CN107167330B - 过滤吸收器剩余防护时间预测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种过滤吸收器剩余防护时间预测方法，设置至少一个具有与所述过滤吸收器一样过滤吸收功能的检测装置，使所述检测装置与过滤吸收器并行连接、同步工作，根据所述检测装置的防护时间，预测过滤吸收器的剩余防护时间；还提供一种过滤吸收器剩余时间预测装置和系统，能够对过滤吸收器的剩余防护时间进行预测。本发明提供的方法、装置和系统能够排除环境条件对防护时间预测的影响，合理、可靠、实时预测过滤吸收器剩余防护时间。

Description

过滤吸收器剩余防护时间预测方法及装置

技术领域

本发明涉及防护检测设备技术领域，具体涉及一种过滤吸收器剩余防护时间预测方法及装置。

背景技术

在社会生活各个领域，人们会面临各种危险的工作环境，尤其是工作中的有毒有害气体，如一氧化碳、二氧化碳、氯气、氨气、二氧化硫、光气、氯化氢、甲烷、乙烷、乙烯、苯蒸气、甲醛气体、乙醚等等，直接危及作业人员安全。为此人们通常利用各种过滤吸收器进行安全防护，例如，采用防护滤器对有毒有害气体进行吸收防护，就是普遍采用的一种措施。通常使用的防护滤器如过滤吸收器和滤毒器(以下统称过滤吸收器)内填有过滤吸附材料，用于净化空气中的有毒工业品和毒气，其有效防护时间，或者防护寿命，一般是在固定风量、固定浓度的有毒工业品和毒气的情况下测得。但是过滤吸收器的有效防护时间随着工作环境、使用工况不同，有效防护时间又不尽相同。能够合理确定过滤吸收器的有效防护时间，或其使用寿命，就成为迫切的需要。

申请公布号为CN106092634A的发明申请公开了一种检测滤毒罐防护时间的装置和方法，能够对粮食企业经常使用的储粮熏蒸剂磷化氢滤毒罐的防护时间进行连续检测，准确得出滤毒罐对磷化氢气体的防护时间。授权公告号为CN204924683U的实用新型公开了一种DMMP防护时间测试装置，对人防过滤吸收器的DMMP防护时间进行测试，可以作为人防过滤吸收器DMMP防护性能的评价。但是，这些现有技术只能检测过滤吸收器在测试条件下的防护时间或其工作寿命，无法预测在不同的实际使用环境中的实际有效防护时间，如温度、湿度、通过过滤吸收器的气体流速不同时，有效工作时间的差异是无法检测的；对于多次或反复使用的过滤吸收器，不能检测实时动态的剩余防护时间。

现有技术还公开了对防毒面具及罐等过滤吸收器的剩余寿命指示的技术方案，例如，美国专利6497756B1及美国专利4326514直接采用滤筒内部的壁上、收附剂上放置的指示材料的颜色改变，来指示其寿命，但是此类指示剂只针对特定的指示剂和特定的气体，而且颜色变化受温度、湿度等环境条件影响较大，结果可靠性不够。也有技术采用电子温度传感器，如美国专利4440162公开的技术方案，但是此类技术只适用于高浓度且在收附介质上吸收时具有热效应的物质。也有采用有原型ESLI的寿命指示方法，如申请公布号为CN105194777A的中国专利申请用于防毒面具筒及罐的剩余使用寿命指示，但是此类方法涉及的系统复杂，传感器性能直接影响寿命指示的可靠性，而且这些设备都放置在过滤吸收器的末端，智能检测到寿命结束时间，一旦防护寿命用尽，立即需要更换新的过滤吸收器，很可能给使用者带来直接危险，过滤吸收器在实际使用过程中的动态的使用寿命不可预测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种过滤吸收器剩余防护时间预测方法，设置至少一个具有过滤吸收器一样过滤吸收功能的检测装置，使所述检测装置与过滤吸收器并行连接、同步工作，根据所述检测装置的穿透时间，预测过滤吸收器的剩余防护时间。

在本发明可选实施例中，设置的检测装置包括多个检测部件，所述多个检测部件的穿透时间各不相同；通过检测多个检测部件的穿透时间，可以确定多个检测部件与其穿透时间之间的关联关系，依照所述关联关系，可以预测过滤吸收器的剩余防护时间。

进一步，在本发明可选实施例中，多个过滤部件的穿透时间成线性关系。

作为可选实施例，本发明公开的剩余防护时间检测方法，还可以包括以下步骤：

检测过滤吸收器工作条件，所述工作条件包括温度、湿度、气压；

检测过滤吸收器工作状态，所述工作状态包括气体组分及其浓度、气体流量；

显示检测装置的防护时间；

显示过滤吸收器的剩余防护时间；

对剩余防护时间进行报警。

本发明还提供一种过滤吸收器剩余防护时间预测装置，该装置可以包括：

检测单元，由多个检测部件组成，所述多个检测部件互相连接，其连接方式为并联、串联或者并联串联的混合连接；

采样单元，所述采样单元的一端与检测单元连接，其另一端与过滤吸收器的入口端相连接；

排气单元，所述排气单元一端与检测单元连接，其另一端与尾气分析单元相连接；

尾气分析单元，用于分析通过检测部件的气体。

进一步，在本发明可选实施例中，多个检测部件中都装填有过滤吸收材料，至少部分检测部件中过滤吸收材料装填高度不相同。

进一步，在本发明可选实施例中，多个检测部件中的过滤吸收材料装填高度呈等差数列。

在本发明可选实施例中，检测部件中的过滤吸收材料与过滤吸收器中的过滤吸收材料相同。

进一步，本发明可选实施例中，检测装置还可以包括：

数据存贮单元，用于存储检测装置的信息；

显示单元，用于显示信息；

控制单元，用于控制检测装置；

报警单元，根据检测处理信息进行报警。

本发明还公开一种防护系统，该系统采用本发明公开的方法预测过滤吸收器的剩余防护时间。

本发明公开的防护系统，还可以采用本发明公开的检测装置，预测过滤吸收器的剩余防护时间。

本发明的有益效果是，能够准确预测过滤吸收器在实际工作状态下的剩余防护时间，预测结果不受过滤吸收器实际工作条件的影响，可以根据动态的检测结果，预测决定过滤吸收器的工作和更换时间，方法简单可行，设备简易可靠。

附图说明

图1实施例1中过滤吸收器剩余防护时间预测装置示意图

图2实施例2中过滤吸收器剩余防护时间预测装置示意图

图3实施例1实验中动力管碳层装填高度与穿透时间关系图

图4实施例2试验中动力管碳层装填高度与穿透时间关系图

附图标记

1 过滤吸收器 11 过滤吸收器进气端 12 过滤吸收器排气端

2 气流源 3 检测单元 31-36 检测部件

4 采样单元 5 气泵 6 尾气分析单元

7 尾气排气口 8 控制阀

具体实施方式

通过解释以下本申请公开的实施方案，本发明的目的和优点将变得清楚。

本发明所述的过滤吸收器，是指通常通过过滤吸收的方式除去空气中的有毒有害气体，给人员提供呼吸系统保护的一种保护装置，例如用于个人呼吸道防护的防毒面具，用于密闭空间防护的集体防护滤器，或者用于大型活动场所空气净化或者有毒有害气体防护的大型集体防护工程。这类过滤吸收器通常使用过滤吸附材料实现有毒有害气体的去除，通常是通过物理吸附、化学吸附、甚至化学反应等方式实现有毒有害气体与空气的分离，确保通过吸收器处理后的空气中不含有对人员有害的物质。但是本发明公开的方法和装置不限定于本发明公开的防护技术本身，对采用其他工作原理去除有毒有害气体的防护装置，可以采用与该防护装置类具有相同或类似工作原理的方法或装置，依据本发明公开的技术方案思路，对其剩余防护时间或剩余寿命进行预测，所以并不排除在本发明公开的保护范围。

本发明述及的有毒有害气体，包括但不限于通常所述的工业有毒有害气体或蒸汽，例如，一氧化碳、二氧化碳、氯气、氨气、二氧化硫、光气、氯化氢、甲烷、乙烷、乙烯、苯蒸气、甲醛气体、乙醚等。

本发明述及的剩余防护时间预测，主要是指过滤吸收器在工作过程中，随着使用时间的增加，需要对其剩余的有效工作时间进行准确评估，便于人员进行正确的决策，并采取合理的防护措施，所以此剩余工作时间可以包括0-100％有效工作时间内的任何一个值。本发明述及的碳层厚度、碳层装填高度等，是指活性炭等吸附过滤材料在检测装置中的装填时，在检测的装置中气体通行方向上的延伸距离。

本发明述及的穿透时间，是指含有毒有害气体的气流源通过检测部件、过滤吸收器等，在尾气端开始出现有毒有害气体的时间，例如，如果述及10％穿透时间，是指尾气端气体中有毒有害气体的浓度达到其初始浓度的10％时经历的时间，如果述及50％穿透时间，是指尾气端气体中有毒有害气体的浓度达到其初始浓度的50％时经历的时间，如果述及100％穿透时间，是指尾气端气体中有毒有害气体的浓度达到其初始浓度的100％时经历的时间，即过滤吸收器完全失效的时间。本发明述及的寿命，是指过滤吸收器有效工作时间。防护时间通常是指过滤吸收器有效工作、对有毒有害气体能够有效防护的时间。通常，穿透时间，可以等同于防护时间，也可以等同于使用寿命。

本发明述及的实验数据，不排除本技术领域常规的实验误差，合理范围内的数值应理解为包括在本实验结果范围之内。

本发明提供了一种过滤吸收器剩余防护时间预测方法，设置至少一个检测装置，使所述检测装置与过滤吸收器并行连接、同步工作，根据所述检测装置的穿透时间，预测过滤吸收器的剩余防护时间。通常过滤吸收器是通过其中的过滤吸收材料去除有毒有害气体的，这个过程受过滤吸收器的使用环境的影响，例如环境温度、环境湿度对其过滤吸收材料的性能影响较大，而且使用过程中有毒有害气体的浓度、气体的种类以及气体的流速或流量可能有很大的差异，造成了实际使用中过滤吸收器的有效工作时间差异较大，使用人员无法准确得知其有效工作时间，给安全防护造成很大不确定性。所以，本发明采用一个独立的检测装置，将此检测装置放置在过滤吸收器一样的工作环境中，使二者处于同样的工作条件和工作状态下，这样，通过对检测装置的有效工作时间的动态监测，就可以准确预测过滤吸收器的有效工作时间，而且完全排除了工作环境和工况等可变化因素。而且采用独立的检测装置，可以对过滤吸收器进行连续监测，不用破坏其结构，影响其正常使用。独立检测装置，可以是多个检测装置组成的装置组合，或检测系统，但其对防护剩余时间的预测方法应遵循于本发明公开技术方案同样的工作原理。并行连接，至少是指进入检测装置进气端的气流源与过滤吸收器的气流源相同，同步工作，至少是指检测装置与过滤吸收器的工作同步进行，同时开启，同时停止，处于相同的工作状态。

为了能够动态监测过滤吸收器的防护时间，可以将检测装置设置成包括检测单元，检测单元可以设置成包括多个检测部件，检测部件的穿透时间各不相同，将多个检测部件组合排列成一个检测单元，将该检测单元与过滤吸收器并联，使得二者处于相同的工作状态，含有毒有害气体的空气流通过检测单元时，可以得到该有毒有害气体穿透各个检测部件的时间，因为检测部件不相同，所以，可以得到不同的穿透时间，进而根据穿透时间与各个检测部件的对应关系，预测过滤吸收器的剩余防护时间。

多个检测部件各不相同，其主要目的是得到不同的穿透时间，便于在不同时间能够预测过滤吸收器的剩余防护时间。不同的过滤吸收器部件，可以是过滤吸收器部件的结构形状不同，可以是体积不同，可以是其中装填的过滤吸收材料不同。只要检测部件与其穿透时间二者具有确定的关系，就可以作为本发明公开的检测装置。基于此，多个检测部件各不相同，可以是至少部分检测部件不相同，得到至少部分不同的穿透时间。

本发明公开的检测装置实施例，优选包含多个检测部件，因为检测部件较多，防护剩余时间的预测结果越准确。在某些实施例中，可以选择只有一个检测部件，此时只能对过滤吸收器剩余防护时间进行一次预测；在某些实施例中，可以选择有两个不同检测部件，即可以对过滤吸收器的剩余防护时间进行两次预测，以此类推，选择有多个检测部件时，可以进行多次预测，预测结果越准确。

本发明述及的检测部件与其穿透时间的关系，主要是指检测部件的特征参数与检测部件穿透时间之间的关系。检测部件作为一个部件，是具有与过滤吸收器一样过滤吸收功能的部件，有其参数性能要求。例如，作为装填有过滤吸收材料的检测部件，其参数包括但不限于材料装填高度、材料装填密度、过滤吸收器直径、检测部件高度等。作为可选实施例，本发明公开的实施例中检测部件的特征参数可以是材料装填高度，检测部件的穿透时间与相应检测部件装填高度呈线性关系，可以根据此线性关系简单预测防护过滤器的剩余防护时间。作为可选实施例，对圆筒型的过滤吸收器，可以采用直径相同、长度不同的圆筒形部件作为检测部件，可以控制其中装填的过滤吸收材料，而且控制分别通过过滤吸收器和检测装置各个检测部件的气体比速，使其过滤吸收材料的装填高度与穿透时间成正比关系。

假设过滤吸收器的装填高度为H，一个检测部件的装填高度为h₁，该部件的穿透时间为t1，此时，可以预测过滤吸收器的剩余防护时间t₂为

如果检测装置中检测部件的高度依次为h₁，h₂，h₃，…,h_n.

可以预测，在高度为h_n的检测部件吸附穿透时间为t_n时，过滤吸收器的剩余防护时间t_n+1为：

检测部件的高度h₁，h₂，h₃，…,h_n，至少部分是不相等的，这样可以预测在不同高度检测部件对应的穿透时间，过滤吸收器的剩余防护时间。作为可选实施例，其高度h₁，h₂，h₃，…,h_n呈等差数列排列，此时的穿透时间也成等差数列排列，实验结果一致性更好，结果可靠性更高。

检测部件可以并列连接，至少各检测部件的入口互相连接到同一个待测气流源，这样在实验或使用过程中，检测部件以其高度从小到大的序列，依次穿透，通过分析检测部件出口端尾气的气体浓度和/或组成，即可依次得到检测部件的穿透时间，进而对过滤吸收器的剩余防护时间进行预测。并列连接的检测部件，其过滤吸收材料的装填高度优选成等差数列设置。

检测部件也可以串联，各个检测部件依次首尾相连，此时，每个检测部件的尾端，应该与尾气分析单元相连接，以便可以对每个检测部件穿透时间进行准确测量，此时，剩余防护时间计算公式中，h_n即是设置于第n个检测部件之前所有检测部件的高度之和，即:

检测部件串联时，其过滤吸收材料装填高度可以不相同，也可以相同，较为优选的方案是至少部分装填高度相同，更为优选的方案是所有的检测部件装填高度相同。

检测部件，也可以部分并联，部分串联，只要能够依据以上所述并列连接或者串联的规律，能够预测过滤吸收器的剩余防护时间，检测部件的连接方式并不严格限定。

作为可选实施例，本发明公开的剩余防护时间检测方法，还可以包括以下步骤：

检测过滤吸收器工作条件，所述工作条件包括温度、湿度、气压；通过对工作条件的检测，可以更好的预测和判断过滤吸收器的工作性能，也可以作为预测其性能的参考依据。

检测过滤吸收器工作状态，所述工作状态包括气体组分及其浓度、气体流量，通过对工作状态的检测，可以更好的预测和判断过滤吸收器的工作性能，也可以作为预测其性能的参考依据。

显示检测装置的防护时间，可以作为预测防护时间的一种选择方式，便于人员观察判断其可以采取的合理操作行为。

显示过滤吸收器的剩余防护时间，同样，可以作为预测防护时间的一种选择方式，便于人员观察判断其可以采取的合理操作行为。

对剩余防护时间进行报警，以便进一步提醒人员采取合理的防护措施，如更换过滤吸收器，离开危险工作环境等等进行安全防护。

本发明还提供一种过滤吸收器剩余防护时间预测装置，该装置包括：

检测单元，由多个检测部件组成，检测部件互相连接；各个检测部件即可以相同，也可以不同，其连接方式可以选择串联，也可选择并联，也可选择串联和并联同时选择的方式。

采样单元，所述采样单元一端与检测部件连接，其另一端与过滤吸收器的入口端相连接；采样单元可以由检测部件共享，也可以为每个检测部件设置独立的采样单元，但无论何种选择方式，必须确保每个检测部件的入口能够与过滤吸收器的入口相连通，或必须确保每个检测部件中流通的待测气体来自于与过滤吸收器相同的同一个气流源。采样单元还可以包含主动进气部件，如气泵，以便调节通过检测部件的气体流量，控制气体在检测部件中的流速。

进一步，在本发明可选实施例中，多个检测部件中都装填有过滤吸收材料，过滤吸收材料装填高度不相同。可以选择不同高度的检测部件，每个部件内部装填满过滤吸收材料，也可以选择高度相同的检测部件，但是其中装填的过滤吸收材料高度却不相同。作为本发明可选实施例，过滤吸收材料装填高度呈线性关系。为了确保其线性关系，检测部件中的过滤吸收材料装填密度等可以参考过滤吸收器。

在本发明可选实施例中，检测部件中的过滤吸收材料与过滤吸收器中的过滤吸收材料相同，此时检测装置与过滤吸收器具有相同的过滤吸附性能，能够更好的预测过滤吸收器的剩余防护时间。

排气单元，所述排气单元一端与检测部件连接，其另一端与尾气分析单元相连接；排气单元可以为每一个检测部件单独设置，排气单元的一端连接检测部件尾端，另一端连接到检测单元，以便及时检测气体流量、浓度等数据；也可以设置一个共享排气单元，对各个检测部件的连通闭合状态合理控制切换即可。此时，只要能够合理设置，对每一个检测部件的穿透时间等进行检测，即不限定排气单元的设置方式，例如，可以设置一个排气单元，有一个进气口、一个排气口，随着检测的进行，进气口依次切换，与检测部件逐步连接，该检测部件穿透后，即可连接到下一个检测部件，检测、切换依次进行。主动进气部件也可以连接在排气单元，如，将气泵连接在排气单元的尾端，同样可以对流经检测部件的气体流速进行控制。

尾气分析单元，用于分析通过检测部件的气体浓度和成分；尾气分析单元主要包括能够对有毒有害气体进行分析的分析检测设备或装置，如传感器、报警器等对应于不同有毒有害气体的专用检测分析设备，也可以包括其他通用气体检测分析设备，如色谱仪、质谱仪等。只要能够准确迅速分析检测部件中的气体浓度等数据，就不限定其选择的分析方案。尾气分析单元，也可以用于对过滤吸收器的尾气进行分析，作为一种可选技术手段，对过滤吸收器的尾气进行实时分析，可以防止过滤吸收器由于意外情况或其他因素而导致的故障导致的有毒有害气体穿透情况发生，产生意外。

进一步，还可以包括尾气净化单元，用于净化经尾气分析单元排出的有毒有害气体。尾气净化单元可以直接与尾气分析单元出口端相连接。

进一步，本发明可选实施例中，检测装置还可以包括：

数据存贮单元，用于存储检测装置的信息；

处理单元，用于处理检测装置的信息。如根据穿透时间预测剩余防护时间，处理显示信息，处理报警信息，还可以通过处理单元对检测装置进行操作设定。

显示单元，用于显示信息；

控制单元，用于控制检测装置；

报警单元，根据检测处理信息进行报警。

本发明公开的防护滤器剩余防护时间预测方法，可以在防护领域应用，对防护过滤设备的性能进行检测，尤其是其穿透防护性能，预测其防护时间或剩余防护时间，或使用寿命或剩余使用寿命。

本发明公开的预测装置，还可以使用在防护系统领域，作为防护系统的剩余防护时间预测部件，例如，可以在集体防护工程中，作为防护系统的配套设备，预测其使用寿命或剩余使用寿命，防护时间或剩余防护时间。

本发明的公开细节，并不是本发明技术方案的全部，依照本发明对剩余防护时间进行预测的实质内容，本领域技术人员无需经过创造性劳动，即可以合理可预期的应用到需要对吸附、过滤、防护的装置或设备的使用寿命、有效使用时间等进行检测或预测的方面。

实施例1

图1为本实施例1的装置示意图，图中1为过滤吸收器，11为过滤吸收器进气端，12为过滤吸收器排气端，2为气流源，3为检测单元，在本实施例1中是动力管组即为检测单元，31、32、33、34、35、36依次为六个高度不同的动力管，动力管即为本发明公开述及的检测部件，动力管并列连通，即其入口端互相连通，其出口端互相连通，4为采样单元，本实施例1实验中采样单元4的一端(或者称入口)与过滤吸收器进气端11连通，采样单元4的另一端(或者称为出口)与六个动力管的入口端分别连通，六个动力管的另一端(出口端)，分别于气泵5连通，气泵5的气体出口连接至尾气分析单元6，尾气分析单元6与尾气排气口7连通，尾气排气口7与尾气净化单元连接，对尾气中所含的苯蒸气进行处理。

31至36号动力管中分别装填相同的吸附活性炭，该活性炭层厚度分别为2、3、4、5、6、7cm。气流源2为浓度为300ppm的苯蒸气，此浓度即为气流源中苯蒸气的初始浓度，每个动力管中的气体比速都控制为1.09L/(min*cm²)，用尾气分析单元分析通过动力管后的气体中苯蒸气的浓度，记录10％穿透时间T_n和50％穿透时间T_n’，计算32-36号动力管穿透时间与31号动力管穿透时间的差值T_n-T₃₁、T_n’-T₃₁’，并计算每个差值对应的动力管中活性炭层厚度差值(L_n-L₃₁)，结果见表1。

取其余各高度动力管穿透时间与2cm高度动力管穿透时间之差与相应高度差的比值作为衡量依据，可见去除无效层厚度后，单位高度活性炭层的穿透时间基本保持稳定，动力管中苯蒸汽的穿透时间与其中装填的活性炭层厚度之间具有线性关系，见图3所示。因此，可以认为本发明实施例1公开的方法和装置具有线性关联关系。

10％穿透时间与检测部件装填高度的关系为：

y＝30.209·x-2.8886………………式(4)

式中x为检测部件装填高度，y为穿透时间，相关系数R²为0.9903。

50％穿透时间与检测部件装填高度的关系为：

y＝43.651·x-2.7314………………式(5)

式中x为检测部件装填高度，y为穿透时间，相关系数R²为0.9989。

表1实施例1实验结果

根据本实施例1实验结果推算，在空气净化器滤盒中的碳层装填高度为4.5cm的情况下，根据式(4)计算，其10％穿透时间应为133.1min，根据式(5)计算，50％穿透时间应为193.7min。

在相同测试条件下，对该空气净化器滤盒进行试验，实际测得的10％穿透时间为140.5min，50％穿透时间为210min。

所以，比较推测结果和实际测试结果，10％穿透时间和50％穿透时间的误差分别为5.3％和7.76％。考虑到实验结果和预测结果的合理误差，可以得到，利用本发明公开的装置和方法对过滤吸收器的穿透时间进行合理预测是可靠的。

根据本实施例实验结果可知，当防护滤器寿命预测装置中碳层装填高度为4.0cm的检测部件穿透，10％穿透时间为126min，此时可以根据式(2)预测，碳层装填高度为4.5cm的空气过滤盒的剩余防护时间，为15.7min。

当防护滤器寿命预测装置中碳层厚度为3.0cm的检测部件穿透，10％穿透时间为87.3min，此时可以根据式(2)预测，碳层装填厚度为4.5cm的空气过滤盒的剩余防护时间为43.7min。

实施例2

图2为本实施例2的实验装置示意图，图中1为过滤吸收器，11为过滤吸收器进气端，12为过滤吸收器排气端，2为气流源，3为检测单元，在本实验中动力管组即为检测单元，31、32、33、34、35、36依次为六个高度相同的动力管，即为本发明公开的检测部件，动力管依次首尾相连，串联在一起，动力管组的入口端与采样单元4的出口连通，采样单元4的另一端(或者称入口)与过滤吸收器进气端11连通，每个动力管尾端有一个采样口，分别与气泵5相连接，每个采样口与气泵连接，由控制阀8控制其开和关，采样口气体出口连接至尾气分析单元6，然后与尾气排气口7连通，尾气排气口7连接到尾气净化单元，处理尾气中的苯蒸气。

编号为31-36的6只动力管，分别装填相同的吸附活性炭，该活性炭与实施例1中活性炭型号相同，活性炭层厚度均为1cm。将6只动力管串联联接，气流源中苯蒸气浓度为300ppm，以1.09L/(min*cm²)的比速通过动力管，其10％穿透时间、50％穿透时间、各动力管穿透时间差T_n+1-T_n、T_n+1’-T_n’，见表2。

表2实施例2串联动力管试验结果

动力管编号n	31	32	33	34	35	36
							10％穿透时间T<sub>n</sub>/min	26.5	52.6	79.5	109.6	142.7	174.2
T<sub>n+1</sub>-T<sub>n</sub>/min		26.1	26.9	30.1	33.1	31.5
							50％穿透时间T<sub>n</sub>’/min	44.2	93.6	141.5	184.5	237.3	293.2
T<sub>n+1</sub>’-T<sub>n</sub>’/min		49.4	47.9	45	50.8	55.9

取动力管穿透时间作为衡量依据，可见串联联接、活性炭层装填高度相同的动力管，其穿透所需时间基本保持稳定，说明串联条件下，动力管中活性炭层对苯的穿透时间与活性炭层厚度之间具有线性关系，见图4a、b。

10％穿透时间与检测部件装填高度的关系为：

y＝29.683·x-6.3733………………(6)

式中x为检测部件装填高度，y为穿透时间，相关系数R²为0.9978。

50％穿透时间与检测部件装填高度的关系为：

y＝49.117·x-6.1933………………(7)

式中x为检测部件装填高度，y为穿透时间，相关系数R²为0.9985.

根据本实施例2串联动力管试验结果推算，在空气净化器滤盒的碳层装填高度为4.5cm的情况下，根据式(6)计算，其10％穿透时间应为127.2min，根据式(7)计算，50％穿透时间应为214.8min。实际实验测得的10％穿透时间为133.5min，50％穿透时间为226.5min。与实测结果相比，其误差分别为4.72％和5.18％。

根据本实施例实验结果可知，当防护滤器剩余防护时间预测装置中碳层高度为4.0cm的检测部件穿透，10％穿透时间为109.6min，此时可以根据式(2)预测，碳层装填高度为4.5cm的空气过滤盒的剩余防护时间为13.7min。

当防护滤器剩余防护时间预测装置中碳层高度为3.0cm的检测部件穿透，10％穿透时间为79.5min，此时可以根据式(2)预测，碳层装填高度为4.5cm的空气过滤盒的剩余防护时间为39.7min。可见以上两种实施例中的方法能将估算值误差控制在合理范围之内，通过监测不同动力管穿透时间，能有效估算滤盒剩余寿命，为把握滤器更换时机提供科学指导。

Claims (9)

1.过滤吸收器剩余防护时间预测方法，其特征在于，设置至少一个具有与所述过滤吸收器一样过滤吸收功能的检测装置，使所述检测装置与过滤吸收器并行连接、同步工作，根据所述检测装置的穿透时间，预测过滤吸收器的剩余防护时间，具体包括以下步骤：

设置检测装置，所述检测装置包括多个检测部件，所述多个检测部件的穿透时间不相同；

检测所述多个检测部件的穿透时间；

确定所述多个检测部件与其穿透时间之间的关联关系；

预测过滤吸收器的剩余防护时间。

2.根据权利要求1所述的过滤吸收器剩余防护时间预测方法，其特征在于，所述多个检测部件与其穿透时间成线性关系。

3.根据权利要求1或2所述的过滤吸收器剩余防护时间预测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

检测过滤吸收器工作条件，所述工作条件包括温度、湿度、气压；

检测过滤吸收器工作状态，所述工作状态包括气流源组分及其浓度、气体流量；

显示检测装置的防护时间；

显示过滤吸收器的剩余防护时间；

对剩余防护时间进行报警。

4.用于权利要求1所述的过滤吸收器剩余防护时间预测方法的预测装置，包括：

检测单元，由多个检测部件组成，所述多个检测部件互相连接，其连接方式为并联、串联或者并联与串联的混合连接；

采样单元，所述采样单元的一端与检测单元连接，另一端与过滤吸收器的入口端相连接；

排气单元，所述排气单元一端与检测单元连接，另一端与尾气分析单元相连接；

尾气分析单元，用于分析通过检测部件的气体。

5.根据权利要求4所述的预测装置，其特征在于：所述多个检测部件中都装填有过滤吸收材料，且至少部分检测部件中的过滤吸收材料装填高度不相同。

6.根据权利要求5所述的预测装置，其特征在于：所述多个检测部件中的过滤吸收材料装填高度呈等差数列。

7.根据权利要求5所述的预测装置，其特征在于，所述过滤吸收材料与过滤吸收器中的过滤吸收材料相同。

8.根据权利要求4-7任一项所述的预测装置，其特征在于，还包括：

数据存贮单元，用于存储检测装置的信息；

处理单元，用于处理检测装置数据信息；

显示单元，用于显示信息；

控制单元；

报警单元。

9.防护系统，采用权利要求1-3任一项所述的方法预测剩余防护时间或包括权利要求4-8任一项所述的预测装置。