CN103792171B

CN103792171B - 一种实际大气环境中评价pm2.5口罩过滤效率的装置

Info

Publication number: CN103792171B
Application number: CN201310654856.6A
Authority: CN
Inventors: 陈建民; 孙剑峰; 朱超; 李卫军
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: CN103792171A

Abstract

本发明涉及实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置，它包括缓冲箱，在箱体设置有内PM_2.5测量仪，在箱体的一侧侧壁上设置有口罩放置口和口罩固定夹，在口罩放置口的一侧箱体外侧壁上设置有连接接头，连接接头的内部设置有通气口，连接接头上连接有气体传输通道，气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的16～22倍，气体传输通道连接有外PM_2.5测量仪相连。本发明结构简单、体积小，轻巧简便，携带方便，整套测量装置可方便地携带并置于外部真实环境中，更准确地反映出口罩的实际过滤效果，有效评价了市场上PM_2.5口罩过滤效率，为PM_2.5防护口罩材料的选用、口罩产品的开发起到关键的指导作用，测量无死角，提高了口罩过滤效果测试的准确性。

Description

一种实际大气环境中评价PM2.5口罩过滤效率的装置

技术领域

本发明涉及一种测试装置，具体是一种实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置。

背景技术

以PM_2.5为突出代表的环境大气颗粒物污染是当前影响全国环境空气质量和人民群众身体健康最突出的环境问题,也是民众诉求强烈、媒体密切关注和政府高度重视的问题。PM_2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。近年来，PM_2.5高污染事件频发，有时高达800-900μg/m3,比国家规定的标准75μg/m3的标准高出10多倍。由于人们对其恐慌的日益加剧和对身体健康的愈发关注，灰霾发生期间，大量居民带上口罩。

美国国家职业安全与健康研究院(NIOSH)粉尘类呼吸防护新标准，将口罩分为N系列、R系列和P系列，每个系列又划分出了3个水平：95%，99%，99.97%；欧盟EN149标准：FFP1：最低过滤效果＞80%，FFP2：最低过滤效果＞94%，FFP3：最低过滤效果＞97%。以上检验标准在滤料的检测认证上均采取了“最坏个案”的思想，即在实验室做检测实验时的条件设立为最恶劣条件，如做效率实验时所用的氯化钠盐或DOP油雾的粉尘气体动力学计算直径为0.3微米。例如，3M口罩与“绿盾”口罩是在实验室模拟气溶胶环境下检测的，在检测过程中并没有引入真实大气环境下的空气，这就无法很好的表明口罩在真实大气环境下的过滤效率。

中国专利文献CN2906620（专利号：200620041535.4）公开了一种测试可抛式口罩性能的装置，可抛式口罩1位于标准硅胶人头模型2的口鼻位置，硬质塑料导管3嵌入人头模型2内部，下端在鼻孔处并与鼻突下侧平面平行，上端从后脑处伸出标准硅胶人头模型2通过硬质塑料导管3与有机玻璃管4的一端相连，有机玻璃管4的另一端通过硬质塑料导管3与真空泵6相连，在有机玻璃管4和真空泵6之间设有流量计5；有机玻璃管4通过软质导管9分别与粉尘检测仪7和压力计8相连。该装置虽然具有测试可抛式口罩性能的作用，但存在以下缺点：1、硬质塑料导管嵌入人头模型内部，下端在鼻孔处并与鼻突下侧平面平行，测试时，粉尘检测仪只能检测经鼻孔处口罩过滤后的气体，无法全面测试整个口罩的过滤性能，2、环境空气经待测口罩进入人头模型鼻孔，再通过硬质塑料导管进入直径为500mm左右的有机玻璃管中，经口罩过滤后的环境空气在进入直径为500mm左右的有机玻璃管中，流速变缓，变缓的气流容易使过滤后的环境空气中的PM_2.5颗粒物粘附在有机玻璃管管壁，造成测试死角，导致测试不准确。3、该装置只在口罩过滤设置粉尘检测仪，测量时，采用两套粉尘检测仪分别测试口罩前和口罩后邮寄玻璃管中的不同颗粒直径环境气溶胶质量浓度，无法同时检测口罩过滤前和过滤后气体中粉尘，导致口罩测试性能不准确，4、该装置在口罩前缺少气体缓冲装置，受外界大气变化影响较大，同样也导致口罩测试性能不准确，5、该装置的真空泵和流量计虽能控制流量，但是所控制的空气流速会对PM2.5测量仪的测数产生影响，从而影响口罩测试性能的准确性，整体设计过于复杂，成本高。

为有效推进PM_2.5防护口罩的发展创新和确实了解口罩对PM_2.5的过滤效果，达到防止空气污染，特别是空气中的可吸入颗粒物对人体的损害，所以亟需一种简便、准确、有效评价PM_2.5口罩过滤效率装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置。该装置结构简单，避免了测试过程中PM_2.5颗粒物粘附在管壁上，避免了测试死角，测试准确，为人们选用PM_2.5口罩提供了可信的参考，本发明还提供一种上述评价PM_2.5口罩过滤效率装置的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置，包括缓冲箱，所述缓冲箱包括箱体和箱盖，箱盖活动连接在箱体上，其特征在于，在箱体设置有内PM_2.5测量仪，在箱体的一侧侧壁上设置有口罩放置口，在箱体其他侧壁上设置有通气孔，所述的口罩放置口与箱体内连通，在口罩放置口的边缘设置有用于固定口罩的口罩固定夹，在口罩放置口的一侧箱体外侧壁上设置有向外突出的连接接头，连接接头的内部设置有通气口，通气口贯穿连接接头，所述的通气口与口罩放置口相对，所述的连接接头上连接有气体传输通道，气体传输通道的内径从左端到右端逐渐减小，气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的16～22倍，气体传输通道的左端口与连接接头连接，右端口连接有外PM_2.5测量仪相连。

本发明的缓冲箱起到缓冲作用，防止测试前因大气环境中风速、气流过大造成PM_2.5颗粒物损失，而造成测试不准确，本发明的气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的16～22倍，此种设计的优点：由于气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的16～22倍，经过待测口罩过滤后的环境空气通过连接接头进入气体传输通道后流速增大，气体传输通道将通过口罩后的环境空气逐渐收集到外PM_2.5测量仪采样口处，防止PM_2.5颗粒物粘附在气体传输通道的侧壁上，降低了PM_2.5颗粒物的损失，避免测量死角的产生，提高了口罩过滤效果测试的准确性。

本发明优选的，气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的18～20倍，所述的内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪均为AM510-PM_2.5测量仪，气体传输通道的右端口与外PM_2.5测量仪的油管的一端连接，油管的另一端连接外PM_2.5测量仪的采样口，所述油管的内径与气体传输通道右端口圆的直径相同。

进一步优选的，所述油管的内径为15～20mm。

本发明优选的，所述的口罩固定夹包括固定底框和与固定底框相匹配的口罩压框，所述的固定底框与口罩放置口相匹配，固定底框固定在口罩放置口的边缘，在固定底框和口罩压框之间设置有连接件，连接件将固定底框和口罩压框铰链在一起，在固定底框上设置有卡扣，固定底框和口罩压框合叠在一起，卡扣将固定底框和口罩压框固定。本发明的口罩固定夹结构简单，固定牢固，将口罩置于固定底框上，合上口罩压框，即可将口罩的边缘固定在口罩固定夹上，固定、拆卸口罩简单、便捷。

进一步优选的，所述口罩放置口为矩形，口罩固定夹的固定底框和口罩压框均为空心矩形，固定底框的大小为（200～220mm）×（135～160mm），空心矩形的空心大小为（125～140mm）×（190～210mm），所述的连接件为松紧带或折叠链，口罩压框与固定底框接触的表面设置有密封胶带。口罩压框将待测口罩边缘压住后并将口罩固定夹边缘密封，防止固定底框和口罩压框存在间隙影响测试结果。

本发明优选的，所述的连接接头为环形，在连接接头的外表面分布有沟槽，所述的沟槽沿连接接头外壁周向分布，所述的气体传输通道的左端口套接在连接接头外表面，在气体传输通道套接在连接接头的外面还设置有密封橡胶圈，所述的密封橡胶圈为1-2个。此种设计的优点：密封橡胶圈起密封、固定作用，防止在使用过程中漏气，影响检测结果，气体传输通道与连接接头连接简单、更换方便。

本发明优选的，所述连接接头的通气口内径为200～400mm，连接接头的外径与气体传输通道的左端口内径相同。以保证连接方便及气密性。

为了使检测结果更加准确，在所述的箱体内设置有支架，内PM_2.5测量仪位于支架上并且PM_2.5测量仪的进气口与气体传输通道相对。

进一步优选的，PM_2.5测量仪的进气口与气体传输通道的中心相对。

本发明优选的，所述的通气孔均布在箱体侧壁上，所述通气孔的排列方式为分上下两排排列，上排通气孔与下排通气孔的的轴线平行，相对的箱体两侧壁上的通气孔相对，所述通气孔的孔径为80～90mm。为了测试口罩在实际大气环境中的过滤效果，使箱体内的环境空气与实际大气环境中的环境空气一致，在箱体侧壁上设置有通气孔，且相对的箱体两侧壁上的通气孔相对。

为了方便实时观察测量结果，所述的箱体为透明箱体，箱体的长、宽、高分别为：600～700mm、500～600mm、500～600mm。

本发明的AM510-PM_2.5测量仪为现有设计。

本发明还提供一种利用上述评价PM_2.5口罩过滤效率装置进行评价口罩的方法，包括步骤如下：

（1）将内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪分别接上零滤过器进行调零；然后将内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪置于相同的大气环境中同时进行调整测试，直至内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪侧得的数据相差在1%以内；

（2）将步骤（1）调整后的内PM_2.5测量仪置于箱体内的支架上，使内PM_2.5测量仪的采样口与气体传输通道相对，待测口罩置于口罩放置口处，用口罩固定夹将其固定，连接气体传输通道，将气体传输通道的左端口套接在连接接头的外面，然后用密封橡胶圈将气体传输通道的左端口固定连接在连接接头上，

（3）打开箱盖，将缓冲箱置于待测大气环境中5～10分钟，使箱内气体与大气环境完全一致，

（4）调整内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪的流速，使两台测量仪的流速均为1.6～1.7L/min，同时开启内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪，4～6min后，分别记录PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪的数据，内PM_2.5测量仪的数据为口罩过滤前实际大气环境中PM_2.5的质量浓度，所述外PM_2.5测量仪的数据为经过口罩过滤后大气环境中中PM_2.5的质量浓度；

（5）外PM_2.5测量仪的数据／内PM_2.5测量仪的数据×100%，求得的数值即为待测口罩的即时过滤效率。

本发明优选的，为了提高口罩过滤效果测试的准确性，

步骤（4）调整内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪的流速，使两台测量仪的流速均为1.6～1.7L/min，同时开启内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪开始测定PM_2.5质量浓度，4～6min后，PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪开始记录数据，PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪每隔一分钟记录一次数据，经过40～60min，关闭内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪，内PM_2.5测量仪的数据为口罩过滤前实际大气环境中PM_2.5的质量浓度，所述外PM_2.5测量仪的数据为经过口罩过滤后大气环境中中PM_2.5的质量浓度；

步骤（5）将内PM_2.5测量仪的数据－相应时间的外PM_2.5测量仪的测量数据／内PM_2.5测量仪的数据，再取该40～60min内的平均值，即可获知该待测口罩的过滤效率。

本发明的利用上述评价PM_2.5口罩过滤效率装置进行评价口罩的方法，还可以测试PM_2.5口罩的使用寿命，包括步骤如下：

（4）调整内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪的流速，使两台测量仪的流速均为1.6～1.7L/min，同时开启内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪，4～6min后，分别记录PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪的数据，当外PM_2.5测量仪所测PM2.5浓度高于75μg/m³时，停止实验，记录总测量时间，该总测量时间为PM_2.5口罩的使用寿命。

本发明的实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置可以测试口罩在不同时间下吸收PM_2.5的能力，AM510-PM_2.5为美国TSI公司生产，测试时使两台测量仪的流速均为1.6～1.7L/min,正常人呼吸量在平和呼吸时为每分钟6-7.5L，剧烈运动时每分钟可达70L以上。按照7L/min计算，测试设备运行4.2min相当于常人1min的呼吸量。因此，本发明的实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置可以真实的模拟人正常呼吸，使该装置更真实实时反映人呼吸对PM_2.5口罩过滤效果的影响，提高了口罩过滤效果测试的准确性。

本发明的实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置有两个显著功能：一是评价口罩是否具有防护PM_2.5的能力，经过测试，颗粒物质量有所降低，表明口罩对PM_2.5防护有效果，且颗粒物质量降低越大，口罩的过滤效率越好；二是测试PM_2.5口罩的使用寿命，也即使用多长时间，该PM_2.5口罩失去过滤PM_2.5的功能。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明的实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置，缓冲箱起到缓冲作用，防止测试前因大气环境中风速、气流过大造成PM_2.5颗粒物损失，而造成测试不准确，气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的16～22倍，经过待测口罩过滤后的环境空气通过连接接头进入气体传输通道后流速增大，气体传输通道将通过口罩后的环境空气逐渐收集到外PM_2.5测量仪采样口处，防止PM_2.5颗粒物粘附在气体传输通道的侧壁上，降低了PM_2.5颗粒物的损失，避免测量死角的产生，提高了口罩过滤效果测试的准确性。

（2）本发明结构简单、体积小，轻巧简便，携带方便，整套测量装置可方便地携带并置于外部真实环境中，更准确地反映出口罩的实际过滤效果，有效评价了市场上PM_2.5口罩过滤效率，为PM_2.5防护口罩材料的选用、口罩产品的开发起到关键的指导作用。

（3）本发明的测试装置采用两台AM510-PM_2.5测量仪，测量浓度范围广，灵敏度高，精确度好

（4）本发明的装置对外部环境条件要求不高，可在较低和较高气温下正常运行，且维护简单，结实耐用。

（5）本发明的装置即可以评价口罩过滤效率；又可以测试PM_2.5口罩的使用寿命。

附图说明

图1是本发明评价PM_2.5口罩过滤效率装置的结构示意图。

图2为图1的A-A剖面结构示意图；

图中：1为箱体，2为箱盖、3为内AM510-PM_2.5测量仪、4为口罩固定夹、5为口罩放置口、6为橡胶圈、7为气体传输通道、8为外PM_2.5测量仪、9为通气孔、10为连接接头、11为外AM510-PM_2.5测量仪的油管、12为支架。

图3为采用实施例1的评价PM_2.5口罩过滤效率装置对含有喷胶棉的滤芯评价其过滤实际大气中PM_2.5的效果图；

图4为采用实施例2的评价PM_2.5口罩过滤效率装置对208布（有毛）评价其过滤实际大气中PM_2.5的效果图；

图5为采用实施例3的评价PM_2.5口罩过滤效率装置对绿盾口罩（L号）评价其过滤实际大气中PM_2.5的效果图。

具体实施方式

下面通过具体实施例结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1

一种实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置，结构如图1、图2所示，包括缓冲箱，缓冲箱包括箱体1和箱盖2，箱盖2活动连接在箱体1上端，在箱体1设置有内AM510-PM_2.5测量仪，在箱体的一侧侧壁上设置有口罩放置口5，所述口罩放置口5为矩形，口罩放置口5与箱体1内连通，在口罩放置口5的边缘设置有用于固定口罩的口罩固定夹4，口罩固定夹4包括固定底框和与固定底框相匹配的口罩压框，口罩压框与固定底框接触的表面设置有密封胶带，固定底框为空心矩形与口罩放置口5相匹配，固定底框固定在口罩放置口5的边缘，在固定底框和口罩压框之间设置有连接件，连接件将固定底框和口罩压框铰链在一起，所述的连接件为折叠链。在固定底框上设置有卡扣，固定底框和口罩压框合叠在一起，卡扣将固定底框和口罩压框固定，口罩压框为空心矩形，固定底框的大小为200mm×135mm，空心矩形的空心大小为125mm×190mm。

在口罩放置口5的一侧箱体外侧壁上设置有向外突出的连接接头10，连接接头10的内部设置有通气口，通气口贯穿连接接头10，通气口与口罩放置口5相对，连接接头10上连接有气体传输通道7，气体传输通道7的内径从左端到右端逐渐减小，气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的18倍，气体传输通道7的右端口与外AM510-PM_2.5测量仪的油管的一端连接，油管的另一端连接外AM510-PM_2.5测量仪的采样口，所述油管的内径与气体传输通道右端口圆的直径相同，所述油管的内径为15mm。连接接头10为环形，在连接接头10的外表面分布有沟槽，所述的沟槽沿连接接头外壁周向分布，气体传输通道7的左端口套接在连接接头10外表面，在气体传输通道7套接在连接接头的外面还设置有密封橡胶圈6，密封橡胶圈为2个。

所述连接接头的通气口内径为260mm，连接接头的外径与气体传输通道的左端口内径相同。在箱体内设置有支架，内AM510-PM_2.5测量仪位于支架上并且内AM510-PM_2.5测量仪的采样口与气体传输通道的中心相对。在相对的箱体两侧壁上设置有通气孔9，通气,9均布在箱体侧壁上，所述通气孔9的排列方式为分上下两排排列，上排通气孔与下排通气孔的的轴线平行，相对的箱体两侧壁上的通气孔9相对，所述通气孔的孔径为80mm。

箱体1为透明箱体，箱体的长、宽、高分别为：600mm、500mm、500mm。

用本实施例的实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置测试含有喷胶棉的滤芯，评价其过滤实际大气中PM_2.5的效果如附图3所示：如附图3所示，未经喷胶棉滤芯过滤前空气中的PM_2.5平均浓度：116μg/m³；经喷胶棉滤芯过滤后空气中的PM_2.5平均浓度为37μg/m³；平均滤过效率为67.92%。

实施例2

如实施例1所述的实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置，不同之处在于，

气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的19倍，外AM510-PM_2.5测量仪的油管的内径为18mm，所述连接接头的通气口内径为335mm，所述通气孔的孔径为85mm。

箱体1为透明箱体，箱体的长、宽、高分别为：650mm、550mm、550mm。

用本实施例的实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置测试208布（有毛），评价其过滤实际大气中PM_2.5的效果如附图4所示：

如附图4，未经208布（有毛）过滤前空气中的PM_2.5平均浓度：205μg/m³；经208布（有毛）过滤后空气中的PM_2.5平均浓度：82μg/m³；平均滤过效率：60.00%。

实施例3

气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的20倍，外AM510-PM_2.5测量仪的油管的内径为20mm，所述连接接头的通气口内径为390mm，所述通气孔的孔径为90mm。

箱体1为透明箱体，箱体的长、宽、高分别为：700mm、600mm、600mm。

用本实施例的实际大气环境中评价PM_2.5口罩过滤效率的装置测试现有市场上的绿盾口罩（L号），评价其过滤实际大气中PM_2.5的效果如附图5所示：

如附图5，未经绿盾口罩过滤膜前空气中的PM_2.5平均浓度：273μg/m³；经过滤膜后空气中的PM_2.5平均浓度：3μg/m³；平均滤过效率：98.82%。

实施例4

一种利用实施例1所述的评价PM_2.5口罩过滤效率装置进行评价口罩的方法，包括步骤如下：

（2）将步骤（1）调整后的内PM_2.5测量仪置于箱体内的支架上，使内PM2.5测量仪的采样口与气体传输通道相对，待测口罩置于口罩放置口处，用口罩固定夹将其固定，连接气体传输通道，将气体传输通道的左端口套接在连接接头的外面，然后用密封橡胶圈将气体传输通道的左端口固定连接在连接接头上；

（3）打开箱盖，将缓冲箱置于待测大气环境中5分钟，使箱内气体与大气环境完全一致；

（4）调整内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪的流速，使两台测量仪的流速均为1.6L/min，同时开启内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪，4min后，分别记录PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪的数据，内PM_2.5测量仪的数据为口罩过滤前实际大气环境中PM_2.5的质量浓度，所述外PM_2.5测量仪的数据为经过口罩过滤后大气环境中中PM_2.5的质量浓度；

实施例5

一种利用实施例2所述的评价PM_2.5口罩过滤效率装置进行评价口罩的方法，包括步骤如下：

（2）将步骤（1）调整后的内PM_2.5测量仪置于箱体内的支架上，使内PM_2.5测量仪的采样口与气体传输通道相对，待测口罩置于口罩放置口处，用口罩固定夹将其固定，连接气体传输通道，将气体传输通道的左端口套接在连接接头的外面，然后用密封橡胶圈将气体传输通道的左端口固定连接在连接接头上；

（3）打开箱盖，将缓冲箱置于待测大气环境中8分钟，使箱内气体与大气环境完全一致；

（4）调整内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪的流速，使两台测量仪的流速均为1.6～1.7L/min，同时开启内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪开始测定PM_2.5质量浓度，4～6min后，PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪开始记录数据，PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪每隔一分钟记录一次数据，经过40min，关闭内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪，内PM_2.5测量仪的数据为口罩过滤前实际大气环境中PM_2.5的质量浓度，所述外PM_2.5测量仪的数据为经过口罩过滤后大气环境中中PM_2.5的质量浓度；

（5）将内PM_2.5测量仪的数据－相应时间的外PM_2.5测量仪的测量数据／内PM_2.5测量仪的数据，再取该40min内的平均值，即可获知该待测口罩的过滤效率。

实施例6

一种利用实施例3所述的评价PM_2.5口罩过滤效率装置进行评价口罩的方法，包括步骤如下：

（3）打开箱盖，将缓冲箱置于待测大气环境中9分钟，使箱内气体与大气环境完全一致；

（4）调整内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪的流速，使两台测量仪的流速均为1.6L/min，同时开启内PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪，6min后，分别记录PM_2.5测量仪、外PM_2.5测量仪的数据，当外PM_2.5测量仪所测PM_2.5浓度高于75μg/m³时，停止实验，记录总测量时间，该总测量时间为PM_2.5口罩的使用寿命。

Claims

1.一种实际大气环境中评价PM2.5口罩过滤效率的装置，包括缓冲箱，所述缓冲箱包括箱体和箱盖，箱盖活动连接在箱体上，其特征在于，在箱体设置有内PM2.5测量仪，在箱体的一侧侧壁上设置有口罩放置口，在箱体其他侧壁上设置有通气孔，所述的口罩放置口与箱体内连通，在口罩放置口的边缘设置有用于固定口罩的口罩固定夹，在口罩放置口的一侧箱体外侧壁上设置有向外突出的连接接头，连接接头的内部设置有通气口，通气口贯穿连接接头，所述的通气口与口罩放置口相对，所述的连接接头上连接有气体传输通道，气体传输通道的内径从左端到右端逐渐减小，气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的16～

22倍，气体传输通道的左端口与连接接头连接，右端口与外PM2.5测量仪相连。

2.根据权利要求1所述的实际大气环境中评价PM2.5口罩过滤效率的装置，其特征在于，气体传输通道左端口圆的直径为右端口圆的直径的18～20倍，所述的内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪均为AM510-PM2.5测量仪，气体传输通道的右端口与外PM2.5测量仪的油管的一端连接，油管的另一端连接外PM2.5测量仪的采样口，所述油管的内径与气体传输通道右端口圆的直径相同，所述油管的内径为15~20mm。

3.根据权利要求1所述的实际大气环境中评价PM2.5口罩过滤效率的装置，其特征在于，所述的口罩固定夹包括固定底框和与固定底框相匹配的口罩压框，所述的固定底框与口罩放置口相匹配，固定底框固定在口罩放置口的边缘，在固定底框和口罩压框之间设置有连接件，连接件将固定底框和口罩压框铰链在一起，在固定底框上设置有卡扣，固定底框和口罩压框合叠在一起，卡扣将固定底框和口罩压框固定。

4.根据权利要求1所述的实际大气环境中评价PM2.5口罩过滤效率的装置，其特征在于，所述口罩放置口为矩形，口罩固定夹的固定底框和口罩压框均为空心矩形，固定底框的大小为（200~220mm）×（135~160mm），空心矩形的空心大小为（125~140mm）×（190~210mm），所述的连接件为松紧带或折叠链，口罩压框与固定底框接触的表面设置有密封胶带。

5.根据权利要求1所述的实际大气环境中评价PM2.5口罩过滤效率的装置，其特征在于，所述的连接接头为环形，在连接接头的外表面分布有沟槽，所述的沟槽沿连接接头外壁周向分布，所述的气体传输通道的左端口套接在连接接头外表面，在气体传输通道套接在连接接头的外面还设置有密封橡胶圈，所述的密封橡胶圈为1-2个，所述连接接头的通气口内径为200～400mm，连接接头的外径与气体传输通道的左端口内径相同。

6.根据权利要求1所述的实际大气环境中评价PM2.5口罩过滤效率的装置，其特征在于，在所述的箱体内设置有支架，内PM2.5测量仪位于支架上并且内PM2.5测量仪的进气口与气体传输通道相对。

7.根据权利要求1所述的实际大气环境中评价PM2.5口罩过滤效率的装置，其特征在于，所述的通气孔均布在箱体侧壁上，所述通气孔的排列方式为分上下两排排列，上排通气孔与下排通气孔的的轴线平行，相对的箱体两侧壁上的通气孔相对，所述通气孔的孔径为80～90mm，所述的箱体为透明箱体，箱体的长、宽、高分别为：600～700mm、500～600mm、500mm～600mm。

8.一种利用权利要求1所述的评价PM2.5口罩过滤效率装置进行评价口罩的方法，包括步骤如下：

（1）将内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪分别接上零滤过器进行调零；然后将内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪置于相同的大气环境中同时进行调整测试，直至内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪侧得的数据相差在1%以内；

（2）将步骤（1）调整后的内PM2.5测量仪置于箱体内的支架上，使内PM2.5测量仪的采样口与气体传输通道相对，待测口罩置于口罩放置口处，用口罩固定夹将其固定，连接气体传输通道，将气体传输通道的左端口套接在连接接头的外面，然后用密封橡胶圈将气体传输通道的左端口固定连接在连接接头上；

（3）打开箱盖，将缓冲箱置于待测大气环境中5~10分钟，使箱内气体与大气环境完全一致；

（4）调整内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪的流速，使两台测量仪的流速均为1.6～1.7L/min，同时开启内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪，4～6min后，分别记录内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪的数据，内PM2.5测量仪的数据为口罩过滤前实际大气环境中PM2.5的质量浓度，所述外PM2.5测量仪的数据为经过口罩过滤后大气环境中中PM2.5的质量浓度；

（5）外PM2.5测量仪的数据／内PM2.5测量仪的数据×100%，求得的数值即为待测口罩的即时过滤效率。

9.一种利用权利要求1所述的评价PM2.5口罩过滤效率装置进行评价口罩的方法，包括步骤如下：

（4）调整内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪的流速，使两台测量仪的流速均为1.6～1.7L/min，同时开启内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪开始测定PM2.5质量浓度，4～6min后，内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪开始记录数据，内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪每隔一分钟记录一次数据，经过40～60min，关闭内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪，内PM2.5测量仪的数据为口罩过滤前实际大气环境中PM2.5的质量浓度，所述外PM2.5测量仪的数据为经过口罩过滤后大气环境中中PM2.5的质量浓度；

（5）将内PM2.5测量仪的数据－相应时间的外PM2.5测量仪的测量数据／内PM2.5测量仪的数据，再取该40～60min内的平均值，即可获知该待测口罩的过滤效率。

10.一种利用权利要求1所述的评价PM2.5口罩过滤效率装置进行评价口罩的方法，包括步骤如下：

（4）调整内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪的流速，使两台测量仪的流速均为1.6～1.7L/min，同时开启内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪，4～6min后，分别记录内PM2.5测量仪、外PM2.5测量仪的数据，当外PM2.5测量仪所测PM2.5浓度高于75μg/m3时，停止实验，记录总测量时间，该总测量时间为PM2.5口罩的使用寿命。