实验室压力控制方法-疾病预防控制中心暖通空调设计

1.直接压差控制法

直接压差控制法，又称压力追踪法，是通过压差传感器测量实验室内和实验室相邻区域或参照区域的压差，与设定的压差比较后，控制器根据偏差调节送风量(排风量)进行控制，从而达到要求的压差(如图4-17所示)。

图4-17　直接压差控制法示意

此种压力控制法为闭环反馈控制回路，控制结构简单，能准确地控制压力分布系统，但是响应时间长，控制精度低，容易受干扰，如门窗开启或关闭的干扰。通常压力感应较迅速，一旦门窗突然开启或者关闭，反馈信号大幅波动，很可能导致整个控制系统剧烈振荡，甚至崩溃。为了保证控制系统的稳定性，可以配置连锁装置，对反馈系统设立时间延迟参数或者暂停命令，使得压力控制器在门窗正常开启或关闭时保持稳定，避免过度剧烈的波动，同时设立报警装置，一旦门窗开启的时间超过预设时间，则发出警报并改变送、排风量。在实际使用中，压力追踪控制系统对实验室的气密性要求较高，一些不太严重的透气结构会使得控制系统的调试变得非常艰难，其往往应用于对压力控制要求较高的场所。

2.余风量控制法(www.xing528.com)

余风量控制法，又称为风量跟踪法，其原理是在实验室送风量和排风量之间保持一定的风量差(称余风量)，以保证实验室内外产生一定的压差。由风量传感器实时监控送、排风值，利用控制器如DDC等对房间的送、排风量进行采集并简单比较，根据风量与压力的关系，对各变风量末端发出执行指令，维持必要的换气次数和正常的压力，如图4-18所示。余风量控制法的优点是控制系统通常为开环控制，系统稳定性高，反应速度快，调试方便。系统在不受外扰的条件下属于前馈控制，抗干扰性能良好，多数洁净室就采用此种压力控制方法。多区域集中送风、参差性选型设计的广泛应用，使得信号反馈的速度和信息的前馈性显得尤为重要。通常实验室压力变化由通风柜的排风量变化引起，而通风柜的排风量通常以风量信号反馈，因此，风量跟踪法相比压力追踪法更适合多实验区域的集中通风系统控制。

图4-18　余风量控制法示意

另外，对应传感器信号，排风响应时间小于等于3s，从而有利于保证操作人员的安全，送风响应时间也可以小于等于3s。某些研究也建议将送风响应时间控制在小于等于8s，使送风有一个相对滞后的过程，从而更好地保证实验室的负压性质，减少实验室的压力波动。

在压力控制精度要求高且需要压力稳定的场所，多以余风量控制法为基本控制方法，同时加入压力传感器和控制器对余风量进行设定，然后以产生压差的余风量确定送、排风量，同时对余风量进行检测，当余风量偏离设定值达到一定程度时，系统自动报警，此时需要对测量装置或可能产生漏风的设备(如风管系统、围护结构等)进行处理。