[发明专利]监测风速测量单元漂移的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物安全柜技术领域，具体涉及一种监测风速测量单元漂移的方法。

背景技术

生物安全柜是防止操作过程中含有危害性或未知生物气溶胶散逸的空气净化安全装置，该装置能够将工作区已被污染的空气通过专门的过滤通道过滤，避免对人和环境造成危害，是一种安全的微生物专用设备，可应用于生物实验室、医疗卫生、生物制药等相关行业，对改善工艺条件，保护操作者的身体健康均有良好效果。

一般的生物安全柜通过离心风机从前窗操作口向内吸入的负压气流用以保护人员的安全；经高效过滤器过滤的下降气流用以保护产品的安全和交叉污染；污染气流经高效过滤器过滤是为了保护环境不受污染。生物安全柜对前窗流入气流的流速和柜内下降气流的流速有严格的要求，不能过低也不能过高，否则不能起到保护人员和实验样品的作用。按照国家标准生物安全柜都应该配备有风速测量装置，当测量到流入或者下降风速过低或者过高及时报警。由于热式原理风速测量电路对微小风速敏感、测量精度较高、无运动部件、抗振动、响应时间短，因此多数情况下生物安全柜采用热式原理风速测量电路。但缺点是易受外界环境因素影响发生零点漂移和测量误差。

现有的风速测量电路都只采用一个加热单元，该加热单元加热到高于环境温度的某一个值，当气流通过该加热单元以后产生热量损耗，通过计算热量损耗程度来测量气流的流速。但是单独的加热单元容易受到温度、湿度、压力、器件老化等效应的综合影响下而使得测量出的风速偏离实际风速，可能导致当实际风速过低或者过高时未能发出报警信号，用户可能处于不安全的状态下。

发明内容

本发明的首要目的就在于克服现有生物安全柜风速测量单元所存在的不足，从而提供一种监测风速测量单元漂移的方法，该方法能够监测出单个风速测量单元由自身漂移引起测量不准确的情况，提示使用者有潜在的安全风险，当风速测量单元输出值已经不可靠需要重新校准或者更换，本发明能够降低由于单个风速传感器漂移造成风速测量不准确的风险，减少使用者和实验样品可能受到污染的机会，增加生物安全柜运行时的安全系数。本发明的监测风速测量单元漂移的方法，采用不少于两个风速测量单元同时测量生物安全柜内同一位置的风速，通过计算各个测量单元的输出值来监测单个风速测量单元由自身漂移引起测量不准确的情况。

本发明的监测风速测量单元漂移的方法，采用不少于两个风速测量单元同时测量生物安全柜内同一位置的风速。

当所述风速测量单元数量为n个，且n大于等于2，本发明的具体步骤为：第一步、校准风速测量单元：

先采样每个风速测量单元的信号平均值用于计算出参考值V1;

n个风速测量单元，第一风速单元产生信号作为主信号，第二风速测量单元至第n风速测量单元信号为监测信号；

所述参考值V1为校准时第一信号的平均值减去其余2～n信号的平均值后求得的差分值。

第二步、开始测量风速：

在第一个周期T内对每个信号的平均值进行平均采样，再计算出第一信号的平均值减去其余信号的平均值后求得的差分值V2，将V2和V1再做差值计算，计算结果为V3；

第三步、将V3与设置的阈值Vg比较，如果V3没有超过阈值Vg，将异常标志复位，按照主信号正常计算风速值；如果V3超过了阈值Vg，则置一个异常标志；

第四步、在下一个采样周期T再重新平均采样计算一次第一信号的平均值减去其余信号的平均值后求得的差分值V2，V2和参考值V1再做差值计算，计算结果为V3；

第五步、再次将V3与阈值Vg比较，如果V3没有超过阈值Vg，则上次的异常标志位复位，按照主信号正常计算风速值；如果V3超过了阈值Vg，则保持异常标志，并判断信号为错误，通过警报单元发出警报信号来提示使用者此时测量的风速值不准确，系统存在安全风险，需要采取相应措施并重新校准风速测量电路。

所述的阈值Vg根据风速测量单元的第一信号平均值和第二风速测量单元至第n风速测量单元信号平均值得到差分值的50%~150%。

阈值Vg既不能设得太低引起频繁误报，也不能设得太高以致监控失去意义。

所述参考值V1为校准时第一信号和其余信号的平均值计算得到的差值的绝对值，第一信号的平均值作为主信号，其余信号的平均值作为监测信号，采用差值的绝对值的好处是消去了被测量风速本身的波动影响；