CN111855539A - 一种口罩颗粒物过滤效率测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种口罩颗粒物过滤效率测试装置，包括机架，所述机架上设有至少两个测试机构，所述测试机构包括依次导通连接的第一过滤器、风机、气溶胶发生器、混合罐、上游管道，所述测试机构还包括下游管道、第二过滤器、驱动装置、一个或两个光度计；至少一个所述测试装置上设有静电中和器。本发明涉及口罩测试装置领域，采用两个测试机构分别对口罩进行盐性测试和油性测试，减少了清洗设备的次数，静电中和器可消除盐性颗粒的静电，使得测试更加准确，解决了口罩颗粒物过滤效率测试装置结构复杂、生产成本高、不易操作和调试，油性测试和盐性测试切换时需经常清洗设备，测试效率低，测量不准确的技术问题。

Description

一种口罩颗粒物过滤效率测试装置

技术领域

本发明涉及口罩测试装置领域，尤其涉及一种口罩颗粒物过滤效率测试装置。

背景技术

口罩的作用是将含有颗粒物、烟雾、微生物等经滤料吸附、阻挡而不被人体所吸入,从而达到阻隔有毒有害物质保护人体不受侵害的目的。口罩生产后，需要对口罩的性能进行测试，如：口罩的气体交换压力差测试，口罩的血液穿透测试，口罩的颗粒物过滤效率测试。不同的口罩要求不同，测试的装置也不同，对于口罩的颗粒物过滤效率测试，通常有油性测试和盐性测试两种，某些口罩需采用油性测试，将玉米油、甘油等油通过油性气溶胶发生器喷出，油性颗粒物经过口罩，在设定时间内，通过光度计分别检测口罩两侧的颗粒物的浓度C1(过滤前)和C2(过滤后)，计算出口罩的过滤效率＝(C1-C2)/C1,也可计算出口罩的穿透率＝C2/C1；某些口罩需采用盐性测试，盐性测试时，通常将氯化钠通过盐性气溶胶发生器产生微小的盐颗粒，在设定时间内，通过光度计分别检测口罩两侧的颗粒物的浓度C1(过滤前)和C2(过滤后)，计算出口罩的过滤效率。现有的口罩颗粒物过滤效率测试装置，为了节省测试的成本，油性测试和盐性测试通常采用一台设备上的同一管路进行测试，油性测试和盐性测试切换时，需要对设备进行全部清洗，需采用气体和水清洗设备内部的气体和液体，清洗的工作量大，油性和盐性的物质容易残留于设备内导致测试不准确；且光度计设于测试装置内，清洗难度大，经常清洗设备，清洗时容易损坏光度计，且减少了光度计的寿命，降低了生产测试效率；油性测试时，颗粒物和液体喷出后有一定的湿度，静电相对较少；而盐性测试时，喷出的水分较少，盐颗粒较为干燥，干燥情况下容易产生静电，采用带静电的盐颗粒进行过滤测试，盐颗粒容易吸附在口罩或者设备的内壁上，影响测试的准确；现有的测试装置往往结构复杂，生产成本高，且不易维护，设备调试操作难度大，测量不准确。

专利申请号：201821536078.5，公开了一种口罩过滤性能测试仪，包括口罩效率阻力测量夹具和呼吸气阻力测量模块，口罩过滤性能测试仪通过所述口罩效率阻力测量夹具和呼吸气阻力测量模块可以对口罩的过滤性能做到更好的测试。该装置油性测试和盐性测试切换时，需要对设备进行全部清洗，需采用气体和水清洗设备内部的气体和液体，清洗的工作量大，油性和盐性的物质容易残留于设备内，导致测试不准确，且光度计设于测试装置内，清洗难度大，清洗时容易损坏光度计，减少了光度计的寿命，降低了生产测试效率，增加了生产成本；盐性测试时，喷出的水分较少，盐颗粒较为干燥，干燥情况下容易产生静电，采用带静电的盐颗粒进行过滤测试，盐颗粒容易吸附在口罩或者设备的内壁上，影响测试的准确；进行测试时，需将口罩佩戴于国际头模上，生产的口罩大小形状各异，且不同人群使用时，人体与口罩的面部接触面积不同，对于不同的口罩，不同的使用人群，需采用不同的国际头模进行测试，操作繁琐，若国际头模与口罩不相配，有可能导致口罩穿戴时气密性差，导致测试不准确；且口罩穿戴于国际头模上进行测试时，口罩长时间受到气体和颗粒物的作用，有可能口罩与国际头模之间存在间隙，气体从间隙流出，影响测试的准确性。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种口罩颗粒物过滤效率测试装置。其解决了口罩颗粒物过滤效率测试装置结构复杂、生产成本高、不易操作和调试，油性测试和盐性测试切换时需经常清洗设备，测试效率低，测量不准确的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种口罩颗粒物过滤效率测试装置，包括机架，所述机架上设有至少两个测试机构，所述测试机构包括依次导通连接的第一过滤器、风机、气溶胶发生器、混合罐、上游管道，所述测试机构还包括下游管道、第二过滤器、驱动装置、一个或两个光度计，所述风机分别连接第一出风管和第二出风管，所述第一出风管连接于气溶胶发生器，所述第二出风管连接于混合罐，所述第一出风管上设有第一电磁阀，所述第二出风管上设有第二电磁阀；所述光度计通过抽气管道连接第三电磁阀；当所述测试机构的光度计的数量为一个时，第三电磁阀分别导通连接于上游管道和下游管道；当所述测试机构的光度计为两个时，其中一个第三电磁阀连接上游管道，另一个所述第三电磁阀连接下游管道；所述驱动装置驱动传动上游管道和\或下游管道运动，所述上游管道和所述下游管道可闭合导通连接；至少一个所述测试装置上设有静电中和器，该测试装置的所述气溶胶发生器与所述混合罐之间通过该静电中和器连接。

进一步的：

所述测试机构还包括压差传感器，所述压差传感器分别导通连接于上游管道和下游管道。

所述混合罐连接一浓度传感器。

所述上游管道和\或下游管道外侧壁为波纹状。

所述混合罐与所述上游管道之间设有流量控制阀。

所述机架上设有控制屏。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明设有至少两个测试机构，其中一个测试机构可用于口罩的油性颗粒物过滤测试，其中一个测试机构可用于口罩的盐性颗粒物过滤测试，采用一个控制系统分别进行控制至少两个测试机构，节约了成本，且盐性测试和油性测试分开检测，大大减少了清洗设备的次数，减少了光度计清洗的次数，增加了光度计的寿命；盐性测试时，空气通过风机吸入第一过滤器，过滤后的空气进入气溶胶发生器，气溶胶发生器产生盐性颗粒，空气带动盐性颗粒进入静电中和器，静电中和器消除盐性颗粒的静电，防止盐性颗粒由于静电作用粘附于口罩、上游管道或下游管道，静电中和器的使用使得盐性测试更加准确；盐性颗粒进入混合罐，此时，空气中盐性颗粒的含量较高，打开第二电磁阀，风机将空气通过第二出风管排进混合罐内，对盐性颗粒进行稀释，使得颗粒物的浓度达到测试的标准；驱动装置将上游管道和下游管道可闭合导通连接，口罩夹持固定于上游管道和下游管道之间，从混合罐排出的盐颗粒依次通过上游管道、口罩、下游管道后，气体从第二过滤器排出，光度计吸入上游管道内的气体，测量上游管道内颗粒物的浓度，将浓度值记录于系统，光度计吸入下游管道内的气体，测量下游管道内颗粒物的浓度，将浓度值记录于系统，系统经过计算算出口罩的盐性过滤效率，也可算出口罩的穿透率；对油性测试时，油性测试机构通常不设置静电中和器，可节省生产成本；采用上游管道与下游管道夹持口罩的方式，气密性好，气体和颗粒物不会到外界去，测试准确；本发明操作简单，工作人员可短时间内学会使用测量装置，测试快速简单，且便于设备的维护，且生产成本较低，测试过滤效率值准确，测试效率高；进一步的，测试机构包括压差传感器，压差传感器可分别测出口罩两侧的压力差，从而测试口罩呼吸时的阻力、透气性，通过控制气体的流速，测试口罩在不同的呼吸强度的情况下，是否会出现呼吸困难的情况，同时，节省了购买口罩气体交换压力测试仪的成本，且节省了测试的时间，提高了测试的效率；进一步的，混合罐连接一浓度传感器，可通过浓度传感器测量混合罐内的颗粒物的浓度，进而反馈给主控制器，从而控制第二电磁阀的启闭，空气从第二出风管进入混合罐内，对颗粒物进行稀释，通过自动调节，使得颗粒物的浓度达到测试的标准，测试更加准确，也可通过设置不同颗粒物的浓度，来测试口罩在不同浓度下的过滤效率，使得测试更加全面，生产出的口罩的质量更好；进一步的，所述上游管道和\或下游管道外侧壁为波纹状，波纹状的结构，抗震效果好，上游管道和下游管道之间不容易存在缝隙，测试更加准确；进一步的，流量控制阀，可控制气体和颗粒物流入上游管道的流量，可测试不同流速时口罩的过滤效率、穿透率和压力差；进一步的，本发明采用自动控制系统控制，智能化高，方便操作，且测量准确。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明盐性测试机构的原理连接图；

图3是本发明油性测试机构的原理连接图；

图4是本发明盐性测试机构上设有两个光度计的原理连接图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1和图4，本实施例提供一种口罩颗粒物过滤效率测试装置，包括机架1，机架1上设有两个测试机构，测试机构包括依次导通连接的第一过滤器21、风机22、气溶胶发生器23、混合罐24、上游管道25，测试机构还包括下游管道26、第二过滤器27、驱动装置251、一个光度计28，风机22分别连接第一出风管221和第二出风管222，第一出风管221连接于气溶胶发生器23，第二出风管222连接于混合罐24，第一出风管221上设有第一电磁阀223，第二出风管222上设有第二电磁阀224；光度计28通过抽气管道280连接第三电磁阀281，第三电磁阀281分别导通连接于上游管道25和下游管道26；驱动装置251驱动传动上游管道25运动，上游管道25和下游管道26可闭合导通连接，上游管道25和下游管道26外侧壁为波纹状；其中一个测试装置上设有静电中和器29，该测试装置的气溶胶发生器23与混合罐24之间通过该静电中和器29连接，混合罐24连接一浓度传感器241，混合罐24与上游管道25之间设有流量控制阀242；测试机构还包括压差传感器20，压差传感器20分别导通连接于上游管道25和下游管道26。机架1上设有控制屏11，用于对装置的控制和调试。

参考图4，每个测试机构也可设有两个光度计28和两个第三电磁阀281，两个光度计28分别通过两个第三电磁阀281与上游管道25和下游管道26，这种结构生产成本高，但两个光度计28可同时测量上游管道25和下游管道26的颗粒物的浓度，且测量速度快，测试效率高。

上述混合罐24可不连接一浓度传感器241，这种结构难以精确的调节控制混合罐24颗粒物的浓度，具体根据情况设置。

上述驱动装置251可为伸缩气缸、直线电机或其他驱动装置251，为公知的装置，在此不再赘述。

上述机架1上可设置三个、四个甚至更多测试机构，至少一个测试机构设有静电中和器29，具体根据情况设置。

上述压差传感器20、上述风机22、上述光度计28、上述气溶胶发生器23、上述静电中和器29、上述第一过滤器21、上述第二过滤器27为公知的装置，在此不再赘述。

上述浓度传感器241为公知的装置，在此不再赘述。

上述上游管道25外侧壁可不设置波纹状，上述下游管道26外侧壁可不设置波纹状，具体根据情况设置。

本发明各工序之间可设置控制阀对气体流入流出的控制，为公知的技术，在此不再赘述。

本发明的油性测试机构也可设置静电中和器29，但增加了生产的成本，具体根据情况设置。

本发明采用PLC或其他自动控制系统控制，为公知的技术手段，在此不再赘述。

本发明的工作方式是：

本发明机架1上的两个测试机构，一个用于口罩盐性颗粒物过滤效率测试，另一个测试机构用于口罩油性颗粒物过滤效率测试，两个测试机构的测试原理相似；参考图2，盐性测试时，将口罩放置于下游管道26上，通过驱动装置251驱动上游管道25移动，上游管道25与下游管道26导通闭合，同时，口罩夹持于上游管道25与下游管道26之间，空气通过风机22吸入第一过滤器21，过滤后的空气进入气溶胶发生器23，气溶胶发生器23产生盐性颗粒，空气带动盐性颗粒进入静电中和器29，静电中和器29消除盐性颗粒的静电，盐性颗粒进入混合罐24，此时，空气中盐性颗粒的含量较高，打开第二电磁阀224，风机22将空气通过第二出风管222排进混合罐24内，对盐性颗粒进行稀释，使得颗粒物的浓度达到测试的标准；从混合罐24排出的盐颗粒依次通过上游管道25、口罩、下游管道26后，气体从第二过滤器27排出，光度计28吸入上游管道25内的气体，测量上游管道25内颗粒物的浓度，将浓度值记录于系统，光度计28再吸入下游管道26内的气体，测量下游管道26内颗粒物的浓度，将浓度值记录于系统，光度计28反复测量上游管道25和下游管道26内颗粒物的浓度，可设定上游管道25测试20秒后，再测试下游管道20秒，反复测试一段时间后，系统计算上游管道25测试颗粒物的浓度的平均值C1，计算下游管道26测试颗粒物的浓度的平均值C2,计算出口罩的过滤效率＝(C1-C2)/C1,也可计算出口罩的穿透率＝C2/C1；参考图3，对油性测试时，油性测试与盐性测试原理相似，油性测试机构通常不设置静电中和器29；压差传感器20可分别测出口罩两侧的压力差，从而测试口罩呼吸时的阻力、透气性。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种口罩颗粒物过滤效率测试装置，其特征在于：包括机架，所述机架上设有至少两个测试机构，所述测试机构包括依次导通连接的第一过滤器、风机、气溶胶发生器、混合罐、上游管道，所述测试机构还包括下游管道、第二过滤器、驱动装置、一个或两个光度计，所述风机分别连接第一出风管和第二出风管，所述第一出风管连接于气溶胶发生器，所述第二出风管连接于混合罐，所述第一出风管上设有第一电磁阀，所述第二出风管上设有第二电磁阀；所述光度计通过抽气管道连接第三电磁阀；当所述测试机构的光度计的数量为一个时，第三电磁阀分别导通连接于上游管道和下游管道；当所述测试机构的光度计为两个时，其中一个第三电磁阀连接上游管道，另一个所述第三电磁阀连接下游管道；所述驱动装置驱动传动上游管道和\或下游管道运动，所述上游管道和所述下游管道可闭合导通连接；至少一个所述测试装置上设有静电中和器，该测试装置的所述气溶胶发生器与所述混合罐之间通过该静电中和器连接。

2.根据权利要求1所述的一种口罩颗粒物过滤效率测试装置，其特征在于：所述测试机构还包括压差传感器，所述压差传感器分别导通连接于上游管道和下游管道。

3.根据权利要求1所述的一种口罩颗粒物过滤效率测试装置，其特征在于：所述混合罐连接一浓度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种口罩颗粒物过滤效率测试装置，其特征在于：所述上游管道和\或下游管道外侧壁为波纹状。

5.根据权利要求1所述的一种口罩颗粒物过滤效率测试装置，其特征在于：所述混合罐与所述上游管道之间设有流量控制阀。

6.根据权利要求1所述的一种口罩颗粒物过滤效率测试装置，其特征在于：所述机架上设有控制屏。

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