CN107328702A - 空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，该装置包括：用于装载夹持若干被测物的装载机构，所述装载机构设置于旋转机构上，所述旋转机构设于装置内的底座上，所述装载机构下方设有点烟器，所述点烟器用于在所述旋转机构带动装载机构旋转至点烟器上方时对装载夹持的被测物进行引燃或加热，所述旋转机构、点烟器分别与一遥控模块电连接。此外，旋转机构与所述装载机构间通过升降机构连接，所述升降机构与所述遥控模块电连接，以在所述遥控模块的控制下调整所述装载机构的高度。该装置可按需定量地产生颗粒物及气态污染物以满足标准测试需求，且该装置能够遥控操作，污染物发生速率可控，整个装置结构轻便可靠。
Description
技术领域
本发明涉及空气净化器性能测试用设备技术领域，特别涉及一种空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物的自动发生装置。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的提高，人们对空气质量越来越关注。空气净化器随之开始被广泛应用以进行空气净化，在居家、医疗、工业等领域均有应用，其中，居家领域以单机类家用空气净化器为市场的主流产品。该类空气净化器的基本要求是可以对颗粒污染物、气态污染物等常见有害物质进行有效净化。
然而针对空气净化器性能的出厂检验或者第三方实验室检测，特别是根据标准GB/T18801-2005空气净化器性能标准中附录D及附录E所述关于对颗粒物及气态污染物累积净化量加速试验的要求，目前尚没有可靠的颗粒物及气态污染物自动投料、自动发生、定量投放的设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，以解决现有空气净化器性能测试中颗粒物及气态污染物自动投料、自动发生、定量投放等目标难以实现的问题。
为实现上述目标，本发明提供了一种空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，包括：用于装载夹持若干被测物的装载机构，所述装载机构设置于旋转机构上，所述旋转机构设于底座之上，所述装载机构下方设有一固定点烟器，所述点烟器用于在所述旋转机构带动装载机构旋转至点烟器上方时对装载夹持的被测物进行加热或引燃，所述旋转机构、点烟器分别与一遥控模块电连接。
较佳地，所述旋转机构与所述装载机构间通过升降机构连接，所述升降机构与所述遥控模块电连接，以在所述遥控模块的控制下调整所述装载机构的高度。
较佳地，当所述被测物为烟支时，还包括过滤机构，设于所述装载机构上，用于对烟支燃烧时所产生的烟灰及焦油进行过滤。
较佳地，所述过滤机构包括依次设置于烟支上方的的金属筛网及石英棉。
较佳地，所述装载机构包括若干套装夹夹具，每个装夹夹具用于装载夹持被测物。
较佳地，装置中与装载机构装夹被测物对应的位置处还设有风速可控的风扇，所述风扇与所述遥控模块电连接，通过负压将包括香烟或甲醛的被测物所产生的污染物定量投放至装置内。
较佳地，当所述被测物为烟支时，还设有位于调速风扇下方的焦油冷凝装置，用于将烟支燃烧产生的烟雾中的烟焦油冷凝并使其导流至水槽中。
较佳地，所述遥控模块包括PLC控制器，以及与所述PLC控制器电连接的步进电机、红外遥控器及位置传感器。
较佳地，所述遥控模块设于装置的底座内。
较佳地，所述装置内还设有位于装载机构下方承接烟灰和烟焦油的水槽。
本发明具有以下有益效果：
(1)该装置可以实现按需定量地产生颗粒或者气态污染物，以满足性能标准的测试要求，被测物可根据需要设为香烟或甲醛气体(甲醛气体通过装有甲醛溶液的容器置于装载机构后经加热即可挥发至实验舱内)；
(2)该装置可以防止燃烧过程中烟灰乱窜，以及过滤掉香烟在燃烧过程中产生的部分烟焦油，以防止装置对舱内产生二次污染；
(3)该装置自动换料方式简便易行，能够遥控操作；
(4)该装置的装载机构及加热器的设置可以保证点烟时能够被均匀地引燃或加热甲醛溶液时能够均匀加热；
(5)机械运动部件互换性较好且安全可靠，降低了焦油对零件寿命产生不利影响；
(6)颗粒或气态污染物发生速率可控，点烟器温度可根据需要进行能量调节；
(7)该装置设计的质量较轻，占地面积小，便于从空气净化器性能测试实验舱中取出或放置。
附图说明
图1为本发明优选实施例提供的装置结构侧面示意图；
图2为图1提供的装置结构俯视图。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
如图1所示，本实施例提供的一种空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置是设于空气净化器性能测试的实验舱内使用的，该装置包括：装载机构10、旋转机构20、点烟器30及遥控模块40；其中，装载机构10用于装载夹持若干烟支，而装载机构10设置于旋转机构20上，旋转机构20设于装置内的底座50上，装载机构10的下方设有点烟器30，点烟器30用于在旋转机构20带动装载机构10旋转至点烟器30上方时对装载夹持的烟支进行引燃，而旋转机构20、点烟器30分别与遥控模块40电连接(其中，这里的图1仅为对上述装置结构的示例使用，并不限定装置具体结构组成为仅包含上述的组件)。
该装置在工作时，首先需将规定数量的烟支对应安装在装载机构10上，然后实验舱在保持密闭的情况下，可通过实验舱外的遥控设备40控制旋转机构带动装置的装载机构10进行旋转，同时控制点烟器30工作以对依次旋转至点烟器30处的烟支进行引燃，这里的旋转机构可以在遥控模块的控制下进行360度的旋转，用以保证装载机构上各夹具上的每组烟支均可被旋转至点烟器处进行引燃。该装置的遥控设备可分别遥控启动点烟器、旋转机构及升降机构，并可通过旋转及升降机构将目标污染物(装置装夹的烟支)从点烟区域移动至风扇80下方的工作区域内，在一组烟支被完全燃尽之后通过遥控模块向装置发出引燃下一组烟支的指令，进而使得整个装置不断循环地输出的一系列的逻辑动作来达到将燃烧产生的颗粒污染物或加热挥发出的气态污染物按需定量投放至实验舱内的目的，可以较好地满足实际应用的需求。
本实施例中，上述的点烟器30具体设置为一个电陶炉，由于电陶炉的表面材质为微晶玻璃，其表面平整度高，通过升降装置将装载机构上的一组烟支与微晶玻璃表面轻轻接触即可同时引燃多支香烟，较传统灼热丝型点烟器只能点燃单支香烟的方式，其引燃效率更高。该电陶炉经过特殊加工，设置成为加热盘面积适中、能量可调节、可遥控操控的点烟器，将该电陶炉调至较大功率的输出可引燃香烟释放颗粒污染物，而调至较小功率则可加热甲醛溶液以挥发气态污染物，当然，在其他优选实施例中，点烟器还可以设置为其他可以同时对多支烟支进行点燃的设备。
在一优选的实施例中，再次参见图1所示，旋转机构20与装载机构10之间通过升降机构60连接，可通过剪式升降机构将装载机构上的烟支下降至点烟器达到引燃烟支的目的。也即具体的，升降机构60的固定端与旋转机构20连接，升降端与装载机构10相连，以带动装载机构10进行上下运动。其中，升降端与固定端可通过密闭型滚珠丝杆等可控制升降的设备进行连接，以在步进电机的驱动下完成升降运动。同样地，这里的升降机构60也与遥控模块40电连接，以根据需要在遥控模块40的控制下进行自动调整装载机构10的高度，从而适应不同的需求。
此外，该装置还包括过滤机构70，过滤机构70设于装载机构10上，用于对烟支燃烧产生的烟灰及焦油进行过滤。本实施例中的过滤机构70包括依次设置于烟支上方的的金属筛网及石英棉，当香烟燃烧时，即可对燃烧产生的烟灰及焦油进行适当过滤。
参见图2所示，本实施例提供的装载机构10包括5套装夹夹具11，每个装夹夹具11分别用于装载夹持若干支烟支12。具体地，本实施例中的装夹夹具单次可装载最多不超过20支长度不超过84mm的烟支，则整个装置最多可一次性装载高达100支烟。而在其他变形的实施例中，装夹夹具11的数量可以根据需要设置为其他数量，如2个，3个或4个等等，其中的每个装夹夹具也可根据需要设置为装夹最大数量为其他数量的烟支，从而满足不同的试验需求。
在另一优选的实施例中，再次参见图1所示，上述装置内与装载机构10装夹烟支处对应的位置处还设有风扇80，风扇80也与遥控模块40电连接。本实施例中的风扇80设置于装载机构10上装载烟支位置的上方，可通过风扇的运转所产生的负压将香烟或甲醛溶液所产生的污染物定量投放至试验舱内。这里的风扇可根据需要设为具有不同的工作模式，如分为两档，分别为高速和低速模式，进而调整控制烟支的燃烧速度及颗粒污染物的投放速度。在其他变形实施例中，风扇还可设置为具有更多种不同速度的运转模式，或具有不同的工作方式如定时功能等，本领域技术人员可根据需要自由选择设置风扇的工作模式。通过遥控模块40即可控制风扇80的启动及关闭，以及控制其在不同的工作模式下工作。
在另一优选的实施例中，再次参见图2所示，装置内与装载机构10装夹烟支对应的位置处还设有焦油冷凝装置90，焦油冷凝装置90位于风扇80下方。焦油冷凝装置90包括半导体冷凝板及散热片，当热的烟雾被风扇吸至冷凝板处的时候会被冷凝而产生烟焦油，再通过导流装置将烟焦油导流至水槽中，从而减少对空气净化器累积净化量测试的不利影响。
进一步的，上述的遥控模块包括PLC控制器，以及与PLC控制器电连接的步进电机、红外遥控器及位置传感器。这里的步进电机还与步进电机驱动器连接，而步进电机驱动器在PLC控制器的控制下驱动步进电机的逻辑动作。步进电机用于为旋转机构提供动力使其旋转。在装置还包括升降机构的实施例中，还包括为升降机构提供动力的步进电机，升降机构步进电机也对应与另一步进电机驱动器连接，以便在PLC控制器的控制下驱动升降机构的步进电机，使其进行升降。当然，这里的各步进电机还分别与开关电源连接，以为步进电机提供电源。其中，红外遥控器用于接收外部的遥控指令，并在接收后转换为电信号发送给PLC控制器，以便PLC控制器根据遥控的指令控制与之连接的各设备的工作。而上述的位置传感器用于检测旋转机构的转动位置，并根据需要通过检测位置便于PLC控制器参考以控制旋转机构旋转的方向、速度及停止/暂停的位置，以方便控制烟支的引燃。
具体的，PLC控制器内部控制系统可预先编辑好对应于不同测试需求的不同的控制模式，并设置为根据遥控指令进行控制模式的选择，在各机构接收到对应的遥控指令后即可进入对应的控制模式下控制各机构的工作。从而通过遥控模块控制内部控制系统的逻辑动作实现电炉或风扇的启动和关闭、装载烟支夹具的升降和旋转等功能。当然，PLC控制器也可根据不同的遥控指令直接分别控制各设备的工作，以适应于不同的测试需求。
此外，在上述优选的实施例中，遥控模块40是设于底座50内的。底座内安装上述电气控制系统，便于保护相关设备，同时底座内还可根据需要设置其它辅助机械装置。
在另一优选的实施例中，再次参见图2所示，装置内还设有位于装载机构下方的接烟灰水槽100，本实施例中的接烟灰水槽100设置于底座50的一侧。当旋转机构20带动装载机构10转动，使得其装夹的烟支位于接烟灰水槽100处，接烟灰水槽100可以接住烟灰，避免烟灰飞散或直接落在实验舱内，污染实验舱的环境且不利于清理的情况。
该装置可通过机构的旋转将已点燃的烟支移动至预定的烟灰收集盒区域位置完成燃烧过程，尽量降低烟灰的飘散。
在另一变形实施例中，上述的烟支可以替换为甲醛溶液，装载机构通过夹持装有甲醛溶液的容器使得整个装置实现对甲醛溶液的加热及所产生的气态污染物的释放控制。本实施例中，上述的点烟器30设置为电陶炉，其输出功率调小后即可加热甲醛溶液从而释放气态污染物。本实施例中除被测物为甲醛溶液外，其余部分可根据需要设置为与上述各实施例的结构相同。
或者，该装置的被测物可根据需要设置为烟支或甲醛溶液，使用时可根据需要进行更换被测物。
这里装置的实验舱的尺寸优选为400х360х420(长х宽х高)mm，且整体重量小于等于12kg，其中，该装置整体的额定电压及功率：220VAC/50Hz，2kW。本领域技术人员可根据需要设置实验舱的尺寸，装置的重量及整体的额定电压及功率。
该装置满足标准GB/T18801-2015及相关技术规格的要求，可以根据需要将预装好的一定数量的香烟或甲醛溶液投放于发生装置的相应位置上，并能自动将烟支点燃(或使得甲醛溶液气化)后产生试验所需的颗粒污染物(或气态污染物)的试验辅助设备。该装置可通过试验仓外的遥控模块控制，使控制系统内的PLC程序逻辑控制器按预定步骤或点动的方式指挥剪式升降机构和旋转机构将目标污染物移动至指定的工作区域，以达到将颗粒污染物或气态污染物按需定量投放的目的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，其特征在于，包括：用于装载夹持若干被测物的装载机构，所述装载机构设置于旋转机构上，所述旋转机构设于装置的底座上，所述装载机构下方设有点烟器，所述点烟器用于在所述旋转机构带动装载机构旋转至点烟器上方时对装载夹持的被测物进行加热或引燃，所述旋转机构、点烟器分别与一遥控模块电连接。
2.根据权利要求1所述的空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，其特征在于，所述旋转机构与所述装载机构间通过剪式升降机构连接，所述升降机构与所述遥控模块电连接，以在所述遥控模块的控制下调整所述装载机构的高度。
3.根据权利要求1所述的空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，其特征在于，当所述被测物为烟支时，还包括过滤机构，设于所述装载机构之上，用于对烟支燃烧时所产生的烟灰及焦油进行过滤。
4.根据权利要求3所述的空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，其特征在于，所述过滤机构包括依次设置于烟支上方的的金属筛网及石英棉。
5.根据权利要求1所述的空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，其特征在于，所述装载机构包括若干套装夹夹具，每个装夹夹具用于装载夹持若干支被测物。
6.根据权利要求1所述的空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，其特征在于，装置中与装载机构装夹被测物对应的位置处还设有风速可控的风扇，所述风扇与所述遥控模块电连接，通过负压将包括香烟或甲醛的被测物所产生的污染物定量投放至实验舱内。
7.根据权利要求1所述的空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，其特征在于，当所述被测物为烟支时，还设有位于调速风扇下方的焦油冷凝装置，用于将烟支燃烧产生的烟雾中的烟焦油冷凝并使其导流至水槽中。
8.根据权利要求1所述的空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，其特征在于，所述遥控模块包括PLC控制器，以及与所述PLC控制器电连接的步进电机、红外遥控器及位置传感器。
9.根据权利要求1或8所述的空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，其特征在于，所述遥控模块设于装置的底座内。
10.根据权利要求1所述的空气净化器性能测试用颗粒物、气态污染物自动发生装置，其特征在于，所述装置内还设有位于装载机构下方承接烟灰及烟焦油的水槽。
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