CN103792176A - 测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医用口罩透气性能测试装置，尤其涉及一种测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置。本发明的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，包括定夹头、定夹头座、动夹、动夹头座和夹紧器，定夹头固定在定夹头座上，动夹头位于定夹头的正下方，动夹头设置在动夹头座上并可相对于动夹头座往复滑动；动夹头的底端连接夹紧器，夹紧器推动动夹头沿动夹头座向上滑动与定夹头夹紧并密闭；定夹头与动夹头内部皆为空腔，每个空腔的上、下端皆与外界连通；定夹头座、动夹头座和夹紧器皆设置在固定架上。本发明试样装夹过程方便快捷、稳定可靠，密封性好。为精确测出医用口罩两侧面的气体交换压力差值提供保障。

Description

测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置

技术领域

本发明涉及一种医用口罩透气性能测试装置，尤其涉及一种测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置。

背景技术

医用口罩一般用于医疗门诊、实验室、手术室等环境要求高的场合，为医护人员工作所佩戴，安全系数相对较高，对于细菌、病毒的防护能力较强。医用防护口罩适用于医务人员和相关工作人员对经空气传播的呼吸道传染病的防护，防护等级高；医用外科口罩适用于医务人员或相关人员的基本防护，以及在有创操作过程中阻止血液、体液和飞溅物传播的防护。所以说医用口罩气体交换压力差值是判断口罩是否合格以及防护等级的重要指标。

现有技术中测试口罩压力差，有的采用气体流量法，其气体交换压力差是采用恒流量气体流过一定面积的医用口罩时，测定口罩两侧面气体交换的压力差值，即口罩对气流的阻尼。

如2013年8月14日授权公告的中国专利，公告号为CN203132967U，其公开了一种口罩阻力测试装置，其通过设置口罩快速夹持装置、气体交换阻力测试系统和自动控制系统，采用气体流量法检测气流通过一定面积的医用外科口罩的两侧进行气体交换的压力差，适用于医疗器械检验单位、医用外科口罩生产单位以及相关研究部门。但被测试样的夹持装置结构较为复杂，测试精度不是很高。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其能够精确定位、快速夹紧，准确测定口罩两侧面气体交换压力差。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，包括定夹头、定夹头座、动夹头、动夹头座和夹紧器，定夹头固定在定夹头座上，动夹头位于定夹头的正下方，动夹头设置在动夹头座上并可相对于动夹头座往复滑动；动夹头的底端连接夹紧器，夹紧器推动动夹头沿动夹头座向上滑动与定夹头夹紧并密闭；定夹头与动夹头内部皆为空腔，每个空腔的上、下端皆与外界连通；定夹头座、动夹头座和夹紧器皆设置在固定架上。

定夹头座、动夹头座相互之间的安装位置为定夹头和动夹头提供了精确的轴向定位及导向，夹紧器采用具有自锁功能的四连杆夹紧装置。动夹头的底端与夹紧器的连接方式可以有多种：1.动夹头的底端直接卡在夹紧器上端，两者直接接触，不固定连接，这样便于调整高度螺钉从而调整动夹头与定夹头之间的间距；2.动夹头的底端固定连接夹紧器。

定夹头座的内孔与定夹头的外圆间隙配合，定夹头从定夹头座的内孔装入，靠定夹头上的定位凸肩安装到位，通过拧紧定夹头座上的紧定螺钉，将定夹头固定。定夹头座与定夹头也可以采用其它固定连接方式，只要保证定夹头座将定夹头固定即可。

定夹头与动夹头在测试工作过程中，定夹头由于定夹头座固定不能动作，动夹头由于动夹头座的限位，只能沿动夹头座的轴线方向往复运动。定夹头与动夹头的结合方式有如下两种最佳方式：

（1）所述的定夹头的空腔上端设有与外界连通的通气孔Ⅰ，空腔下端设有定位空腔Ⅰ，定位空腔Ⅰ的上端与定夹头的空腔连通，定位空腔Ⅰ的下端与外界连通；定位空腔Ⅰ的内径大于动夹头上端的外径；动夹头向上滑动插接在定位空腔Ⅰ内，动夹头的底端侧面设有与外界连通的通气孔Ⅳ。动夹头上端的外侧设有密封圈，动夹头位于定位空腔Ⅰ内时密封圈与定位空腔Ⅰ过盈配合。动夹头进入定夹头（定位空腔Ⅰ）后，密封圈因受静压力后发生了弹性变形，密封圈起到了密封作用。

（2）所述的定夹头的空腔上端设有与外界连通的通气孔Ⅰ，空腔下端的外侧设有密封圈；动夹头的上端设有定位空腔Ⅱ，定位空腔Ⅱ的内径大于定夹头下端的外径；定位空腔Ⅱ的上端与外界连通，定位空腔Ⅱ的下端与动夹头的空腔连通；动夹头的底端侧面设有与外界连通的通气孔Ⅳ；动夹头向上滑动，定夹头插接在定位空腔Ⅱ内。定夹头下端的外侧设有密封圈，定夹头位于定位空腔Ⅱ内时密封圈与定位空腔Ⅱ过盈配合。动夹头向上动作，使定夹头进入动夹头（定位空腔Ⅱ）后，密封圈因受静压力后发生了弹性变形，密封圈起到了密封作用。

动夹头相对的两侧面分别设有手柄，靠推动手柄使动夹头在动夹头座中往复运动，手柄与动夹头之间螺纹连接，牢固可靠，不易松动。

通气孔Ⅳ至少设置一个，多个通气孔Ⅳ可确保试验过程中气路排气畅通。

动夹头与动夹头座之间设有铜套，铜套设置在动夹头座上。动夹头座上过盈配合嵌入铜套，铜套与动夹头之间为间隙配合。动夹头从铜套的内孔装入，当动夹头在铜套内滑动时，减少了两者之间的摩擦，并且起到了支撑定位作用。

定夹头的侧面设有与空腔连通的通气孔Ⅱ，通气孔Ⅱ外接压力传感器；动夹头的侧面设有与空腔连通的通气孔Ⅲ，通气孔Ⅲ外接压力传感器。通气孔Ⅱ、通气孔Ⅲ上的内螺纹与压力传感器连接管路上的外管螺纹配合拧紧连接，两条气路连接螺纹均为管螺纹，保证了气路的密封性能。定夹头和动夹头的侧面也可以不设置通气孔，压力传感器直接通过管子与对应的定夹头和动夹头的空腔连接。

定位空腔Ⅰ或定位空腔Ⅱ的前端机加工有与轴线呈10-20°夹角的锥度斜面，锥度斜面为动夹头的推入起导向定位作用。

优选地，所述的夹紧器包括支架、基座、连接杆、曲柄、推拉轴、锁紧螺母、调整高度螺钉和导向套，基座通过支架固接在固定架上，推拉轴的上端设有盲孔，调整高度螺钉插接在盲孔内，与推拉轴螺纹连接；锁紧螺母设置在调整高度螺钉下端；导向套设置在基座的上端，推拉轴贯穿导向套后铰接在连接杆的一端，连接杆的另一端铰接在曲柄中间，曲柄的端部铰接在基座底部，曲柄、连接杆、推拉轴和基座形成四连杆结构。。调整高度螺钉与推拉轴为螺纹配合，旋转调整高度螺钉可调节螺钉端面的高度，当高度确定时，将锁紧螺母拧紧固定。对试样起到了夹紧的作用。具有快速夹紧、松开功能，当处于夹紧状态时，夹紧器受到推力载荷作用而具有自锁功能，可防止动夹头与定夹头脱开。只要能推动动夹头动作，且能将动夹头锁定，夹紧器可以采用任何结构方式。例如，可以在动夹头座上设置常规锁紧装置作为夹紧器，使用时直接用锁紧装置将动夹头锁紧在动夹头座需要的位置即可。

本发明的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，采用一种新的试样夹持装置，试样装夹过程方便快捷、稳定可靠，密封性好。为精确测出医用口罩两侧面的气体交换压力差值提供保障。该装置结构设计简单、部件安装紧凑、成本低、制作方便、使用安全。

附图说明

图1为本发明的实施例1内部结构示意图；

图2为本发明的实施例1使用状态结构示意图；

图3为本发明的实施例1定接头与动夹头结合示意图；

图4为本发明的实施例2内部结构示意图。

图中：1-定夹头；2-定夹头座；3-动夹头；4-密封圈；5-手柄；6-动夹头座；7-铜套；8-夹紧器；9-固定架；10-空腔；11-试样；

101-通气孔Ⅰ；102-定位空腔Ⅰ；103-通气孔Ⅱ；

301-通气孔Ⅳ；302-定位空腔Ⅱ；303-通气孔Ⅲ；

801-支架；802-基座；803-连接杆；804-曲柄；805-推拉轴；806-锁紧螺母；807-调整高度螺钉；808-导向套。

具体实施方式

实施例1

如图1、图3所示，本发明的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，包括定夹头1、定夹头座2、动夹头3、动夹头座6和夹紧器8，定夹头1固定在定夹头座2上，动夹头3位于定夹头1的正下方，动夹头3设置在动夹头座6上并可相对于动夹头座6往复滑动；动夹头3的底端与夹紧器8固定连接，夹紧器8推动动夹头3沿动夹头座6向上滑动与定夹头1夹紧并密闭；定夹头1与动夹头3内部皆为空腔10，每个空腔10的上、下端皆与外界连通；定夹头座2、动夹头座6和夹紧器8皆设置在固定架9上。

所述的定夹头1的空腔上端设有与外界连通的通气孔Ⅰ101，空腔下端设有定位空腔Ⅰ102，定位空腔Ⅰ102的上端与定夹头1的空腔连通，定位空腔Ⅰ102的下端与外界连通；定位空腔Ⅰ102的内径大于动夹头3上端的外径；动夹头3向上滑动插接在定位空腔Ⅰ102内，动夹头3的底端侧面设有与外界连通的通气孔Ⅳ301，通气孔Ⅳ301设置四个，可确保试验过程中气路排气畅通。

动夹头3上端的外侧设有密封圈4，动夹头3位于定位空腔Ⅰ102内时密封圈4与定位空腔Ⅰ102过盈配合。

动夹头3相对的两侧面分别设有手柄5。

动夹头3与动夹头座6之间设有铜套7，铜套7设置在动夹头座6上。

定夹头1的侧面设有与空腔连通的通气孔Ⅱ103，通气孔Ⅱ103外接压力传感器；动夹头3的侧面设有与空腔连通的通气孔Ⅲ303，通气孔Ⅲ303外接压力传感器。

定位空腔Ⅰ102或定位空腔Ⅱ302的前端机加工有与轴线呈10-20°夹角的锥度斜面。

所述的夹紧器8包括支架801、基座802、连接杆803、曲柄804、推拉轴805、锁紧螺母806、调整高度螺钉807和导向套808，基座802通过支架801固接在固定架9上，推拉轴805的上端设有盲孔，调整高度螺钉807插接在盲孔内，与推拉轴805螺纹连接；锁紧螺母806设置在调整高度螺钉807下端；导向套808设置在基座802的上端，推拉轴805贯穿导向套808后铰接在连接杆803的一端，连接杆803的另一端铰接在曲柄804中间，曲柄804的端部铰接在基座802底部，曲柄804、连接杆803、推拉轴805和基座802形成四连杆结构。

操作时，将与动夹头3顶端面积相应的试样11（医用口罩试样或其它需要测试的试样）放置到动夹头3上，将曲柄804向上提起，由于夹紧器8四连杆的机构以及导向套808的限位，推拉轴805向上运动，从而带动动夹头3向上运动，直到与定夹头1底端的定位空腔Ⅰ102紧密结合，该状态下，曲柄804弯折端、连接杆803、动夹头3、定夹头1位于一条直线上，使动夹头3和定夹头1紧密接触，不产生相对活动，夹紧器8起到锁紧功能，如图2所示。恒定流速的气流由通气孔Ⅳ301进入，沿动夹头3以及定夹头1的空腔10流通，通气孔Ⅰ101外接气源，气流由通气孔Ⅰ101抽出，整个过程中气流流通顺畅。由于通气孔Ⅱ103、通气孔Ⅲ303分别外接压力传感器，这样可以精确、快速得到试样11两侧的气体交换压差，从而计算出试样11的透气性能指标。测试完毕，向下按压曲柄804，带动推拉轴805、动夹头3向下活动，使动夹头3与定夹头1分离，直到最底端，完成一个工作过程，如此反复，可以测试不同的试样。

操作过程中，手柄5可以辅助动夹头3的上下往复动作（也可以不设置手柄）。当然夹紧器8也可以采用其它常规结构，只要能保证动夹头3、定夹头1结合时锁紧即可。由于密封圈4的作用，动夹头3、定夹头1接触时气流不能从结合缝处排出，所以通气孔Ⅱ103、通气孔Ⅲ303测试的结果更为准确，从而可提高试样的测试精度。

实施例2

如图4所示，所述的定夹头1的空腔上端设有与外界连通的通气孔Ⅰ101，空腔下端的外侧设有密封圈4；动夹头3的上端设有定位空腔Ⅱ302，定位空腔Ⅱ302的内径大于定夹头1下端的外径；定位空腔Ⅱ302的上端与外界连通，定位空腔Ⅱ302的下端与动夹头3的空腔连通；动夹头3的底端侧面设有与外界连通的通气孔Ⅳ301；动夹头3向上滑动，定夹头1插接在定位空腔Ⅱ302内。

定夹头1下端的外侧设有密封圈4，定夹头1位于定位空腔Ⅱ302内时密封圈4与定位空腔Ⅱ302过盈配合。

其它同实施例1。

实施例3

动夹头3的底端与夹紧器8接触，不固定连接。动夹头3相对的两侧面分别设有手柄5。

操作时，将与动夹头3顶端面积相应的试样11（医用口罩试样或其它需要测试的试样）放置到动夹头3上，将曲柄804向上提起，由于夹紧器8四连杆的机构以及导向套808的限位，推拉轴805向上运动，从而推动动夹头3向上运动，直到与定夹头1底端的定位空腔Ⅰ102紧密结合，该状态下，曲柄804弯折端、连接杆803、动夹头3、定夹头1位于一条直线上，使动夹头3和定夹头1紧密接触，不产生相对活动，夹紧器8起到锁紧功能，如图2所示。恒定流速的气流由通气孔Ⅳ301进入，沿动夹头3以及定夹头1的空腔10流通，通气孔Ⅰ101外接气源，气流由通气孔Ⅰ101抽出，整个过程中气流流通顺畅。由于通气孔Ⅱ103、通气孔Ⅲ303分别外接压力传感器，这样可以精确、快速得到试样11两侧的气体交换压差，从而计算出试样11的透气性能指标。测试完毕，通过手柄5向下推拉动夹头3，动夹头3接触按压调整高度螺钉807，从而带动推拉轴805、曲柄804向下运动，使动夹头3与定夹头1分离，直到最底端，完成一个工作过程，如此反复，可以测试不同的试样。

其它同实施例1。

Claims (10)

1.一种测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其特征在于，包括定夹头（1）、定夹头座（2）、动夹头（3）、动夹头座（6）和夹紧器（8），定夹头（1）固定在定夹头座（2）上，动夹头（3）位于定夹头（1）的正下方，动夹头（3）设置在动夹头座（6）上并可相对于动夹头座（6）往复滑动；动夹头（3）的底端连接夹紧器（8），夹紧器（8）推动动夹头（3）沿动夹头座（6）向上滑动与定夹头（1）夹紧并密闭；定夹头（1）与动夹头（3）内部皆为空腔（10），每个空腔（10）的上、下端皆与外界连通；定夹头座（2）、动夹头座（6）和夹紧器（8）皆设置在固定架（9）上。

2.根据权利要求1所述的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其特征在于，所述的定夹头（1）的空腔上端设有与外界连通的通气孔Ⅰ（101），空腔下端设有定位空腔Ⅰ（102），定位空腔Ⅰ（102）的上端与定夹头（1）的空腔连通，定位空腔Ⅰ（102）的下端与外界连通；定位空腔Ⅰ（102）的内径大于动夹头（3）上端的外径；动夹头（3）向上滑动插接在定位空腔Ⅰ（102）内，动夹头（3）的底端侧面设有与外界连通的通气孔Ⅳ（301）。

3.根据权利要求2所述的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其特征在于，动夹头（3）上端的外侧设有密封圈（4），动夹头（3）位于定位空腔Ⅰ（102）内时密封圈（4）与定位空腔Ⅰ（102）过盈配合。

4.根据权利要求1所述的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其特征在于，所述的定夹头（1）的空腔上端设有与外界连通的通气孔Ⅰ（101），空腔下端的外侧设有密封圈（4）；动夹头（3）的上端设有定位空腔Ⅱ（302），定位空腔Ⅱ（302）的内径大于定夹头（1）下端的外径；定位空腔Ⅱ（302）的上端与外界连通，定位空腔Ⅱ（302）的下端与动夹头（3）的空腔连通；动夹头（3）的底端侧面设有与外界连通的通气孔Ⅳ（301）；动夹头（3）向上滑动，定夹头（1）插接在定位空腔Ⅱ（302）内。

5.根据权利要求4所述的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其特征在于，定夹头（1）下端的外侧设有密封圈（4），定夹头（1）位于定位空腔Ⅱ（302）内时密封圈（4）与定位空腔Ⅱ（302）过盈配合。

6.根据权利要求2或3或4或5所述的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其特征在于，动夹头（3）相对的两侧面分别设有手柄（5）。

7.根据权利要求6所述的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其特征在于，动夹头（3）与动夹头座（6）之间设有铜套（7），铜套（7）设置在动夹头座（6）上。

8.根据权利要求6所述的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其特征在于，定夹头（1）的侧面设有与空腔连通的通气孔Ⅱ（103），通气孔Ⅱ（103）外接压力传感器；动夹头（3）的侧面设有与空腔连通的通气孔Ⅲ（303），通气孔Ⅲ（303）外接压力传感器。

9.根据权利要求6所述的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其特征在于，定位空腔Ⅰ（102）或定位空腔Ⅱ（302）的前端机加工有与轴线呈10-20°夹角的锥度斜面。

10.根据权利要求1或6所述的测定医用口罩气体交换压力差值的试样夹持装置，其特征在于，所述的夹紧器（8）包括支架（801）、基座（802）、连接杆（803）、曲柄（804）、推拉轴（805）、锁紧螺母（806）、调整高度螺钉（807）和导向套（808），基座（802）通过支架（801）固接在固定架（9）上，推拉轴（805）的上端设有盲孔，调整高度螺钉（807）插接在盲孔内，与推拉轴（805）螺纹连接；锁紧螺母（806）设置在调整高度螺钉（807）下端；导向套（808）设置在基座（802）的上端，推拉轴（805）贯穿导向套（808）后铰接在连接杆（803）的一端，连接杆（803）的另一端铰接在曲柄（804）中间，曲柄（804）的端部铰接在基座（802）底部，曲柄（804）、连接杆（803）、推拉轴（805）和基座（802）形成四连杆结构。

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