CN101995372B - 一种空气过滤材料测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空气过滤材料测试仪，其包括高效过滤器、电晕中和器、过滤器夹具、气溶胶发生器、激光粒子计数器、压差表和计算机，高效过滤器出口分别经管路连接电晕中和器入口和气溶胶发生器入口，气溶胶发生器出口经管路连接电晕中和器入口；所述过滤器夹具由上游夹具和下游夹具密闭组装而成，所述上游夹具由进气管路和进气腔组成，下游夹具由出气管路和出气腔组成，电晕中和器出口连接上游夹具的进气管路，激光粒子计数器连接下游夹具的出气管路，压差表分别连接进气腔和出气腔；所述激光粒子计数器和压差表分别连接计算机。本发明的空气过滤材料测试仪检测效率和灵敏度高，检测过程全自动控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气过滤材料测试仪。
背景技术
我国目前使用的高效过滤器检测标准GB6165-85以及GB13554-92规定的检测方法为钠焰法和油雾法。目前国内普遍采用钠焰法，某些军工单位沿用与前苏联标准相一致的油雾法。但从目前检测方法来看，计径计数法是测试高效过滤器最严格的方法，用这种方法代替其他传统方法是大趋势。而在我国，计径计数法并没有被推广，这就给我国生产的空气过滤产品的质量被国际同行所认可、打入国际市场造成了障碍。
国产检测台在国内只有油雾法和钠焰法试验台。这类试验台使用起来，操作不便，检测周期长，因此造成劳动强度增大，生产成本增加，使得厂家不愿意用这种方法进行逐台检测。因此国内各厂生产的高效过滤器，其过滤效率或是经验值，或是抽样效率值，可靠性较低，不利于市场的匹配选择。特别如果在洁净度要求高的行业中选用了不合适甚至不合格的产品，将会给行业带来巨大的损失，正是这些隐患的存在使得很多行业宁愿选择价格较贵的进口产品，从而限制了国产过滤器的发展。国内过滤行业规模还稍显不足，而进口的试验台或者部分关键部件的价格昂贵，维护不方便，因此国内过滤行业使用进口试验台的动力不足。目前仅有国内几家较大的高效滤料生产厂家使用的是进口仪器，然而该仪器是按标准NIOSH 42 CFR PART84（GB2626-2006）生产制作，不是按高效滤料（EN1822）等相关标准制作。据该公司相关仪器数据分析，该仪器测试粒径只能检测粒径为0.3μm的数据，不符合高效滤料需要的最易透过粒径（MPPS）点的过滤效率。
综上所述，检测设备的不足将是中国（超）高效过滤器行业发展的重要瓶颈之一。发展适合我国国情并能够与世界接轨的（超）高效空气过滤器检测设备对于国内空气过滤行业的发展有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种检测效率和灵敏度高，检测过程全自动控制的空气过滤材料测试仪。
本发明的技术方案是：一种空气过滤材料测试仪，其包括高效过滤器、电晕中和器、过滤器夹具、气溶胶发生器、激光粒子计数器、压差表和计算机，高效过滤器出口分别经管路连接电晕中和器入口和气溶胶发生器入口，气溶胶发生器出口经管路连接电晕中和器入口；所述过滤器夹具由上游夹具和下游夹具密闭组装而成，所述上游夹具由进气管路和进气腔组成，下游夹具由出气管路和出气腔组成，电晕中和器出口连接上游夹具的进气管路，激光粒子计数器连接下游夹具的出气管路，压差表分别连接进气腔和出气腔；所述激光粒子计数器和压差表分别连接计算机。
优选地，所述的气溶胶发生器出口与电晕中和器入口之间的管路上设有第一流量计，下游夹具的出气管路上设有第二流量计，第一流量计和第二流量计分别连接计算机。
优选地，所述的高效过滤器出口与电晕中和器入口之间的管路上以及高效过滤器出口与气溶胶发生器入口之间的管路上分别设有可控调节阀，可控调节阀连接计算机。
优选地，所述的气溶胶发生器出口与电晕中和器入口之间还设有用于控制气溶胶颗粒尺寸的碰撞器，所述碰撞器具有密闭的腔体，腔体顶部设有加速喷嘴，位于加速喷嘴正下方的腔体内设有碰撞板，腔体顶部设有出气口。
本发明针对一般过滤材料最易透过粒径在0.3μm附近的特点，使气溶胶在密闭腔体内与碰撞板发生碰撞，这样会把大部分大颗粒气溶胶去掉；采用多级腔体后，在前一级腔体中没有去掉的一部分大颗粒气溶胶在第二次加速后又碰撞在后一级的碰撞板上，如此反复，可直至去掉所有的大颗粒气溶胶。
优选地，所述碰撞器由两个以上的腔体逐级连接而成，上一级腔体上的出气口与下一级腔体上的加速喷嘴连接。
优选地，所述碰撞器由三个腔体逐级连接而成。
本发明的有益效果是：
1）针对一般过滤材料最易透过粒径在0.3μm附近的特点，采用激光粒子计数器和计数计径法分析平均粒径0.3μm处的过滤效率，使之符合更宽的行业使用范围。检测仪除了能应用于呼吸防护用品相关材料和呼吸防护用品的检测外，还可应用于高效空气过滤材料过滤效率和阻力的检测；
2）气溶胶发生器中采用了多级碰撞器，可完全去除粒径大于0.3μm的气溶胶，保证了气溶胶有效检测数据位于平均粒径0.3μm处；
3）仪器配置了电晕中和器，以中和气溶胶所带的静电, 防止气溶胶颗粒的积聚、变大, 从而进一步保证了获得的气溶胶粒子粒径分布位于平均粒径0.3μm处；
4）压缩空气进入气溶胶发生器前，经过高效过滤器完全除掉空气中的无效气溶胶，保证了检测气源的纯净；
5)本仪器主送气管道采用了正向压力输送空气，排除了外界空气的干扰，同时提供了安静的测试环境。
6）采用了全自动数字控制模式，实现了控制、采集、分析、显示全自动化，仪器不需要外加物理调节阀，使得仪器可以在稳定的操作环境下工作，保证了测试结果的稳定、准确。
附图说明
图1是本发明空气过滤材料测试仪的工作原理图。
图2是本发明碰撞器的工作原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
参照图1,一种空气过滤材料测试仪，其包括高效过滤器1、电晕中和器2、过滤器夹具、气溶胶发生器3、激光粒子计数器4、压差表5和计算机6，高效过滤器1出口分别经管路连接电晕中和器2入口和气溶胶发生器3入口，气溶胶发生器3出口经管路连接电晕中和器2入口；所述过滤器夹具由上游夹具7和下游夹具8密闭组装而成，所述上游夹具7由进气管路9和进气腔10组成，下游夹具8由出气管路11和出气腔12组成，电晕中和器2出口连接上游夹具的进气管路9，激光粒子计数器4连接下游夹具的出气管路11，压差表5分别连接进气腔10和出气腔12；所述激光粒子计数器4和压差表5分别连接计算机。
所述的气溶胶发生器出口与电晕中和器入口之间的管路上设有第一流量计13，下游夹具的出气管路上设有第二流量计14，第一流量计13和第二流量计14分别连接计算机6。所述的高效过滤器1出口与电晕中和器2入口之间的管路上以及高效过滤器1出口与气溶胶发生器3入口之间的管路上分别设有可控调节阀15，可控调节阀15连接计算机6。
参照图1-2，所述的气溶胶3发生器出口与电晕中和器2入口之间还设有用于控制气溶胶颗粒尺寸的碰撞器17，所述碰撞器由三个密闭的腔体18,19,20逐级连接而成，腔体18顶部设有加速喷嘴21，位于加速喷嘴21正下方的腔体18内设有碰撞板22，腔体18顶部设有出气口23；腔体19顶部设有加速喷嘴24，位于加速喷嘴24正下方的腔体19内设有碰撞板25，腔体顶部设有出气口26；腔体20顶部设有加速喷嘴27，位于加速喷嘴27正下方的腔体20内设有碰撞板28，腔体顶部设有出气口29。腔体18上的出气口23与腔体19上的加速喷嘴24连接, 腔体19上的出气口26与腔体20上的加速喷嘴27连接。
本发明使用时，压缩空气经过高效过滤器过滤后，变成一股干净的气流，气溶胶发生器产生的气溶胶(粉尘)经碰撞器后加入到干净的气流中，成为可控的上游含尘气流。碰撞器的工作原理是：含有大颗粒的气溶胶由加速喷嘴21通入，在腔体18内的碰撞板22上进行碰撞，把大部分大颗粒气溶胶去掉；在腔体18中没有去掉的大颗粒气溶胶在腔体19中经加速喷嘴24加速，在腔体19内的碰撞板25上再去除大部分大颗粒气溶胶；最后，在腔体18,19中没有去掉的大颗粒气溶胶在腔体20中经加速喷嘴27加速，在腔体20内的碰撞板28上再去除大部分大颗粒气溶胶,从而基本完全去掉了所有的大颗粒气溶胶,从出气口29的气溶胶进入到电晕中和器2中。
在上游夹具7的进气腔10和下游夹具8的出气腔12之间先不放置任何被测空气过滤材料（器），含尘气流依次流经进气管路9、进气腔10、出气腔12、出气管路11后排出，进、出气管道中流量的大小是通过变压器或者变频器控制抽风机来控制的。激光粒子计数器4对出气管路11中的空气采样，同时采样后的数据传输至计算机，此数据即为空气经过被测过滤材料前的检测数据值。
然后，将被测空气过滤材料（器）置于上游夹具7的进气腔10和下游夹具8的出气腔12之间。含尘气流流经被测空气过滤材料（器）后，空气中的粉尘的含尘浓度就会降低，激光粒子计数器4对出气管路11中的空气采样，此采样数据即为空气经过被测过滤材料后的检测数据值。计算机通过比对空气经过被测过滤材料前后的检测数据值，计算得到被测空气过滤材料（器）的过滤效率。同时，压差表读出被测空气过滤材料前后进气腔10和出气腔12的压差，传输到计算机。另外，流量计13,14也对各管路的气体流量进行采样，并把数据传输到计算机。
Claims (5)
1.一种空气过滤材料测试仪，其特征在于：其包括高效过滤器、电晕中和器、过滤器夹具、气溶胶发生器、激光粒子计数器、压差表和计算机，高效过滤器出口分别经管路连接电晕中和器入口和气溶胶发生器入口，气溶胶发生器出口经管路连接电晕中和器入口；所述过滤器夹具由上游夹具和下游夹具密闭组装而成，所述上游夹具由进气管路和进气腔组成，下游夹具由出气管路和出气腔组成，电晕中和器出口连接上游夹具的进气管路，激光粒子计数器连接下游夹具的出气管路，压差表分别连接进气腔和出气腔；所述激光粒子计数器和压差表分别连接计算机；所述的气溶胶发生器出口与电晕中和器入口之间还设有用于控制气溶胶颗粒尺寸的碰撞器，所述碰撞器具有密闭的腔体，腔体顶部设有加速喷嘴，位于加速喷嘴正下方的腔体内设有碰撞板，腔体顶部设有出气口。
2.根据权利要求1所述的空气过滤材料测试仪，其特征在于：所述的气溶胶发生器出口与电晕中和器入口之间的管路上设有第一流量计，下游夹具的出气管路上设有第二流量计，第一流量计和第二流量计分别连接计算机。
3.根据权利要求1或2所述的空气过滤材料测试仪，其特征在于：所述的高效过滤器出口与电晕中和器入口之间的管路上以及高效过滤器出口与气溶胶发生器入口之间的管路上分别设有可控调节阀，可控调节阀连接计算机。
4.根据权利要求1所述的空气过滤材料测试仪，其特征在于：所述碰撞器由两个以上的腔体逐级连接而成，上一级腔体上的出气口与下一级腔体上的加速喷嘴连接。
5.根据权利要求4所述的空气过滤材料测试仪，其特征在于：所述碰撞器由三个腔体逐级连接而成。
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