数字式居室正负压差监测装置

摘要

本申请公开了一种数字式居室正负压差监测装置，包括：第一压力感测模块、第二压力感测模块、差分模块、误差抵消模块和指示模块；第一压力感测模块、第二压力感测模块、误差抵消模块和指示模块与差分模块连接；第一压力感测模块获取待监测居室内部的空气压力；第二压力感测模块获取待监测居室外部的空气压力；误差抵消模块被触发时，将压力差保存为误差抵消值；差分模块计算压力差并减去误差抵消值得到压力差值；指示模块指示压力差值的方向和/或数值。本申请的技术方案提供了一种易用的装置，让人们可以轻松、直观地观察到居室内外空气的正负压差状况：是正压还是负压，以及正负压差的明确数值，并且安装、操作和移动都很方便。

说明书

技术领域

本申请涉及正负压差监测装置领域，特别是涉及对居室内外进行正负压差监测的装置。

背景技术

居室内部气压高于外部气压时称为正压；居室内部气压低于外部气压时称为负压。居室的室内相对室外保持一定的正压，可以防止灰尘、雾霾、病毒、病菌和有害气体等进入室内，对人们的健康生活有益；而一些特殊的设施，比如传染病房，为了防止病毒通过空气扩散，需要室内相对室外保持一定的负压；新冠疫情发生后，居室的正负压差状况更加引起人们的关切。尽管一些技术手段，例如新风系统，可以使居室内保持正压或负压，但目前缺少一种易用的装置，让人们可以轻松、直观地了解居室内外的空气正负压差状况。现有的技术方案中，使用一个绝压型气压表不能同时测量室内或室外的气压值，如果分别测量居室内部和外部的气压值再进行计算，操作不便，也不能随时指示室内为正压还是负压、以及明确的正负压差数值；使用两个绝压型气压表分别测量居室内部和外部的气压值再进行计算，两个表之间的误差甚至会超过微小的压力差数值，严重影响测量结果的准确性，不具可行性；差压型气压表虽然可以指示正负压方向和数值，但必须将通气管道连通至室外，为此须要穿墙打洞，不便安装和移动。

发明内容

本发明提供了一种数字式居室正负压差监测装置，可以方便地对室内相对室外的气压差进行监测和指示，解决了上述技术问题。

第一方面，本申请公开了一种数字式居室正负压差监测装置，包括：第一压力感测模块、第二压力感测模块、差分模块、误差抵消模块和指示模块；第一压力感测模块、第二压力感测模块、误差抵消模块和指示模块与差分模块连接；第一压力感测模块获取第一压力数据，第一压力数据是感应待监测居室内部的空气压力得到的；第二压力感测模块获取第二压力数据，第二压力数据是感应待监测居室外部的空气压力得到的；误差抵消模块被触发时，保存误差抵消值，误差抵消值为第一压力数据减去第二压力数据的差值；差分模块计算第一压力数据减去第二压力数据、再减去误差抵消值，得到压力差值；指示模块指示压力差值的方向和/或数值。

进一步地，第一压力数据和第二压力数据是由相同型号的绝压型压力传感器感应得到的。

进一步地，还包括：接收模块；接收模块与第一压力感测模块连接，接收模块接收第一压力数据；和/或接收模块与第二压力感测模块连接，接收模块接收第二压力数据。

进一步地，还包括：第一压力传感器；第一压力传感器为绝压型压力传感器，第一压力传感器的通气孔与待监测居室的内部连通，第一压力传感器与第一压力感测模块连接；第一压力传感器感应待监测居室内部的空气压力。

进一步地，还包括：第二压力传感器；第二压力传感器为绝压型压力传感器，第二压力传感器的通气孔与待监测居室的外部连通，第二压力传感器与第二压力感测模块连接；第二压力传感器感应待监测居室外部的空气压力。

进一步地，还包括：控制模块；控制模块与差分模块连接；控制模块发出控制信号，控制信号至少包括以下之一：开启、关闭、减小、增大、加速、减速，控制信号用于控制能够改变待监测居室内外压力差的设备，使压力差值维持在预先设定的范围内。

进一步地，差分模块计算同一时间段内的N个第一压力数据的和、减去N个第二压力数据的和、再减去N个误差抵消值的和，得到的差值除以N，得到压力差值，其中N是大于1的整数。

进一步地，指示模块还指示以下至少一项信息：压差过高、压差过低、压差的百分比排位。

第二方面，本申请还公开了一种内置数字式居室正负压差监测装置的设备，具备数字式居室正负压差监测装置。

第三方面，本申请还公开了一种与数字式居室正负压差监测装置配合进行居室正负压差监测的装置，包括：压力传感器和发送模块；压力传感器与发送模块连接；压力传感器为绝压型压力传感器；压力传感器待监测居室内部或外部的空气压力，得到压力数据；发送模块发送压力数据。

本申请提供的技术方案的有益效果如下：提供了一种易用的装置，让人们可以轻松、直观地观察到居室内外空气的正负压差状况：是正压还是负压，以及正负压差的明确数值，并且安装、操作和移动都很方便。

附图说明

图1数字式居室正负压差监测装置的结构以及进行居室正负压差监测的系统结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，在本申请中的具体实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。所描述的实施例仅为本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的属于“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数字在适当情况下可以互换，以便描述本申请的实施例。此外，属于“包括”和“具备”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、装置或系统不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、装置或系统固有的其它步骤或模块。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行详细地描述。

本申请实施例如图1，数字式居室正负压差监测装置的结构以及进行居室正负压差监测的系统结构。

待监测居室9的墙壁将空间分隔为居室内部8和居室外部10。

数字式居室正负压差监测装置7放置于居室内部8。数字式居室正负压差监测装置7包括差分模块1、第一压力感测模块2、第一压力传感器22、第二压力感测模块3、接收模块31、指示模块4、误差抵消模块5和控制模块11。差分模块1与第一压力感测模块2、第二压力感测模块3、指示模块4、误差抵消模块5和控制模块11连接，第一压力感测模块2与第一压力传感器22连接，第二压力感测模块3与接收模块31连接。

第一压力传感器22是一个高精度绝压型压力传感器，型号为BMP380；第一压力传感器22的通气孔23与居室内部8连通，感应居室内部8的空气压力数据；第一压力感测模块2每隔1秒从第一压力传感器22采集一次居室内部8的空气压力数据，得到第一压力数据。

接收模块31是一个无线数据接收模块，接收居室外部10的空气压力数据；第二压力感测模块3每隔1秒从接收模块31获取一次居室外部10的空气压力数据，得到第二压力数据。

差分模块1计算第一压力数据减去第二压力数据的差值、再减去误差抵消值，得到压力差值。指示模块4具备一个LCD显示屏，根据压力差值在LCD显示屏上显示正负压方向和正负压数值。

误差抵消模块5具备一个误差抵消按钮，当误差抵消按钮被按动时，误差抵消模块5被触发，将第一压力数据减去第二压力数据的差值保存为误差抵消值。

控制模块11具备一个控制接口，控制接口包括以下控制信号线：开启、关闭、减小、增大、加速、减速，控制信号线用于控制能够改变居室内部8与居室外部外10的压力差值的设备，如新风系统的进风阀、或排风阀、或回风阀、或变频风机等，使压力差值维持在预先设定的范围内。

无线气压采集装置6放置于居室外部10。无线气压采集装置6包括压力传感器62和发送模块61。压力传感器62与发送模块61连接。压力传感器62是一个与第一压力传感器22型号相同的BMP380高精度绝压型压力传感器，通气孔63与居室外部10的大气连通，感应居室外部10的空气压力数据；发送模块61是一个无线数据发送模块，发送居室外部10的空气压力数据。

在开始居室正负压差监测之前，应在关闭室内新风系统并打开门窗的前提下，按动误差抵消按钮，以便数字式居室正负压差监测装置7保存误差抵消值，这样可以在差分模块1的计算过程中去除因传感器绝对精度和长期稳定度的影响以及室内外空气压力感应点的高度不同等原因产生的压力差。

为了避免干扰，得到更加平滑稳定和准确的指示数字，差分模块1还可以计算一分钟内的60个第一压力数据的和、减去60个第二压力数据的和、再减去60个所述误差抵消值的和，得到的差值除以60，得到压力差值。

为了便于用户读取信息，指示模块4还可以根据压力差值与阈值或保存的历史数据比较，在LCD显示屏上显示以下信息：压差过高、压差过低、压差的百分比排位。

本申请实施例的技术方案中，采用了两个关键技术细节降低误差提高精度，使得由两个绝压型压力传感器感应数据准确计算室内外微小空气压力差值具有可行性，其中一个是误差抵消模块，另一个是使用相同型号的压力传感器，详细说明如下：

数字式居室正负压差监测装置7和无线气压采集装置6所采用的高精度绝压型压力传感器BMP380的量程为300至1250hPa，在300至1100hPa量程内的绝对精度为+/-0.5hPa，在900至1100hPa的200hPa范围内的相对精度为+/-0.06hPa，最高分辨率达0.03Pa，12个月长期稳定度为+/-0.33hPa。本申请实施例的技术方案中，居室内外的压差仅为+/-50Pa以内，显然BMP380的绝对精度并不能足以辨别如此微小的压差。影响BMP380绝对精度的主要因素是制造过程中产生的偏移，本申请实施例巧妙地通过设计误差抵消模块抵消了这一偏移，去除了影响绝对精度的因素。在去除影响绝对精度的因素之后，精度主要由相对精度决定；BMP380相对精度的测量条件为900至1100hPa的200hPa范围内，而本中请实施例所要测量的大气压变化范围一般为40hPa之内，远低于200hPa的范围，范围越小则精度更高，根据线性计算，在+/-20hPa的范围内，BMP380的相对精度可以达到1.2Pa。由于采用了两个相同型号压力传感器BMP380，它们在某些因素导致误差的方向上是一致的，计算差值得到的误差不但不会扩大，反而会缩小。长期稳定度对测量精度的影响同样可以通过相同型号所具有的相同偏移方向，被误差抵消模块抵消；进一步地，可以在使用过程中定期触发抵消模块，避免误差抵消模块仍未能完全抵消的影响长期稳定度的因素随时间逐步积累。

对于多个居室的室内外压差监测，可以在每个居室内部8放置一个数字式居室正负压差监测装置7，而共用一个放置于居室外部10的无线气压采集装置6。

本申请实施例的技术方案，只要将数字式居室正负压差监测装置7放置在室内，将无线气压采集装置6放置在室外，并在使用前按动误差抵消按钮，身处室内的用户通过LCD显示屏就可以轻松、直观地观察到居室内外空气的正负压差状况：是正压还是负压，以及正负压差的明确数值，无须安装，操作和移动都极为方便。