一種滯后性甲醛濃度自動控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種滯后性甲醛濃度自動控制方法，主要用于空氣凈化器除甲醛檢測的測試艙內(nèi)。
【背景技術(shù)】
[0002]在空氣凈化器凈化性能的檢測當(dāng)中，對甲醛的凈化性能是空氣凈化器的一項(xiàng)重要的性能參數(shù)。按照國標(biāo)上的要求，在對空氣凈化器除甲醛性能的檢測過程中，需要用到30m3的測試艙，其要求這一測試艙內(nèi)每次的初始濃度維持在固定的范圍內(nèi)，而在實(shí)際操作當(dāng)中，由于多方面的原因，例如測試艙內(nèi)壁會吸附甲醛，使得這一部分甲醛難以進(jìn)入到測試艙的空氣當(dāng)中；又如測試艙本身存在著泄漏，會降低測試艙內(nèi)甲醛的總含量，二次影響測試倉空氣中甲醛的濃度；再如甲醛發(fā)生執(zhí)行裝置在工作過程中也存在著氣流不穩(wěn)定和其中甲醛濃度出現(xiàn)波動的問題，也會影響最終測試艙內(nèi)甲醛濃度的穩(wěn)定性。上述的各種原因都會導(dǎo)致測試艙內(nèi)甲醛濃度難以達(dá)到預(yù)定值，以至于無法提供穩(wěn)定的甲醛測試艙。例如公開日為2015年05月13日，公開號為CN104614496A的中國專利中，公開了一種甲醛吸附測試艙，該甲醛吸附測試艙雖然可避免艙內(nèi)甲醛逸出以致影響測試結(jié)果，但是難以解決艙內(nèi)壁吸附甲醛的問題。
[0003]在目前的實(shí)際操作過程中，普遍根據(jù)經(jīng)驗(yàn)添加一定量的甲醛，再經(jīng)過多次的取樣測量之后結(jié)合補(bǔ)加甲醛的方式來調(diào)節(jié)甲醛濃度至目標(biāo)值范圍內(nèi)。這一操作方法存在著操作過程繁瑣、甲醛濃度誤差大的問題；而且最終所得到的甲醛濃度不穩(wěn)定、重現(xiàn)性難以保證。
[0004]綜上所述，目前需要開發(fā)一種滯后性甲醛濃度控制方法，以確保實(shí)現(xiàn)精確穩(wěn)定地控制特定環(huán)境內(nèi)甲醛的濃度范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種滯后性甲醛濃度自動控制方法，該滯后性甲醛濃度自動控制方法可以實(shí)現(xiàn)甲醛濃度的精確穩(wěn)定控制，克服了在特定甲醛濃度的測試艙前期準(zhǔn)備的過程中由于測試艙內(nèi)壁的吸附作用、泄漏問題以及甲醛發(fā)生執(zhí)行裝置所產(chǎn)生氣體中甲醛濃度和氣流不穩(wěn)定等方面問題的影響而造成測試艙內(nèi)甲醛濃度控制滯后性的問題，實(shí)現(xiàn)測試艙內(nèi)甲醛濃度維持在所需的濃度范圍內(nèi)，給空氣凈化器等的性能測試提供一個(gè)穩(wěn)定的測試環(huán)境。
[0006]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:該滯后性甲醛濃度自動控制方法的特點(diǎn)在于:所述方法的步驟如下:向測試艙內(nèi)注入甲醛，通過甲醛濃度在線檢測儀對測試艙內(nèi)的甲醛濃度進(jìn)行檢測，當(dāng)測試艙內(nèi)的甲醛濃度高于目標(biāo)濃度或者出現(xiàn)緊急情況時(shí)，對測試艙進(jìn)行排氣，否則繼續(xù)向測試艙內(nèi)注入甲醛直至測試艙內(nèi)的甲醛濃度到達(dá)目標(biāo)濃度為止，由于測試艙的內(nèi)壁的吸附作用、測試艙的泄漏因素以及所注入的甲醛濃度和氣流不穩(wěn)定的因素而造成測試艙內(nèi)甲醛濃度控制存在滯后性的問題，通過利用測試艙內(nèi)不斷變化的實(shí)際甲醛濃度結(jié)合PLC控制甲醛的添加速率來克服測試艙內(nèi)甲醛濃度變化的滯后性問題，使測試艙內(nèi)的甲醛濃度維持在目標(biāo)濃度。
[0007]作為優(yōu)選，本發(fā)明通過甲醛發(fā)生執(zhí)行裝置將甲醛注入測試艙內(nèi)。
[0008]作為優(yōu)選，本發(fā)明甲醛濃度在線檢測儀包括甲醛傳感器和數(shù)據(jù)傳送模塊，甲醛傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測測試艙中甲醛的濃度，數(shù)據(jù)傳送模塊用于實(shí)時(shí)將所檢測到的甲醛濃度值傳送至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行分析處理。
[0009]作為優(yōu)選，本發(fā)明測試艙包括測試艙外墻、風(fēng)扇、緊急排氣口、進(jìn)口、傳感器連接口、手動取樣口、門、支撐臺和空氣凈化器，緊急排氣口、進(jìn)口、傳感器連接口、手動取樣口和門均設(shè)置在測試艙外墻上，風(fēng)扇懸掛于測試艙的頂部，風(fēng)扇通過轉(zhuǎn)動而加速測試艙內(nèi)的氣體混合，使測試艙內(nèi)的甲醛濃度均勻分布，甲醛通過進(jìn)口加入到測試艙內(nèi)，當(dāng)測試艙內(nèi)的甲醛濃度過高或出現(xiàn)緊急情況時(shí)，通過緊急排氣口進(jìn)行排氣；測試艙的中央位置設(shè)有支撐臺，用于放置需要進(jìn)行測試的空氣凈化器。
[0010]作為優(yōu)選，本發(fā)明甲醛發(fā)生執(zhí)行裝置包括甲醛試劑瓶、甲醛注射栗、甲醛抽氣栗和加熱裝置，甲醛試劑瓶內(nèi)盛有作為甲醛氣體發(fā)生源的液態(tài)甲醛，甲醛注射栗和甲醛抽氣栗均和甲醛試劑瓶連接，以便于實(shí)現(xiàn)自動化控制，加熱裝置位于測試艙內(nèi)，用來對添加進(jìn)來的甲醛進(jìn)行加熱，使甲醛揮發(fā)得到甲醛氣體。
[0011]作為優(yōu)選，本發(fā)明數(shù)據(jù)處理模塊用于接收甲醛濃度在線檢測儀發(fā)送過來的檢測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理后，將分析處理結(jié)果傳輸至PLC，再由PLC進(jìn)行操作控制，為了獲取測試艙內(nèi)甲醛濃度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊和甲醛濃度在線檢測儀中的數(shù)據(jù)傳送模塊連接。
[0012]作為優(yōu)選，本發(fā)明PLC內(nèi)設(shè)置有根據(jù)目標(biāo)甲醛濃度和測試艙內(nèi)當(dāng)前甲醛濃度而控制甲醛注射栗和甲醛抽氣栗的控制算法，同時(shí)，為了順利實(shí)現(xiàn)自動化控制，數(shù)據(jù)處理模塊、甲醛注射栗和甲醛抽氣栗均和PLC連接。
[0013]作為優(yōu)選，本發(fā)明甲醛注射栗和甲醛抽氣栗的控制算法為:根據(jù)測試艙內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)測的甲醛濃度變化值來調(diào)節(jié)甲醛的加入量，以克服由于甲醛的損失帶來的甲醛濃度調(diào)節(jié)的滯后性問題，甲醛的一次性加入量與初始設(shè)置的測試艙內(nèi)目標(biāo)甲醛濃度通過關(guān)系式相關(guān)聯(lián)，通過甲醛注射栗的流量控制甲醛的添加；在后期濃度的調(diào)節(jié)過程中甲醛的加入量與測試艙內(nèi)甲醛的目標(biāo)濃度和當(dāng)前實(shí)際濃度的差值相關(guān)聯(lián)，根據(jù)建立起的對應(yīng)關(guān)系式，通過甲醛抽氣栗的流量控制添加；預(yù)先設(shè)定測試艙內(nèi)的目標(biāo)甲醛濃度C。，PLC根據(jù)這一目標(biāo)濃度根據(jù)公式1 meKJC。計(jì)算出甲醛注射栗所需要添加的甲醛量ηι，公式1中的&為關(guān)系系數(shù)，V為測試艙的體積，甲醛注射栗添加完成并通過加熱裝置將甲醛轉(zhuǎn)化為氣體之后，甲醛濃度在線檢測儀將檢測到的測試艙內(nèi)實(shí)際甲醛濃度Q反饋至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊經(jīng)過分析處理之后將實(shí)際濃度和目標(biāo)濃度的差值Λ Q反饋至PLC，再由PLC根據(jù)公式2:Q!=K2V Δ Q控制甲醛抽氣栗的運(yùn)行，公式2中的K 2為關(guān)系系數(shù)，V為測試艙的體積；當(dāng)PLC再次接收到實(shí)際濃度和目標(biāo)濃度的差值Λ (:2的反饋信息之后，再控制調(diào)節(jié)甲醛抽氣栗的流量，如此重復(fù)多次，最后將測試艙內(nèi)的甲醛濃度Cn調(diào)節(jié)至維持在目標(biāo)濃度C。范圍內(nèi)。
[0014]作為優(yōu)選，本發(fā)明在開始工作前，設(shè)定好目標(biāo)濃度之后，PLC進(jìn)行多次的測試，擬合數(shù)據(jù)變化曲線得到對應(yīng)的公式，得到公式1中關(guān)系系數(shù)I的數(shù)值和公式2中關(guān)系系數(shù)K 2的數(shù)值。
[0015]作為優(yōu)選，本發(fā)明PLC包括PLC控制板，數(shù)據(jù)處理模塊包括數(shù)據(jù)處理儀，數(shù)據(jù)處理儀和甲醛發(fā)生執(zhí)行裝置均置于操作臺面上，操作臺面位于測試艙外。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:操作簡單，解決了測試艙內(nèi)物品及壁面對甲醛的吸附作用、測試艙本身的泄漏以及甲醛發(fā)生執(zhí)行裝置本身流量的不穩(wěn)定性而引起的測試艙內(nèi)甲醛濃度控制的滯后性問題?？梢圆捎肞LC自動控制模式擬合出在固定條件和設(shè)定測試艙內(nèi)目標(biāo)甲醛濃度的情況下，甲醛注射栗或甲醛抽氣栗的運(yùn)行情況之間的變化曲線。在實(shí)際操作中，根據(jù)實(shí)時(shí)檢測到測試艙內(nèi)的甲醛試劑濃度值，結(jié)合擬合公式得出甲醛注射栗或甲醛抽氣栗的運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而達(dá)到精確穩(wěn)定地控制測試艙內(nèi)甲醛濃度的目的。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中進(jìn)行滯后性甲醛濃度自動控制方法所用的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中滯后性甲醛濃度自動控制方法的控制示意圖。
[0019]圖中:1、PLC ;2、甲醛抽氣栗；3、測試艙；4、甲醛濃度在線檢測儀；5、甲醛注射栗；
6、數(shù)據(jù)處理模塊；10、測試艙外墻；11、風(fēng)扇；12、緊急排氣口 ；13、進(jìn)口 ； 14、傳感器連接口 ；
15、手動取樣口 ；16、門；20、支撐臺；21、空氣凈化器；30、操作臺面；31、甲醛發(fā)生執(zhí)行裝置；32、數(shù)據(jù)處理儀；33、PLC控制板；34、甲醛傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0021]實(shí)施例。
[0022]參見圖1至圖2，本實(shí)施例中的滯后性甲醛濃度自動控制方法所用到的裝置包括PLC1、測試艙3、甲醛濃度在線檢測儀4、數(shù)據(jù)處理模塊6、操作臺面30和甲醛發(fā)生執(zhí)行裝置31ο
[0023]本實(shí)施例中的滯后性甲醛濃度自動控制方法的步驟如下:向測試艙3內(nèi)注入甲醛，通過甲醛濃度在線檢測儀4對測試艙3內(nèi)的甲醛濃度進(jìn)行檢測，當(dāng)測試艙3內(nèi)的甲醛濃度高于目標(biāo)濃度或者出現(xiàn)緊急情況時(shí)，對測試艙3進(jìn)行排氣，否則繼續(xù)向測試艙3內(nèi)注入甲醛直至測試艙3內(nèi)的甲醛濃度到達(dá)目標(biāo)濃度為止，由于測試艙3的內(nèi)壁的吸附作用、測試艙3的泄漏因素以及所注入的甲醛濃度和氣流不穩(wěn)定的因素而造成測試艙3內(nèi)甲醛濃度控制存在滯后性的問題，通過利用測試艙3內(nèi)不斷變化的實(shí)際甲醛濃度結(jié)合PLC1控制甲醛的添加速率來克服測試艙3內(nèi)甲醛濃度變化的滯后性問題，使測試艙3內(nèi)的甲醛濃度維持在目標(biāo)濃度。
[0024]通過甲醛發(fā)生執(zhí)行裝置31將甲醛注入測試艙3內(nèi)。甲醛發(fā)生執(zhí)行裝置31包括甲醛試劑瓶、甲醛注射栗5、甲醛抽氣栗2和加熱裝置，甲醛試劑瓶內(nèi)盛有作為甲醛氣體發(fā)生源的液態(tài)甲醛，甲醛注射栗5和甲醛抽氣栗2均和甲醛試劑瓶連接，以便于實(shí)現(xiàn)自動化控制，加熱裝置位于測試艙3內(nèi)，用來對添加進(jìn)來的甲醛進(jìn)行加熱，使甲醛揮發(fā)得到甲醛氣體。
[0025]甲醛濃度在線檢測儀4包括甲醛傳感器34和數(shù)據(jù)傳送模塊，甲醛傳感器34用于實(shí)時(shí)監(jiān)測測試艙3中甲醛的濃度，數(shù)據(jù)傳送模塊用于實(shí)時(shí)將所檢測到的甲醛濃度值傳送至數(shù)據(jù)處理模塊6進(jìn)行分析處理。數(shù)據(jù)處理模塊6用于接收甲醛濃度在線檢測儀4發(fā)送過來的檢測數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理后，將分析處理結(jié)果傳輸至PLC1，再由PLC1進(jìn)行操作控制，為了獲取測試艙3內(nèi)甲醛濃度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊6和甲醛濃度在線檢測儀4中的數(shù)據(jù)傳送模塊連接。
[0026]測試艙3包括測試艙外墻10、風(fēng)扇11、緊急排氣口 12、進(jìn)口 13、傳感器連接口 14、手動取樣口 15、門16、支撐臺20和空氣凈化器21，緊急排氣口 12、進(jìn)口 13、傳感器連接口14、手動取樣口 15和門16均設(shè)置在測試艙外墻10上，風(fēng)扇11懸掛于測試艙3的頂部，風(fēng)扇11