CN106680184B - 空气过滤材料过滤性能测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了空气过滤材料过滤性能测试装置及测试方法，属于空气环境净化技术领域，包括主机架、上管腔和下管腔，所述上管腔的下端和所述下管腔的上端可拆卸式连为一体并竖向固定于所述主机架上，试样置于所述上管腔和所述下管腔的相接处，所述上管腔上设置有用于连接上粉尘监测仪的上测气孔及用于连接微压计的上测压孔；所述下管腔上设置有用于连接下粉尘监测仪的下测气孔及用于连接微压计的下测压孔；所述下管腔的下端与真空泵相连，用粉尘监测仪和微压计测试过滤材料对不同粒径微细颗粒物的过滤效率和过滤阻力，用天平确定过滤材料的容尘量，具有结构简单、试样更换方便、测试周期短、数据可比性强、易于处理和分析等特点。
Description
技术领域
本发明属于空气环境净化技术领域，尤其涉及一种空气过滤材料过滤性能测试装置及测试方法。
背景技术
目前，我国只有针对空气过滤器的相关标准，没有空气过滤材料性能及检测的统一标准，生产企业各自制定产品标准，造成市场上过滤材料良莠不齐，性能标注混乱，给过滤材料的研发、生产以及过滤器生产企业带来很大困难。把过滤材料制成过滤器进行检测，又存在成本高，检测周期长等问题，且不能对与过滤材料性能密切相关的如容尘量、使用寿命和自清灰能力等指标进行测试。
因此，目前一些科研单位和生产企业参照GB/T 14295-2008《空气过滤器》和GB/T6165-2008《高效空气过滤器性能试验方法》、欧洲标准EN 779:2012《一般通风用空气过滤器过滤性能的测定》和EN1882：2000《高效空气过滤器》、美国标准ANSI/ASHRAE52.1-1992《一般通风用空气净化装置试验方法》和ANSI/ASHRAE52.2-2007《一般通风用空气净化装置计径效率方法》等标准研发了过滤材料性能测试装置。但这些测试装置仅能对过滤材料的一个或多个性能进行单独评价，且由于用于采用的标准和实施的方法不同，测试结果往往会相差很多，产品性能不具有可比性，给空气过滤材料的选择和使用带来很大的困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种空气过滤材料过滤性能测试装置，具有结构简单、试样更换方便、测试周期短、数据可比性强、易于处理和分析等特点。
为解决上述技术问题，本发明所提供的空气过滤材料过滤性能测试装置所采取的技术方案是：包括主机架、上管腔和下管腔，所述上管腔的下端和所述下管腔的上端可拆卸式连为一体并竖向固定于所述主机架上，试样置于所述上管腔和所述下管腔的相接处，所述上管腔上设置有用于连接上粉尘监测仪的上测气孔及用于连接微压计的上测压孔；所述下管腔上设置有用于连接下粉尘监测仪的下测气孔及用于连接微压计的下测压孔；所述下管腔的下端与真空泵相连。
进一步地，所述可拆卸式连接的结构为：所述上管腔和所述下管腔通过一螺母连为一体。
进一步地，所述主机架至少设有一层测试平台，所述下管腔的上端口部设有法兰盘，所述下管腔向下穿过所述测试平台上的通孔并通过所述法兰盘与所述测试平台连接。
进一步地，所述法兰盘的外周设有外螺纹，所述上管腔的下端口部设有限位圆盘，所述螺母的上端设有能与所述限位圆盘搭接的止口，向下旋转所述螺母，所述螺母能与所述法兰盘的外螺纹螺接，当所述止口止位于所述限位圆盘时，所述上管腔和所述下管腔连接并将设于所述上管腔和所述下管腔之间的过滤材料压紧。
进一步地，在所述上管腔的下端外设有与所述上管腔螺接的套筒，所述限位圆盘设于所述套筒的下端，所述套筒的端面与所述上管腔的端面平齐。
进一步地，在所述法兰盘的端面设有密封圈。
进一步地，拆卸并与所述下管腔分离后的所述上管腔通过一旋转控制机构控制旋转能与所述下管腔错开和对接。
进一步地，所述旋转控制机构包括固定于所述测试平台上的固定光轴、套于所述固定光轴外并能够上下移动的活动套管及用于连接所述上管腔和所述活动套管的支架，所述活动套管的上端设有封堵，在所述封堵上设有螺纹孔，并设有与所述螺纹孔螺纹连接的提升旋钮。
进一步地，在所述固定光轴的下端设有限位块，所述活动套管的下端设有外延的凸块，并在所述限位块上设有所述凸块穿入的凹槽。
本发明所提供的空气过滤材料过滤性能测试装置所产生的有益效果在于：本装置采用真空泵向管腔内输送空气，用粉尘监测仪和微压计测试过滤材料对不同粒径微细颗粒物的过滤效率和过滤阻力，用天平确定过滤材料的容尘量，具有结构简单、试样更换方便、测试周期短、数据可比性强、易于处理和分析等特点。
本发明另一目的在于提供一种空气过滤材料性能测试方法，将过滤材料裁剪成圆形试样，放置于上管腔和下管腔的连接处，用真空泵向管腔内输送空气，使用阀门和流量计控制空气流速，用粉尘监测仪和微压计测试过滤材料对不同粒径微细颗粒物的过滤效率和过滤阻力；用天平确定过滤材料的容尘量。
本发明提供的测试方法的有益效果在于，能够同时测试对过滤材料的一个或多个性能进行测试，测试周期短，测试结果具有可比性，易于分析和处理。
附图说明
图1是本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的立体图；
图2是本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的主视图；
图3是图2中A处的局部放大图；
图4是图2中旋转控制机构的示意图。
图中：1、主机架；2、上管腔；3、下管腔；4、上测气孔；5、上测压孔；6、下测气孔；7、下测压孔；8、上粉尘监测仪；9、下粉尘监测仪；10、微压计；11、调流阀；12、流量计；13、真空泵；14、测试平台；15、螺母；16、试样；17、密封圈；18、支架；19、提升旋钮；20、活动套管；21、固定光轴；22、限位块；23、套筒；24、限位圆盘；25、法兰盘；26、下平台；27、凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
需要说明的是，为便于描述，文中使用的“上下、前后、左右”等方位术语，不构成对本发明的限制。
具体参见图1、图2，本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的具体实施方式，包括主机架1、上管腔2和下管腔3，上管腔2的下端和下管腔3的上端可拆卸式连为一体并竖向固定于所述主机架1上，试样16置于上管腔2和下管腔3的相接处，上管腔2上设置有用于连接上粉尘监测仪8的上测气孔4及用于连接微压计10的上测压孔5；下管腔3上设置有用于连接下粉尘监测仪9的下测气孔6及用于连接微压计10的下测压孔7；下管腔3的下端与真空泵13相连。
本发明所提供的空气过滤材料过滤性能测试装置所产生的有益效果在于：本装置采用真空泵13向管腔内输送空气，用粉尘监测仪和微压计10测试过滤材料对不同粒径微细颗粒物的过滤效率和过滤阻力，用天平确定过滤材料的容尘量，具有结构简单、试样16更换方便、测试周期短、数据可比性强、易于处理和分析等特点。其中的上管腔2和下管腔3可拆卸式连接，是方便试样的放置和更换。
为了更清楚，进一步说明的是，粉尘监测仪为两台，分别接通上下管腔3，微压计10为一台，上下管腔3均与微压计10连接。另外，作为一个具体的实施例，图1和图2示出了上测气孔4、上测压孔5、下测气孔6和下测压孔7的相对位置关系，其中，上测压孔5和下测压孔7距试样16的距离近于上测气孔4和下测气孔6距试样16的距离，换句话说，就是上测压孔5和下测压孔7在上测气孔4和下测气孔6之间。这样的位置，是因为微压计是共用一台，也便于测压孔与微压计连接，而测气孔则是单独的连接的粉尘监测仪。其中，本实施例中采用的微压计为数字式微压计。
需要说明的是，作为一个具体的实施例，本发明使用无油真空泵输送空气，并在真空泵13与下管腔3之间的输送管道上，安装调流阀11和流量计12控制管道内空气流速，图1和图2中均示出了调流阀11和流量计12的安装位置，其中，作为一个具体的实施例，流量计12为转子流量计。
为了便于移动，本装置图1给出的具体结构中，主机架1下安装有万向轮。
进一步地，参见图3，作为本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的具体实施方式，其中，可拆卸式连接的结构为：上管腔2和下管腔3通过一螺母15连为一体。采用螺母15连接，此时，在上下管腔3的接头处外壁至少一个端部设有外螺纹，而以均设有外螺纹为最佳，拆卸安装方便，更换试样方便，同时也能够将试样压紧，并能够将上下管腔3的接缝处密封。
进一步地，参见图1至图3，作为本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的具体实施方式，主机架1至少设有一层测试平台14，下管腔3的上端口部设有法兰盘25，下管腔3向下穿过测试平台14上的通孔并通过法兰盘25与测试平台14连接。从图3可以清楚的看出，下管腔3的法兰盘25悬挂在测试平台14上，而上管腔2是依靠下管腔3支撑，并通过螺母15连接，形成一个直立管体，这样，不需要其他的附件固定下管腔3和上管腔2，结构简单，也便于拆卸和安装，以及更换试样。
在这里，在测试平台14的下方还设有下平台26，图1和图2示出的上粉尘监测仪8和微压计放置在测试平台14上，下粉尘监测仪9放置在下平台26上。
进一步地，再参见图3，作为本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的具体实施方式，法兰盘25的外周设有外螺纹，,上管腔2的下端口部设有限位圆盘24，螺母15的上端设有能与限位圆盘24搭接的止口，向下旋转螺母15，螺母15能与法兰盘25的外螺纹螺接，当止口止位于限位圆盘24时，也即如图3所示的位置，上管腔2和下管腔3连接并将设于上管腔2和下管腔3之间的过滤材料压紧。也即，螺母15不仅连接上下管腔3，且由于止口和限位圆盘24搭接，向下旋转螺母15，能够将上管腔2紧紧地压在下管腔3上，这里，压紧后螺母15的下端与测试平台14的上表面保持一定的间隙。
在这里，一并说明的是，设置法兰盘25和限位圆盘24另外的作用是，可以使制作的试样的直径大一些，因为，法兰盘25和限位圆盘24的外径都要大于管腔的外径，因此，就可以制作大一些的试样，避免压不住试样的问题。还是在这里一并说明，其中最佳的是，上下管腔3的外内径保持一致。而由于螺母15与限位圆盘24之间要保持一定的间隙，不可有摩擦。
进一步地，再参见图3，作为本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的具体实施方式，在上管腔2的下端外设有与上管腔2螺接的套筒23，限位圆盘24设于套筒23的下端，套筒23的端面与上管腔2的端面平齐。端面平齐便于压紧试样，也避免粉尘不经过试样而逸出，使测试结果失真，增设套筒23更也提高了上下管腔3安装拆卸的灵活方便性，其中，更便于将螺母15取下。例如，螺母15旋开至完全脱离下管腔3后，此时螺母15不便于取下，此时，可将套筒23取下，然后再将螺母15取下即可。
进一步地，再参见图3，作为本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的具体实施方式，在法兰盘25的端面设有密封圈17，目的在于也避免粉尘不经过试样而逸出，使测试结果失真。
进一步地，再参见图4，作为本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的具体实施方式，拆卸并与下管腔3分离后的上管腔2通过一旋转控制机构控制旋转能与下管腔3错开和对接。将上管腔2旋转错开，可取出试样，更换试样后，将上管腔2旋至下管腔3上对接，将螺母15拧紧，则可进行测试，另外，通过旋转控制机构，无需将上管腔2搬下搬上，也方便更换。
进一步地，再参见图4，作为本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的具体实施方式，旋转控制机构包括固定于测试平台14上的固定光轴21、套于固定光轴21外并能够上下移动的活动套管20及用于连接上管腔2和活动套管20的支架18，活动套管20的上端设有封堵，在封堵上设有螺纹孔，并设有与螺纹孔螺纹连接的提升旋钮19。可以看出，当向下旋转提升旋钮19时，则提升旋钮19的下端顶在固定光轴21上，使活动套管20上移，此时，螺母15已经脱离下管腔3，上管腔2可随活动套管20上移，至上管腔2上升一定高度，也即上管腔2的下端面离开试样，即可转动活动套管20，此时，上管腔2随活动套管20旋转并离开上管腔2的上方，如此，即可更换试样，当更换试样完毕后，再旋转活动套管20使上管腔2正冲下管腔3，再向上旋转提升旋钮19，此时活动套管20下移至上管腔2与下管腔3对接，然后旋转螺母15将上下管腔3紧密连接。
进一步地，再参见图4，作为本发明实施例提供的空气过滤材料过滤性能测试装置的具体实施方式，在固定光轴21的下端设有限位块22，活动套管20的下端设有外延的凸块，并在限位块22上设有凸块穿入的凹槽27。当凸块插入凹槽27时，则活动套管20定位不能转动，当活动套管20提升至少使上管腔2与试样不接触后，此时凸块脱离凹槽27，可转动活动套管20更换试样。
其中，活动套管20提升的高度与试样的厚度有关，当所测试样厚度为0-10mm，活动套管20提升10mm以上。
本发明实施例还提供一种空气过滤材料性能测试方法，将过滤材料裁剪成圆形试样，放置于上管腔2和下管腔3的连接处，用真空泵13向管腔内输送空气，使用阀门和流量计控制空气流速，用粉尘监测仪和微压计测试过滤材料对不同粒径微细颗粒物的过滤效率和过滤阻力，用天平确定过滤材料的容尘量，其中天平采用电子天平。
本发明提供的测试方法的有益效果在于，能够同时测试对过滤材料的一个或多个性能进行测试，测试周期短，测试结果具有可比性，易于分析和处理。
以上对本发明提供的技术方案进行了详细介绍，本发明中应用具体个例对本发明的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可对本发明进行若干改进，这些改进也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种空气过滤材料性能测试装置，其特征在于，包括主机架、上管腔和下管腔，所述上管腔的下端和所述下管腔的上端可拆卸式连为一体并竖向固定于所述主机架上，试样置于所述上管腔和所述下管腔的相接处，所述上管腔上设置有用于连接上粉尘监测仪的上测气孔及用于连接微压计的上测压孔；所述下管腔上设置有用于连接下粉尘监测仪的下测气孔及用于连接微压计的下测压孔；所述下管腔的下端与真空泵相连；所述微压计为数字式微压计；
所述可拆卸式连接的结构为：所述上管腔和所述下管腔通过一螺母连为一体；
所述主机架至少设有一层测试平台，所述下管腔的上端口部设有法兰盘，所述下管腔向下穿过所述测试平台上的通孔并通过所述法兰盘与所述测试平台连接；
所述法兰盘的外周设有外螺纹，所述上管腔的下端口部设有限位圆盘，所述螺母的上端设有能与所述限位圆盘搭接的止口，向下旋转所述螺母，所述螺母能与所述法兰盘的外螺纹螺接，当所述止口止位于所述限位圆盘时，所述上管腔和所述下管腔连接并将设于所述上管腔和所述下管腔之间的过滤材料压紧；
在所述上管腔的下端外设有与所述上管腔螺接的套筒，所述限位圆盘设于所述套筒的下端，所述套筒的端面与所述上管腔的端面平齐。
2.根据权利要求1所述的空气过滤材料性能测试装置，其特征在于，在所述法兰盘的端面设有密封圈。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的空气过滤材料性能测试装置，其特征在于，拆卸并与所述下管腔分离后的所述上管腔通过一旋转控制机构控制旋转能与所述下管腔错开和对接。
4.根据权利要求3所述的空气过滤材料性能测试装置，其特征在于，所述旋转控制机构包括固定于所述测试平台上的固定光轴、套于所述固定光轴外并能够上下移动的活动套管及用于连接所述上管腔和所述活动套管的支架，所述活动套管的上端设有封堵，在所述封堵上设有螺纹孔，并设有与所述螺纹孔螺纹连接的提升旋钮。
5.根据权利要求4所述的空气过滤材料性能测试装置，其特征在于，在所述固定光轴的下端设有限位块，所述活动套管的下端设有外延的凸块，并在所述限位块上设有所述凸块穿入的凹槽。
6.一种空气过滤材料性能测试方法，采用如权利要求1-5任一项所述的空气过滤材料性能测试装置，其特征在于，将过滤材料裁剪成圆形试样，放置于上管腔和下管腔的连接处，用真空泵向管腔内输送空气，使用阀门和流量计控制空气流速，用粉尘监测仪和微压计测试过滤材料对不同粒径微细颗粒物的过滤效率和过滤阻力；用天平确定过滤材料的容尘量。
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