潔凈室中的儀器儀表

干凈室中的控制用儀器儀表萬(wàn)冬

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的開展，干凈技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。目前在電子、制藥、食品、生物工程、醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)Ω蓛羰业囊笠苍絹碓礁?，它綜合了工藝、建筑、裝飾、給排水、空氣凈化、暖通空調(diào)及自動(dòng)化控制測(cè)量等各方面的技術(shù)。本文從干凈室的角度，談?wù)勛詣?dòng)化儀表控制與監(jiān)測(cè)技術(shù)在干凈室的應(yīng)用?，F(xiàn)代干凈室技術(shù)將干凈室設(shè)計(jì)建造、干凈室測(cè)試與檢測(cè)、干凈室運(yùn)行分為三大疇，每一疇都包含了自動(dòng)化儀表控制與監(jiān)測(cè)技術(shù)。凈化工程是系統(tǒng)性很強(qiáng)的一項(xiàng)工程，它包括凈化圍護(hù)構(gòu)造、凈化空調(diào)系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)是否合理、是否最終能夠滿足空氣凈化級(jí)別和生產(chǎn)工藝所要求的各項(xiàng)指標(biāo)或參數(shù)，取決儀器儀表的檢測(cè)和自動(dòng)化程度的上下。對(duì)于整個(gè)凈化空調(diào)系統(tǒng)來說，凈化空調(diào)機(jī)組和風(fēng)管是這個(gè)系統(tǒng)的重要組成局部。它的作用是對(duì)空氣進(jìn)展過濾、加熱或降溫，加濕或減濕后送至各需要的場(chǎng)所。但是送入房間的空氣是否到達(dá)了干凈要求，空氣的溫度、濕度是否滿足生產(chǎn)要求，則需要由檢測(cè)和控制設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。1．干凈室空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)風(fēng)機(jī)的壓頭高，風(fēng)量大溫度，濕度控制精度高正負(fù)微差壓控制精度高過濾系統(tǒng)效能要求高變風(fēng)量調(diào)節(jié)要求高要求具備高的穩(wěn)定性和可靠性針對(duì)于干凈室工程的特點(diǎn)，在控制儀表和檢測(cè)儀表方面需要更高的可靠性能和穩(wěn)定性能，這樣不僅經(jīng)能到達(dá)工藝生產(chǎn)的目的，還能節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)本錢，保護(hù)環(huán)境。圖1是空氣處理系統(tǒng)中需要儀表控制的原理圖。圖1空氣處理系統(tǒng)原理圖干凈室的微差壓的控制：按工藝要求維持干凈室與周圍空間一定的微小差壓，可正壓或負(fù)壓。微差壓可通過送風(fēng)口，回風(fēng)口或余壓閥來控制。壓差控制在凈化空調(diào)系統(tǒng)中是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。只有通過對(duì)凈化區(qū)域的壓差進(jìn)展控制，保證合理的氣流組織，才能到達(dá)凈化和工藝的要求。例如干凈廠房必須保持一定的正壓使外界未經(jīng)凈化的空氣不會(huì)進(jìn)人凈化區(qū)域，保證干凈級(jí)別；并且通過對(duì)各凈化區(qū)域的不同的壓差控制，到達(dá)凈化分區(qū)的作用，在GMP中就要求不同凈化級(jí)別區(qū)域的壓差應(yīng)得到控制不小于+5Pa。在生物平安干凈室中，壓差控制更是保證平安防護(hù)屏障的關(guān)鍵手段，"生物平安實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)"要求必須使實(shí)驗(yàn)室的負(fù)壓梯度得到穩(wěn)定可靠的控制。因此對(duì)于凈化空調(diào)系統(tǒng)來說，壓差控制是非常重要的。根據(jù)"干凈室設(shè)計(jì)規(guī)"〔以下簡(jiǎn)稱"規(guī)"〕，干凈室室壓力保持高于外部壓力，則為正壓干凈室：反之稱為負(fù)壓干凈室。正壓與負(fù)壓是相對(duì)而言的，一個(gè)干凈室對(duì)大氣而言是正壓干凈室，但對(duì)另外一個(gè)房間而言可能是負(fù)壓干凈室。"規(guī)"規(guī)定不同等級(jí)的干凈室以及干凈區(qū)與非干凈區(qū)之間的壓差不小于5Pa，干凈區(qū)與室外的壓差不小于10Pa。

干凈室走廊與非干凈區(qū)至少維持30Pa正壓壓差。這種壓差建立的根本原理是送風(fēng)量大于回風(fēng)量、排風(fēng)量、滲漏風(fēng)量來實(shí)現(xiàn)的。干凈室的干凈度控制：干凈度的控制主要通過過濾器和室需到達(dá)一定的換氣量來實(shí)現(xiàn)。過濾器的性能及長(zhǎng)時(shí)間的堵塞，會(huì)影響空氣的干凈度。因此需要檢測(cè)過濾器的狀態(tài)，同時(shí)也要掌握風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及各風(fēng)管的風(fēng)壓。表1為微差壓監(jiān)測(cè)和控制典型產(chǎn)品：表1微差壓監(jiān)測(cè)和控制典型產(chǎn)品微差壓表醫(yī)藥行業(yè)GMP認(rèn)證的專用儀表；用于制藥廠、電子廠干凈室的微差壓指示，量程圍包括：-30-+30Pa,0-60Pa、-60-+60Pa、0-125Pa、-125-+125Pa、0-250Pa、-250Pa-+250Pa、0-500Pa、0-750Pa等400多種規(guī)格和量程圍規(guī)格。用于干凈室外微差壓指示過濾器清潔狀態(tài)指示風(fēng)管壓力指示風(fēng)機(jī)兩端差壓指示風(fēng)速指示〔配合皮托管〕微差壓變送器將微差壓變送成4-20mA信號(hào)輸出，可現(xiàn)場(chǎng)更換量程，可現(xiàn)場(chǎng)更改成帶液晶數(shù)碼顯示或不帶顯示，可選英制或公制工程單位單位。最小量程0-25Pa，誤差小于0.5Pa。干凈室外微差壓指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。過濾器清潔狀態(tài)指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。風(fēng)管風(fēng)速〔配合皮托管〕指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。風(fēng)管風(fēng)壓指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。帶模擬顯示的微差壓變送器將微差壓變送成4-20mA信號(hào)輸出，并且現(xiàn)場(chǎng)指示。量程圍:-10Pa–+50Pa,0-60Pa,-60Pa-+60Pa,等二十種不同量程，最高到0-1.5KPa干凈室外微差壓指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。過濾器清潔狀態(tài)指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。風(fēng)管風(fēng)速〔配合皮托管〕指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。風(fēng)管風(fēng)壓指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。經(jīng)濟(jì)型微差壓變送器將微差壓變送成4-20mA信號(hào)輸出，量程圍從0-250Pa到0-2500Pa.過濾器清潔狀態(tài)指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。風(fēng)管風(fēng)速〔配合皮托管〕指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。風(fēng)管風(fēng)壓指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。微差壓變送控制器將微差壓變送器，微差壓開關(guān)，微差壓表組合一體過濾器狀態(tài)指示控制，信號(hào)遠(yuǎn)傳。風(fēng)管風(fēng)速〔配合皮托管〕指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。風(fēng)管風(fēng)壓指示，信號(hào)遠(yuǎn)傳。風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行監(jiān)測(cè)4干凈室風(fēng)量控制干凈室的送風(fēng)量是由干凈度等級(jí)決定的，但送風(fēng)量不可防止地會(huì)受到產(chǎn)塵量、壓差等因素的影響而發(fā)生變化，造成設(shè)備能耗加大，運(yùn)行費(fèi)用增加，如果系統(tǒng)采用變頻裝置，再根據(jù)生產(chǎn)工藝特點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置檢測(cè)、控制裝置來調(diào)節(jié)排風(fēng)量，相繼改變送風(fēng)量，就可以防止因個(gè)別工序不生產(chǎn)時(shí)仍需開啟排風(fēng)機(jī)，造成電能的消耗。由于采用了變頻裝置，根據(jù)系統(tǒng)所需送風(fēng)量值，來改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而大大降低電能消耗。圖2是風(fēng)量調(diào)節(jié)原理圖。圖2風(fēng)量調(diào)節(jié)原理圖其他自控儀表典型產(chǎn)品溫濕度控制儀表：表2是溫濕度檢測(cè)和控制儀表典型產(chǎn)品。表2溫濕度檢測(cè)和控制儀表典型產(chǎn)品溫濕度變送器風(fēng)管安裝式，2%或3%精度，可選擇帶現(xiàn)場(chǎng)LCD指示用于測(cè)量和指示風(fēng)管風(fēng)的溫濕度溫濕度變送器墻裝式，2%，或3%精度用于測(cè)量房間的溫濕度溫度傳感器有Pt100，Pt1000，Ni1000，Balco1000熱電阻，3K，5K，10K，20K，100K等多種熱敏元件選擇，測(cè)量風(fēng)管、水管溫度。溫濕度，露點(diǎn)變送器有2%，3%精度選擇，多種輸出，帶LCD液晶顯示，運(yùn)行過程中可替換傳感器用于測(cè)量和指示房間的溫濕度、露點(diǎn)值濕度開關(guān)液晶顯示，可編程控制用于濕度的控制風(fēng)速，風(fēng)機(jī)控制儀表：表3是風(fēng)速測(cè)量，風(fēng)機(jī)控制儀表典型產(chǎn)品表3風(fēng)速測(cè)量，風(fēng)機(jī)控制儀表典型產(chǎn)品風(fēng)速/溫度變送器可選五種風(fēng)速量程：0-5m/s0-10m/s0-15m/s0-20m/s0-30m/s帶LCD液晶顯示，監(jiān)測(cè)風(fēng)管風(fēng)速和溫度電流強(qiáng)度開關(guān)多種量程選擇，可現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整設(shè)定點(diǎn)值，有閉口式，或開啟式。風(fēng)機(jī)故障連鎖報(bào)警風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)各種圍的轉(zhuǎn)矩選擇，帶過載保護(hù)，強(qiáng)制手動(dòng)，閥位反應(yīng)等功能。風(fēng)速變送器三種量程：0-4m/s0-8m/s0-16m/s可選4-20mA或0-10VDC輸出用于送風(fēng)和排風(fēng)控制靶式風(fēng)速開關(guān)在2m/s–8m/s的圍可調(diào)整設(shè)定點(diǎn)值。用于風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)連鎖報(bào)警送排風(fēng)系統(tǒng)的連鎖報(bào)警熱，冷水循環(huán)系統(tǒng)控制儀表：對(duì)于一個(gè)中央空調(diào)系統(tǒng)，還會(huì)有配備熱水，冷水的管路系統(tǒng)以及設(shè)備，這些都需要配備必須的自動(dòng)化控制儀器儀表。圖3是熱，冷循環(huán)水系統(tǒng)原理圖表4是熱，冷水循環(huán)系統(tǒng)控制儀表典型產(chǎn)品圖3熱，冷循環(huán)水系統(tǒng)原理圖表4熱，冷水循環(huán)系統(tǒng)控制儀表典型產(chǎn)品電動(dòng)兩通閥帶強(qiáng)制手動(dòng)用于熱，冷循環(huán)水的控制靶式流量開關(guān)可安裝于管徑25–200mm,循環(huán)水系統(tǒng)狀態(tài)連鎖報(bào)警電動(dòng)三通球閥可選擇氣動(dòng)或電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)循環(huán)水系統(tǒng)回水和供水混合這些可構(gòu)成凈化工程空調(diào)的根本自控系統(tǒng)。根據(jù)工程工程的要求，可組成模擬儀表自動(dòng)控制系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。施工驗(yàn)收和正常生產(chǎn)中需要維護(hù)，檢修的儀器儀表風(fēng)量、風(fēng)速檢測(cè)風(fēng)量的檢測(cè)是其他檢測(cè)工程的前提，也是驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。靜壓差檢測(cè)：不同級(jí)別的干凈室或干凈區(qū)與非干凈區(qū)之間的靜壓差應(yīng)大于5Pa，干凈室〔區(qū)〕與室外應(yīng)大于10Pa。有些區(qū)域按規(guī)或工藝要求還需負(fù)壓。干凈度檢測(cè)對(duì)于每一干凈室〔區(qū)〕的采樣次數(shù)要≥3次，根據(jù)干凈度級(jí)別所要求的粒徑圍來選用不同的檢測(cè)儀器。5.