风阀12的开度信号进行获取以及控制回风阀12的开度；
74.g2.控制器1获取洁净室的门全开时的漏风量l0；漏风量l0的检测为现有技术，采用专用的检测风量的传感器等现有结构便可以实现；
75.当控制器1通过门开关感应传感器9检测到洁净室的开门信号时，则控制器1对回风阀12进行调节关闭；并且测试回风阀12关闭的过程中，由初效过滤器3输入的新风量的变化，控制器1记录当新风量增加l0时回风阀12的开度x2；其中新风量即为新的空气量；
76.g3.洁净室设置有室内外压差检测装置，控制器1通过室内外压差检测装置获取洁净室的室内外压差pn；
77.g4.控制器1将获取的室内外压差pn与控制器1内预先设置的室内外压差的阈值p0进行比较，计算出偏差δpn＝pn-p0；
78.g5.控制器1根据偏差δpn对回风阀12进行pid调节，使回风阀12的开度在x1和x2之
间调节；其中的pid调节方式为现有技术；
79.g6.当控制器1通过门开关感应传感器9检测到洁净室的门关闭信号时，则控制器1控制回风阀12恢复到初始的开度位置x1。
80.具体地，通过上述方法，门开关感应传感器9实时检测洁净室的门开关的信号，并将检测信号传输到控制器1，由控制器1根据上述方式分析出当下的回风阀12的开度应该为多少，进而可以保持洁净室与外部的压差的稳定，即使出现洁净室的门被突然打开或者关闭，控制器1均能及时调控回风阀12的开度，从而降低洁净室内的空气波动的可能性。
81.本实施例的洁净室空气处理正压控制系统的调节方法，可以结合洁净室的状态以及空气处理组件的工作压差状况，通过调节风机10以及回风阀12的工作状态，实现动态调整洁净室内的正压，保持洁净室与外部环境的压差的稳定，整个系统通过控制器1来进行调控，灵活性高，有效避免出现滞后性问题，使得洁净室内的空气波动性小，从而也降低系统运行能耗。
82.其中，图3中的t为时间，初始时间t0＝0，δt为每一次进行回风阀调节判断的过程的时间或者检测开关门信号的过程的时间，即从步骤d1至完成步骤g的时间差，具体如图3所示。该时间的记录可以用于判断每次的回风阀的调节时间，并且可以用于调整风机的风速等。
83.实施例三：
84.本发明实施例公开了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行实施例二所描述的洁净室空气处理正压控制的调节方法中部分或者全部的步骤。
85.实施例四：
86.本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例二所描述的洁净室空气处理正压控制的调节方法中部分或者全部的步骤。
87.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。