[发明专利]开顶式人工熏气试验的自动监控装置

说明书

(一)技术领域

本发明涉及开顶式人工熏气试验设备，尤其是一种熏气浓度的自动监控装置。

(二)背景技术

开顶式人工熏气装置是70年代初首先由美国建立的。这种装置顶部完全敞开，可控的气态污染物随空气流不断地进入罩内，接触供试植物后，通过敞开的顶部扩散到大气中。然而，过去开展试验往往通过手动调节瓶阀控制气体进入熏气室内的多少，存在较大的人为误差。即便采用自动监控，其仪器精度和自动化程度也不高。

(三)发明内容

为了克服已有的开顶式人工熏气试验设备的采用手动调节瓶阀、精度低的不足，本发明提供一种自动监控熏气的浓度值、控制精度高的开顶式人工熏气试验的自动监控装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种开顶式人工熏气试验的自动监控装置，包括用于检测熏气室的气体浓度的在线式气体传感器、用于控制气源的进气流量的电磁阀、控制电磁阀的阀门动作的电磁阀控制器以及计算机，所述的在线式气体传感器连接计算机，所述的计算机包括用于比较气体传感器的测量值与预设的气体浓度值，并选择性地向电磁阀控制器发出打开或关断电磁阀指令的气体监控模块，所述的气体监控模块的输出连接电磁阀控制器所述电磁阀控制器连接电磁阀。

进一步，所述的电磁阀为微通量开关阀。

本发明的技术构思为：由瓶装气体提供气源，由风机从熏气室底部将试验气体送入熏气室内。风机在整个运行过程中采用恒定运行方式，不对其进行流量控制。

由单片机定时通过RS232转换电路发送数据采集信号给电流采集模块。由在线式气体传感器获取当前熏气室内试验气体浓度值，并以电流信号传输至电流采集模块。电流采集模块按照采集命令将采集结果送往单片机。单片机进行简单处理后经过另一路RS232转换电路送往计算机。计算机根据浓度设定等信息，判断电磁阀应采取的动作，并通过RS232转换电路送往单片机。由单片机通过电磁阀控制器控制电磁阀进行相应动作，从而达到控制熏气室内有毒气体浓度的目的。

程序运行时，首先在PC机控制软件窗口设置参数，即气体浓度控制的目标值、气体传感器的实际浓度测定量程及采集数据的频率。PC机对采集到的数据进行显示，并进行记录。由于要求有毒气体流量非常小，电磁阀采用微通量开关阀，以低频PWM方式控制平均流量。

本发明的有益效果主要表现在：自动监控熏气的浓度值、控制精度高。

(四)附图说明

图1是熏气室实验的系统图。

图2是控制系统总图。

图3是计算机控制过程示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图3，一种开顶式人工熏气试验的自动监控装置，包括用于检测熏气室的气体浓度的在线式气体传感器1、用于控制气源的进气流量的电磁阀2、控制电磁阀2的阀门动作的电磁阀控制器3以及计算机4，所述的在线式气体传感器1连接计算机4，所述的计算机4包括用于比较气体传感器的测量值与预设的气体浓度值，并选择性地向电磁阀控制器发出打开或关断电磁阀指令的气体监控模块，所述的气体监控模块的输出连接电磁阀控制器3，所述电磁阀控制器3连接电磁阀2。

所述的电磁阀2为微通量开关阀。

本实施例由瓶装气体提供气源，气源通过减压阀连接电磁阀2。由风机5从熏气室底部将试验气体送入熏气室内。风机5在整个运行过程中采用恒定运行方式，不对其进行流量控制。

由单片机定时通过RS232转换电路发送数据采集信号给电流采集模块。由在线式气体传感器1获取当前熏气室内试验气体浓度值，并以电流信号传输至电流采集模块。电流采集模块按照采集命令将采集结果送往单片机。单片机进行简单处理后经过另一路RS232转换电路送往计算机。计算机4根据浓度设定等信息，判断电磁阀2应采取的动作，并通过RS232转换电路送往单片机。由单片机通过电磁阀控制器3控制电磁阀2进行相应动作，从而达到控制熏气室内有毒气体浓度的目的。

程序运行时，首先在计算机控制软件窗口设置参数，即气体浓度控制的目标值、气体传感器的实际浓度测定量程及采集数据的频率。计算机对采集到的数据进行显示，并进行记录。由于要求有毒气体流量非常小，电磁阀采用微通量开关阀，以低频PWM方式控制平均流量。

实例：控制熏气室内SO2气体浓度于3ppm。

运行计算机里的监控软件，设定SO₂浓度传感器量程范围为0-20ppm，设定目标浓度为3ppm，设定数据采集间隔为5秒。打开瓶装气源及风机。单片机每5秒通过RS232转换电路发送数据采集信号给电流采集模块。电流采集模块接到信号后采集由在线式气体传感器1获取的当前熏气室内试验气体浓度值，并将采集结果送往单片机。单片机进行简单处理后经过另一路RS232转换电路送往计算机4。计算机4判断当前浓度是低于或高于3ppm，当低于3ppm，则判断电磁阀应打开，并通过RS232转换电路送往单片机，由单片机通过电磁阀控制电路控制电磁阀打开；当高于3ppm，则不打开。同时，计算计将全部过程记录于数据库内。如此循环，从而达到控制熏气室内有毒气体浓度的目的。