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2024-12-28 返回

手套箱的压力控制与平衡系统是如何工作的？

一、压力监测机制

传感器的类型及位置：

手套箱通常配备高精度的压力传感器。这些传感器可以是电容式、压阻式或压电式压力传感器。它们一般安装在手套箱内部的关键位置，如靠近气体循环系统的进气口和出气口、操作空间的中心位置等，以准确获取箱内不同位置的压力信息。

数据采集与传输：

压力传感器将压力信号转换为电信号，然后通过信号传输线路将数据传送到控制系统。控制系统可以是一个专门的微处理器或者集成在手套箱的中央控制单元中。数据传输过程中，采用抗干扰措施，如屏蔽电缆和数字信号传输，确保压力数据的准确性。

二、压力调节方式

进气调节：

气源与气体质量：

手套箱的进气通常来自于高压惰性气体源，如氩气或氮气钢瓶。这些气体在进入手套箱之前，要经过净化处理，去除其中的水分、氧气和杂质。例如，通过分子筛吸附水分、钯催化剂除氧等方式，保证进入的气体纯净，不会影响手套箱内的环境。

进气流量控制：

通过安装在进气管道上的流量调节阀来控制进气量。流量调节阀可以是电动调节阀或者气动调节阀。当手套箱内压力低于设定值时，控制系统会根据压力传感器反馈的数据，调节进气流量调节阀，增加进气量，使压力回升到正常范围。

排气调节：

排气通道与阀门：

手套箱有专门的排气通道，通向废气处理系统或者室外安全区域。排气通道上安装有排气阀门，这些阀门可以是手动阀门或者自动控制阀门。在需要降低手套箱内压力时，排气阀门会打开，让箱内气体排出。

排气流量控制：

类似于进气流量控制，排气阀门的开度可以根据压力传感器的数据进行调节。当手套箱内压力过高时，自动增大排气阀门的开度，快速排出多余的气体，以降低压力。同时，为了防止外界空气倒灌，排气系统中可能会设置单向阀，确保气体只能单向排出。

三、平衡机制及原理

微正压原理：

手套箱一般维持在微正压状态，这是为了防止外界空气进入手套箱。微正压的范围通常在 1 - 10mbar 之间。当箱内压力略高于外界大气压时，即使手套箱存在微小的泄漏点，也是箱内气体向外泄漏，而不是外界空气进入。

压力平衡的动态调整：

在手套箱的运行过程中，由于各种操作（如物料进出、气体消耗、温度变化等）会导致压力波动。压力控制系统会实时监测压力变化，并通过进气和排气调节来保持压力平衡。例如，当操作人员将物料放入手套箱的过渡舱，关闭舱门后对过渡舱进行充气以平衡内外压力，这个过程中控制系统会根据整体压力变化情况，适当调整主箱体内的进气或排气量，以维持稳定的微正压。

与其他系统的协同工作：

压力控制与平衡系统还会与手套箱的其他系统协同工作。比如，与气体循环系统配合，在调节压力的同时保证箱内气体的循环和净化。当压力调节导致气体流动变化时，气体循环系统的风机速度、净化材料的吸附和反应效率等也会相应地进行自适应调整，以确保整个手套箱环境的稳定和安全。