随着我国电子技术、药品制造、食品工业和科学研究的快速发展,对空气洁净度(即空气中单位体积内所含尘埃颗粒数)的要求不断提高,需要洁净环境的场所也急速增加。采用传统的人工方法,用仪器进行定点、定时巡回测量已不能适应监测要求。而采用多点巡回监测系统,可以很好地解决上述问题。目前使用的多点监测系统常采用管道切换方式。用这种方式组成的巡回监测系统,由于管道过长,容易引起尘埃粒子在管道中沉降,而管道过长时,相邻两个测量点的气体会混淆,因为前一个测量点的残流气体不会全部排空,这样残流气体会影响下一个测量点的数据。另外电磁阀经过长时间使用后有可能漏气,这些因素均会影响测量数据的准确性。更重要的是采用管道切换方式组成的多点巡回监测系统不能同时对多个测量点进行采样测量,因此采用管道切换方式组成的多点巡回监测系统,其监测效果并不理想。我们针对于此现状,经过长期探索,研制成功了一种基于RS-485总线及ZIGBEE无线网络数据传输技术的新型监测系统。这种采用智能化程度较高的传感适配器组成的多点式监测系统,具有测量功能强、测量数据准确、系统扩展性强、控制简单、维护方便等特点。
多点式粒子仪测试监控系统采用计算机网络技术和信息处理技术对洁净环境进行尘埃粒子浓度的实时监测,按JGJ71-90标准所规定的95%置信度方法评判环境的洁净等级。监测的结果和数据可发送到控制部门由计算机管理系统接收集中显示,自动制成表格,绘制变化曲线。
?????????????? ??????系统总体
图1是监测系统的硬件总体结构图。系统由PC机进行总控制管理,通过无线网络总线最多可连接32个传感适配器,由传感适配器对监测区域的空气洁净度、微压差、温湿度进行测量。通过控制软件可以对各个传感适配器进行编程,启动、停止或清除其存储器中的数据等操作。传感适配器既可以连续测量,也可以完成按每分钟至每天测量一次的功能。通过网络PC机可以随时监视每个传感适配器的工作状态,接收从传感适配器传送来的测量数据。这样PC机在对每一个传感适配器完成编程后,可以脱离网络去完成其他任务,甚至关机,而系统中各个传感适配器却均在正常工作,完成采集、处理和存储数据。
激光粒子传感适配器
传感适配器负责各个测量区域的测量工作。它由传感器(光学尘埃粒子传感器、气泵、测量电路、时钟电路和地址设备码等组成,由单片机进行控制,其工作状态受PC机控制。
?????????????????????????????????????????图 1总体结构图
传感适配器工作时气泵抽气,空气中的尘埃粒子随着采样气流通过光学传感器。根据光散射原理,此时尘埃粒子将产生与其粒径成一定比例关系的散射光,光电二极管将光脉冲信号转换成相应的电脉冲信号。通过放大、甄别后分别送入各个计数通道进行计数。单片微机完成数据的采集、处理、存储,每1分钟为一个测量周期。每个传感适配器的存储器可以存储2000个测量周期的数据。当数据大于2000个时,自动删去最先前的数据。由于采用了E2PROM存储器,可以实现掉电保护数据。由于传感适配器可以工作在按每分钟至每天测量一次的工作模式,所以传感适配器在不测量时关闭测量电路及气泵的电源,这不仅降低了系统的功耗,而且延长了各种器件的使用寿命。
为了更直观的了解环境的检测情况,有必要在醒目处安置一个能够显示各项实时数据的LED大屏幕。各采样数据通过RS485总线从数据中转器传送至显示屏。
系统特点
- 该系统能连续并同时多点实时监测洁净间粒子浓度,测试数据通过ZIGBEE无线网络传送。
- 具备彩色图形警报监视功能,作即时警报/故障状态监视。
3. 系统本身组成小型局域网,该局域网能够与以太网连接,实现远程监视、监测。也便于专家会诊,迅速处理有关质量、技术问题。
4. 多种测量模式,既可以自动监测,也可以手动操控,测量次数、测量时间间隔等参数用户可以根据需要任意设定。
5. 数据的采集和处理十分快捷——均由计算机控制完成,测量数据一旦超限控制计算机立即显示报警并在监测平面上显示超限区域并能随时打印报警信息以及相关报表。
6. 可同时测量,0.5μm,5.0μm 两种直径的粒子.
7. 测量洁净度等级范围:1000-100万.
8. 流量: 2.83 升/分(0.1cfm)(误差≤±5%)
9 .微压差测量范围:0-100Pa
10. 温度测量范围:-10∽50℃.
11. 湿度测量范围:10-95%RH.
12. 可根据用户需要,配置LED大屏幕,较醒目的显示当前各数据的实时状态. |