CN111413461A - 吸附滤网初始效率测量方法、系统、存储介质及装置 - Google Patents

吸附滤网初始效率测量方法、系统、存储介质及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种吸附滤网初始效率测量方法、系统、存储介质及装置，包括以下步骤：设定以迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l为参数的吸附滤网初始效率测试公式；在基准温湿度下，对预设结构的吸附滤网通入气体以测试获取所述气体中的某一预设成分的初始效率下的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的测量值；基于所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的测量值和吸附滤网初始效率测试公式计算获得所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的对应常数k1，k2，k3，k4，从而得到基准温湿度下吸附滤网初始效率。本发明用于方便计算吸附滤网初始效率，方便应用于工业设计、生产过程等方面。

Description

吸附滤网初始效率测量方法、系统、存储介质及装置
技术领域
本发明涉及过滤网技术领域，特别是涉及一种吸附滤网初始效率测量方法、系统、存储介质及装置。
背景技术
在空气污染日益严重的今天，空气净化器在生活、工作中随处可见，而吸附滤网是应用于空气净化器中的功能部件，其功能为吸附室内空气中含有的有害气体污染物。因此，效率是吸附滤网性能的重要指标。现有的计算吸附滤网初始效率的方法需要多个难以测量的参数，操作复杂、代价巨大，以至于难以应用在实际工业设计、生产过程中。
因此，希望能够解决如何方便、简单的计算吸附滤网初始效率的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种吸附滤网初始效率测量方法、系统、存储介质及装置，用于解决现有技术中如何方便、简单的计算吸附滤网初始效率的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种吸附滤网初始效率测量方法，包括以下步骤：设定以迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l为参数的吸附滤网初始效率预测公式；在基准温湿度下，对预设结构的吸附滤网通入气体以测试获取所述气体中的某一预设成分的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a、滤网厚度l和效率的测量值；基于所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的测量值和吸附滤网初始效率预测公式计算获得所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的对应常数k1，k2，k3，k4，从而得到基准温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。
于本发明的一实施例中，还包括基于温湿度与效率变化关系函数计算得到特定温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。
于本发明的一实施例中，所述温湿度与效率变化关系函数为：
nt，r＝f1(t)f2(r)n。
于本发明的一实施例中，所述填充空隙率a定义为：
Figure BDA0002408867000000011
Figure BDA0002408867000000021
于本发明的一实施例中，还包括当所述滤网厚度超过第一预设厚度，或者每单位毫米厚度的吸附效率高于第一预设阈值时，通过在吸附滤网厚度方向上通过分段计算的方法得到吸附滤网初始效率计算公式。
于本发明的一实施例中，所述预设结构包括以下任意一种：无骨架且迎风面吸附材料满填充的结构、蜂窝状骨架支撑的结构和吸附材料纤维毡结构
于本发明的一实施例中，所述吸附滤网初始效率预测公式为：
Figure BDA0002408867000000022
为实现上述目的，本发明还提供一种吸附滤网初始效率测量系统，包括：设定模块、测量值计算模块和初始效率计算模块；所述设定模块用于设定以迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l为参数的吸附滤网初始效率预测公式；所述测量值计算模块用于在基准温湿度下，对预设结构的吸附滤网通入气体以测试获取所述气体中的某一预设成分的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a、滤网厚度l和效率的测量值；所述初始效率计算模块用于基于所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的测量值和吸附滤网初始效率预测公式计算获得所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的对应常数k1,k2，k3，k4，从而得到基准温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。
为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一上述吸附滤网初始效率测量方法。
为实现上述目的，本发明还提供一种吸附滤网初始效率测量装置，包括：处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器与所述存储器相连，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述吸附滤网初始效率测量装置执行任一上述的吸附滤网初始效率测量方法。
如上所述，本发明的一种吸附滤网初始效率测量方法、系统、存储介质及装置，具有以下有益效果：方便、简单的计算吸附滤网初始效率。
附图说明
图1a显示为本发明的吸附滤网初始效率测量方法于一实施例中的流程图；
图1b显示为本发明的吸附滤网初始效率测量方法于一实施例中的无骨架且迎风面吸附材料满填充的结构示意图；
图1c显示为本发明的吸附滤网初始效率测量方法于一实施例中的蜂窝状骨架支撑的结构示意图；
图1d显示为本发明的吸附滤网初始效率测量方法于一实施例中的吸附材料纤维毡结构示意图；
图2显示为本发明的吸附滤网初始效率测量系统于一实施例中的结构示意图；
图3显示为本发明的通信信号接收装置于一实施例中的结构示意图。
元件标号说明
1b1 封闭网
1b2 吸附材料
1c2 蜂窝状骨架
21 设定模块
22 测量值计算模块
23 初始效率计算模块
31 处理器
32 存储器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本发明的吸附滤网初始效率测量方法、系统、存储介质及装置，方便、简单的计算吸附滤网初始效率。
如图1a所示，于一实施例中，本发明的吸附滤网初始效率测量方法，包括以下步骤：设定以迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l为参数的吸附滤网初始效率测试公式；在基准温湿度下，对预设结构的吸附滤网通入气体以测试获取所述气体中的某一预设成分的初始效率下的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的测量值；基于所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的测量值和吸附滤网初始效率测试公式计算获得所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的对应常数k1，k2，k3，k4，从而得到基准温湿度下吸附滤网初始效率。
步骤S11、设定以迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l为参数的吸附滤网初始效率测试公式。
于本发明一实施例中，所述吸附滤网初始效率测试公式为：
Figure BDA0002408867000000041
步骤S12、在基准温湿度下，对预设结构的吸附滤网通入气体以测试获取所述气体中的某一预设成分的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a、滤网厚度l和效率的测量值。
于本发明一实施例中，在基准温湿度下，对预设结构的吸附滤网通入气体以测试获取所述气体中的某一预设成分的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a、滤网厚度l和效率的测量值。例如，在20度室温、相对湿度为30％时，对预设结构的吸附滤网通入含有单一污染气体(例如：甲醛、苯、二甲苯中任意一种)以测试获取所述气体中的单一污染气体的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a、滤网厚度l和效率的测量值。
于本发明一实施例中，对预设结构的吸附滤网通入气体以测试获取所述气体中的某一预设成分的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和效率的测量值的次数大于等于四次。
例如：
对某种吸附滤网，测得迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和效率的值如下
表一：
Figure BDA0002408867000000042
测得滤网厚度l为5mm。
步骤S13、基于所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的测量值和吸附滤网初始效率预测公式计算获得所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的对应常数k1，k2，k3，k4，从而得到基准温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。
具体的，将表一的数据以及滤网厚度l为5mm带入以迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l为参数的吸附滤网初始效率预测公式。从而计算获得所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的对应常数k1，k2，k3，k4。
具体的，
Figure BDA0002408867000000051
这样就通过简单的测量迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l以及效率获得了基准温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。比其他方法远远方便、简单的多。
于本发明一实施例中，还包括基于温湿度与效率变化关系函数计算得到特定温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。在实际应用中，温湿度是会变化的，那么基于不同的温湿度需要相应获取特定温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。
于本发明一实施例中，所述温湿度与效率变化关系函数为：
nt，r＝f1(t)f2(r)n。
具体的，f1(t)，f2(r)为温湿度与效率变化计算函数，与吸附剂材料相关，可通过实验预先测定。
则在该温湿度条件下10mm厚、空隙率0.77的吸附滤网在1.2ppm，迎面风速0.5m/s时的初始效率为0.047。
具体的，所述，f1(t)，f2(r)分别为线性函数，其中，t为温度，r为相对湿度
f1(t)＝e+ft
f2(r)＝g+hr
其中，e、f、g、h为常数。
则根据测量数据得到
f1(t)＝25+0.3t
f2(r)＝60+0.5r
则
nt，r＝(25+0.3t)(60+0.5r)×0.047。
于本发明一实施例中，所述填充空隙率a定义为：
Figure BDA0002408867000000061
其中，V0为吸附滤网的毛体积(即测量吸附滤网的外表长宽高得到的体积)；Vg为吸附滤网的毛体积中所有固体材料所占的体积，包括吸附滤网骨架的体积和吸附材料的体积，其中吸附材料的体积为表观体积，即包括内部微孔、中孔和大孔的体积。这样的填充空隙定义可以涵盖市面上大部分的吸附滤网的结构，使吸附滤网初始效率预测公式应用更加广泛。
于本发明一实施例中，还包括当所述滤网厚度超过第一预设厚度，或者每单位毫米厚度的吸附效率高于第一预设阈值时，通过在吸附滤网厚度方向上通过分段计算的方法得到吸附滤网初始效率计算公式。优选地，如果滤网厚度超过第一预设厚度为2cm，或者每单位毫米厚度的吸附效率高于第一预设阈值为5％，为提高预测准确性，可在吸附滤网厚度方向上分段计算，每段入口浓度等于上一段的出口浓度。
如图1b至1d所示于本发明一实施例中，所述预设结构包括以下任意一种：无骨架且迎风面吸附材料满填充的结构、蜂窝状骨架支撑的结构和吸附材料纤维毡结构。具体的，如图1b所示所述无骨架且迎风面吸附材料满填充的结构为两侧具有封闭网1b1，两侧封闭网中间填充满吸附材料1b2的结构。如图1c所示所述蜂窝状骨架支撑的结构为两侧具有封闭网1b1，两侧封闭网中间设有蜂窝状骨架1c2，在蜂窝状骨架的蜂窝处填充有吸附材料的结构。如图1d所示所述吸附材料纤维毡结构为单纯的具有吸附功能的纤维毡结构。这样涵盖了市面上大部分的吸附材料结构，使吸附滤网初始效率计算公式更加具有针对性，且应用更加广泛。
如图2所示，于一实施例中，本发明的吸附滤网初始效率测量系统，包括设定模块21、测量值计算模块22和初始效率计算模块23。
所述设定模块21用于设定以迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l为参数的吸附滤网初始效率预测公式.
所述测量值计算模块22用于在基准温湿度下，对预设结构的吸附滤网通入气体以测试获取所述气体中的某一预设成分的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a、滤网厚度l和效率的测量值。
所述初始效率计算模块23用于基于所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的测量值和吸附滤网初始效率预测公式计算获得所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的对应常数k1，k2，k3，k4，从而得到基准温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。
需要说明的是，设定模块21、测量值计算模块22和初始效率计算模块23的结构和原理与上述吸附滤网初始效率测量方法中的步骤一一对应，故在此不再赘述。
需要说明的是，应理解以上系统的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
例如，以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(Digital Singnal Processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
于本发明一实施例中，本发明还包括一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一所述吸附滤网初始效率测量方法。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
如图3所示，于一实施例中，本发明的吸附滤网初始效率测量装置包括：处理器31和存储器32；所述存储器32用于存储计算机程序；所述处理器31与所述存储器32相连，用于执行所述存储器32存储的计算机程序，以使所述吸附滤网初始效率测量装置执行任一所述的吸附滤网初始效率测量方法。
具体地，所述存储器32包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
优选地，所述处理器31可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
综上所述，本发明吸附滤网初始效率测量方法、系统、存储介质及装置，方便、简单的计算吸附滤网初始效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种吸附滤网初始效率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
设定以迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l为参数的吸附滤网初始效率预测公式；
在基准温湿度下，对预设结构的吸附滤网通入气体以测试获取所述气体中的某一预设成分的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a、滤网厚度l和效率的测量值；
基于所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的测量值和吸附滤网初始效率预测公式计算获得所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的对应常数k1,k2,k3,k4，从而得到基准温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。
2.根据权利要求1所述的吸附滤网初始效率测量方法，其特征在于，还包括基于温湿度与效率变化关系函数计算得到特定温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。
3.根据权利要求2所述的吸附滤网初始效率测量方法，其特征在于，所述温湿度与效率变化关系函数为：
nt,r=f1(t)f2(r)n。
4.根据权利要求1所述的吸附滤网初始效率测量方法，其特征在于，所述填充空隙率a定义为：
Figure FDA0002408866990000011
5.根据权利要求1所述的吸附滤网初始效率测量方法，其特征在于，还包括当所述滤网厚度超过第一预设厚度，或者每单位毫米厚度的吸附效率高于第一预设阈值时，通过在吸附滤网厚度方向上通过分段计算的方法得到吸附滤网初始效率计算公式。
6.根据权利要求1所述的吸附滤网初始效率测量方法，其特征在于，所述预设结构包括以下任意一种：无骨架且迎风面吸附材料满填充的结构、蜂窝状骨架支撑的结构和吸附材料纤维毡结构。
7.根据权利要求1所述的吸附滤网初始效率测量方法，其特征在于，所述吸附滤网初始效率预测公式为：
Figure FDA0002408866990000021
8.一种吸附滤网初始效率测量系统，其特征在于，包括：设定模块、测量值计算模块和初始效率计算模块；
所述设定模块用于设定以迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l为参数的吸附滤网初始效率预测公式；
所述测量值计算模块用于在基准温湿度下，对预设结构的吸附滤网通入气体以测试获取所述气体中的某一预设成分的迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a、滤网厚度l和效率的测量值；
所述初始效率计算模块用于基于所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的测量值和吸附滤网初始效率预测公式计算获得所述迎面风速v、入口浓度c0、填充空隙率a和滤网厚度l的对应常数k1,k2,k3,k4，从而得到基准温湿度下吸附滤网初始效率计算公式。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述吸附滤网初始效率测量方法。
10.一种吸附滤网初始效率测量装置，其特征在于，包括：处理器和存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器与所述存储器相连，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述吸附滤网初始效率测量装置执行权利要求1至7中任一项所述的吸附滤网初始效率测量方法。
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