CN112326290A - 一种吸油烟机性能的一体化测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种吸油烟机性能的一体化测试装置，包括检测室，该检测室内设有吸油烟机，所述吸油烟机下侧设有支撑灶台，该支撑灶台上设有用于产生油烟的油烟发生装置；所述检测室内设有采样装置，该采样装置分别与烟气颗粒物检测装置和气态污染物检测装置连接；所述吸油烟机排烟口与检测室室外的排风管道相连，所述排风管道在远离排烟口的方向上依次设有变压装置和烟气净化装置，所述变压装置与烟气净化装置之间设有第一采样口，所述烟气净化装置出口端设有第二采样口。本发明解决了现有测试装置功能单一，操作繁琐，在测试的过程中造成环境污染以及对实验人员造成身体伤害等问题。
Description
技术领域
本发明涉及吸油烟机测试技术领域，具体涉及一种吸油烟机性能的一体化测试装置及测试方法。
背景技术
厨房是住宅的重要组成部分，室内空气质量和厨房有着密不可分的关系，厨房是生活中污染物散发的主要区域。为了保证住宅建筑外墙的美观，并且将厨房内对人们健康有害的油烟排出，住宅都设置有竖向公共烟道进行油烟的集中排放，每层用户通过吸油烟机的支管与公共烟道相连接，油烟通过吸油烟机排放到公共烟道内，然后经过屋顶风帽排放到空气中。通过公共烟道集中排烟的方式存在着一些问题：一是底层用户油烟排放困难，排烟效果不佳厨房内烟气残留较多，严重影响空气质量；二是有些楼层用户会出现串味、倒灌等现象。厨房油烟排放不畅会影响整改住宅的空气质量。更重要的是，厨房的油烟含有多种有害成分，对身体健康有很大的危害。吸油烟机是家庭厨房烹饪时必备的家用电器，能起到吸出厨房内烹饪油烟、保证室内空气清洁的作用。住宅中不同的吸油烟机开机率、不同烟道尺寸都会使公共烟道中产生不同的压力。不同楼层的吸油烟机的排气口的压力也会有差异。这些因素都会影响用户家中吸油烟机的排油烟效果。据调研，现有吸油烟机的性能测试装置有很多，包括油脂分离度测试装置、气味降低度测试装置、油烟颗粒物测试装置等，虽然上述测试装置能够对吸油烟机的性能进行测试，但现有测试装置以测试及方法仍然存在以下问题：
1)现有的吸油烟机的气味降低度试验，是基于IEC 61591标准，按照欧洲家庭的使用环境和烹饪习惯制定的，西方烹饪时油烟较少，主要是气味；西方家庭绝大多数是独立排烟，因此不会受到公共烟道压力影响，然我国情况与之相反，国内家庭所使用的公共烟道对吸油烟机影响较大。
2)气味降低度试验的检测气味为丁酮，气相色谱设备来检测使用吸油烟机前后的室内丁酮的浓度，从而计算得出气味降低度，该试验装置虽能实现在线监测、操作方便，但现有的吸油烟机性能测试方法都是在特定状态下的测试，没有考虑住宅公共烟道内压力(尤其是高层住宅)对吸油烟机的影响，得出的气味降低度结果往往都很高(90％以上)，很难区分出吸油烟机的等级，所以需要新的性能试验方法来筛分出吸油烟机的等级。
3)现有的吸油烟机的性能试验，包括气味降低度和空气性能测试，都是在特定状态下的测试，没有考虑住宅公共烟道内压力(尤其是高层住宅)对吸油烟机的影响，实验室环境下测试结果好，但是到了用户的实际使用环境中的排烟效果并不理想。
4)现有的吸油烟机的油烟颗粒物测试装置，是采用重量法颗粒物PMX测试仪来测试吸油烟机进气导烟管和排气导烟管内的颗粒物质量浓度，操作过于复杂。
5)现有的气味降低度试验和油烟颗粒物试验是两个独立的试验，需要逐一进行试验，操作繁杂。
6)现有测试装置测试过程中的废气未经处理就直接排放到大气，没有空气净化装置，而气味降低度测试使用的丁酮属于有毒物质，油脂分离度测试过程中，烹饪油在高温下也会热解出很多有毒有害物质(如苯甲醛、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯、苯乙酮、反式-2,4-癸二烯醛、1,3,5-三苯基环己烷、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯)，不仅对环境造成污染，同时也会损害试验人员的身体健康。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种吸油烟机性能的一体化测试装置及测试方法，解决了现有测试装置功能单一，操作繁琐，在测试的过程中造成环境污染以及对实验人员造成身体伤害等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种吸油烟机性能的一体化测试装置，包括检测室，该检测室内设有吸油烟机，所述吸油烟机下侧设有支撑灶台，该支撑灶台上设有用于产生油烟的油烟发生装置；所述检测室内设有采样装置，该采样装置分别与烟气颗粒物检测装置和气态污染物检测装置连接；所述吸油烟机排烟口与检测室室外的排风管道相连，所述排风管道在远离排烟口的方向上依次设有变压装置和烟气净化装置，所述变压装置与烟气净化装置之间设有第一采样口，所述烟气净化装置出口端设有第二采样口。
优选的，所述油烟发生装置包括滴液装置和控温装置，所述支撑灶台上设有试验锅，所述滴液装置用于向试验锅中滴入试验液体；所述支撑灶台上设有用于加热试验锅的电炉，所述控温装置用于控制电炉温度。
优选的，所述变压装置调节压力范围为0-1000Pa。
优选的，所述烟气净化装置包括吸附装置和催化装置。
优选的，所述采样装置包括a、b、c、d四个烟气采样口，a、b、c、d烟气采样口从上到下竖直排列且相邻烟气采样口间距为500mm，所述d烟气采样口距离地面高度为500mm；所述a、b、c、d烟气采样口均与一总管连接，所述总管分别与烟气颗粒物检测装置和气态污染物检测装置连接。
一种吸油烟机性能的一体化测试方法，包括气味降低度测试、污染物降低率及颗粒物去除率测试；
所述气味降低度测试的步骤如下：
步骤一：对检测室进行通风清洁处理；
步骤二：封闭步骤一中的检测室，采用滴液装置向试验锅中滴入室温蒸馏水与丁酮混合液，采用控温装置控制电炉加热试验锅，使锅底温度始终保持在(170±5)℃；
步骤三：在步骤二中的检测室内，通过a、b、c、d四个烟气采样口采集烟气样品并通过气相色谱设备进行气味浓度测定，记浓度为C1；
步骤四：启动吸油烟机调节至最高转速档，运行3分钟后关闭，测量此时气味浓度，记浓度为C2；
步骤五：重复步骤一至步骤三，启动吸油烟机、调节至最高转速档，运行30分钟后关闭，测得此时气味浓度为C3；得出瞬时气味降低度和常态气味降低度。
优选的，所述污染物降低率及颗粒物去除率测试的步骤如下：
步骤一：对检测室进行通风清洁处理；
步骤二：封闭步骤一中的检测室，采用滴液装置向试验锅中滴入室温的蒸馏水与食用油的混合液，采用控温装置控制电炉加热试验锅，使锅底温度始终保持在(290±5)℃；
步骤三：在步骤二的实验室中，通过烟气采样口a、b、c、d来完成采样，并经过气态污染检测装置进行气态有机污染物浓度测定，通过烟气颗粒物检测装置进行颗粒物浓度的测定；
步骤四：启动吸油烟机调节至最高转速档，运行30分钟后关闭，通过气态污染检测装置和烟气颗粒物检测装置分别测得此时的气态有机污染物浓度和颗粒物浓度；
步骤五：重复步骤一至步骤三，启动吸油烟机调节至最高转速档，待吸油烟机正常工作30分钟后关闭，通过气态污染检测装置和烟气颗粒物检测装置测得此时的气态有机污染物浓度和颗粒物浓度；得出瞬时气态有机污染物降低度、颗粒物去除率和常态气态有机污染物降低度、颗粒物去除率。
优选的，所述烟气颗粒物检测装置为METONE BAM-1020颗粒物在线监测仪。
优选的，所述气态污染物检测装置为7000D三重四极杆气质联用系统。
本发明的有益效果为：
1、本产品涵盖了现有的气味降低度测试装置、烟气颗粒物测试装置，并同时加入了气态污染物测试装置，实现了吸油烟机性能的一体化测试，实现了功能多样化，操作简便，节约时间成本、资源成本和人力成本。吸油烟机排烟口与变压装置连接，有效调节排烟口管道内压力，压力可在0-1000Pa范围调节，可以模拟高层住宅不同楼层及不同开启率情况下公共烟道的压力；测试更加贴近用户使用环境。
2、采用METONE BAM-1020颗粒物在线监测仪，对吸油烟机使用前后烹饪烟气中的颗粒物浓度进行在线测试，输出整个测试过程的烟尘浓度曲线，提高测试精准度，操作方便，且大大提高了工作效率。
3、采用7000D三重四极杆气质联用系统作为气态污染物测试装置，有效提高检测的精准度和试验数据的分析能力。
4、通过油烟发生装置模拟实际生活中烹饪所产生的油烟全过程，使检查过程更为精准。
5、检测室内墙壁上设有刻度尺，便于吸油烟机位置可调节，精确地控制吸油烟机最低位与炉灶规定的距离，调节方便。
6、采用烟气净化装置对吸油烟机排出的气体进行净化，保证排放到大气中的烟气达标，避免污染环境。
7、该装置增加了对试验人员的隔离保护措施，设计在实验室操作间外部丁酮发生装置处增加一个污染物采样点，当丁酮等污染物浓度达到危险等级时提示测试人员进行对应的防护措施，或者停止测试。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本实施例中吸油烟机性能测试装置的结构示意图；
图2是本实施例中吸油烟机、变压装置、烟气净化装置的连接结构示意图；
图3是本实施例中烟气颗粒物检测装置、气态污染物检测装置与采样装置的连接结构示意图；
图4是本实施例中变压装置的具体部件连接示意图。
附图标记：
1：检测室 2：吸油烟机 3：支撑灶台
4：油烟发生装置 5：采样装置 6：变压装置
7：烟气净化装置 8：气态污染物检测装置 9：烟气颗粒物检测装置
10：第一采样口 11:第二采样口 12：第一排风管道
13：第二排风管道
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语均应广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,在未作相反说明的情况下,实用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
实施例1
参考图1至图4所示，一种吸油烟机性能的一体化测试装置，包括检测室1，该检测室1内有吸油烟机2；在吸油烟机2与墙面的连接处设有可调节装置，例如连接架，因试验要求吸油烟机2的安装在实验室长度为3.5m的墙壁中线位置，所以在检测室1内部的墙面上设有刻度尺，对于不同尺寸、形状的吸油烟机2，都能够精确地掌控吸油烟机2与炉灶的距离，便于吸油烟机2能够上下左右调节；所述吸油烟机2下侧设有支撑灶台3，该支撑灶台3上设有试验锅，该试验锅通过电炉加热，支撑灶台3上设有用于产生油烟的油烟发生装置4，本实施例中的油烟发生装置4包括滴液装置和控温装置，滴液装置用于向试验锅中定时定量滴入试验液体，控温装置用于控制加热试验锅，使锅底温度始终保持在试验要求的温度范围；所述检测室内1设有采样装置5，参见图3所示，本实施例中的采样装置5包括a、b、c、d四个烟气采样口，a、b、c、d烟气采样口竖直排列且相邻烟气采样口间距为500mm，所述d烟气采样口距离地面高度为500mm，分别用于采集不同高度的烟气样品，最后汇成一根总管，后通过三通分别与烟气颗粒物检测装置9和气态污染物检测装置8连接；
参见图2所示，所述吸油烟机2排烟口与检测室1室外的排风管道相连，所述排风管道在远离排烟口的方向上依次设有变压装置6和烟气净化装置7，所述变压装置6与烟气净化装置7通过第一排风管道12连接，所述烟气净化装置7出口与第二排风管道13连接，所述第一排风管道12上设有第一采样口10，所述第二排风管道13上设有第二采样口11；
本实施例在吸油烟机2排烟口后设置变压装置6和烟气净化装置7，变压装置6具体部件连接图如图4所示，采用斜流风机，通过变频器实现对斜流风机变速控制，可在0-1000Pa范围内无极调速，以模拟高层住宅不同楼层及不同开启率情况下公共烟道的压力，变频器型号为施耐德ATV312H037N4，集成C1等级EMC滤波器，抗干扰能力强；便于调整吸油烟机2排烟口出气压，模拟实际烟道，进一步掌控排烟口压力对吸油烟机2排出烟气的影响；本实施例中的变压装置6中风机使用直流无刷电机，体积小、重量轻，转矩特性优异，无级调速，调速范围广，过载能力强；效率高，电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗，可靠性高，稳定性好，适应性强，维修与保养简单；
烟气净化装置7可设计为吸附装置或催化装置，吸附装置采用活性炭对烹饪烟气进行吸附处理，活性炭吸附饱和后可进行定期更换，更换下来的活性炭可进行热再生或微波再生处理，循环使用，降低成本。而选择活性炭作为吸附材料的原因是考虑到活性炭的物理(孔隙)结构和活性炭表面的化学结构：(1)活性炭独特的孔隙结构：活性炭比表面积很大，且微孔比表面积占比表面积的95％以上，这很大程度上决定了活性炭的吸附容量；(2)活性炭表面化学结构：活性炭表面有很多酸性、碱性或中性基团，酸性表面官能团有羟基、羧基、醚、苯酚等，可促进活性炭对碱性物质的吸附，而碱性表面官能团主要有吡喃酮(环酮)及其衍生物，可促进活性炭对酸性物质的吸附；催化装置采用热催化的方法，选择催化效果较好的V-Ti催化剂或贵金属Ru基催化剂作为催化材料，在加热条件300℃以上可将烟气中有毒的气态污染物催化氧化为无毒的小分子物质，后排放到大气中，起到净化空气、保护环境的作用；
在进行气味降低度试验、污染物降低率及颗粒物去除率试验时，都需要进行烟气净化装置7的处理效果检测，烟气净化装置7可选择吸附装置或催化装置对吸油烟机2排出的烟气进行净化处理，分别在第一采样口10和第二采样口11进行采样，采样管与气-质相连，自动进样，进行烟气净化装置7前后烟气浓度的测定，可得到烟气净化装置7的处理效果。
实施例2
参见图1至图4所示，一种吸油烟机性能测试方法，包括气味降低度测试、污染物降低率及颗粒物去除率测试；
所述气味降低度测试的步骤如下：
步骤一：启动待测吸油烟机2运行30min后停止，对检测室1进行通风清洁处理；
步骤二：封闭步骤一中的检测室1，通过工作台上的电炉为试验锅加热，热电偶来检测锅底温度，并通过温控系统的自动监制，使试验过程中锅底温度始终保持在(170±5)℃；滴液系统用于定时、定量向试验锅滴液；滴头与锅底的距离为(225±25)mm，滴液为(300±1)g的室温蒸馏水与(12±0.1)g丁酮的混合液，全部混合液需在30min±15s内匀速滴完；
步骤三：在步骤二中的检测室1内，通过a、b、c、d四个烟气采样口采集烟气样品并通过气相色谱设备进行气味浓度测定，记浓度为C1；
步骤四：启动步骤一中的吸油烟机2调节至最高转速档，运行3分钟后关闭，测量此时气味浓度，记浓度为C2；
步骤五：重复步骤一至步骤三，启动吸油烟机、调至最高转速档，运行30分钟后关闭，测得此时气味浓度为C3；根据计算得出瞬时气味降低度和常态气味降低度。具体计算公式为瞬时气味降低度
常态气味降低度
启动烟气净化装置7对吸油烟机2排出的烟气进行净化处理，分别采集第一采样口10和第二采样口11烟气样品，通过气-质联用进行烟气净化装置7前后烟气浓度的测定。
进一步的，所述污染物降低率及颗粒物去除率测试的步骤如下：
步骤一：启动待测吸油烟机2并运行一段时间后停止，对检测室1进行通风清洁处理；
步骤二：封闭步骤一中的检测室1，采用滴液装置向试验锅中定时定量滴入室温的蒸馏水与食用油的混合液，采用控温装置控制电炉加热试验锅，使锅底温度始终保持在(290±5)℃，通过电热偶来检测锅底温度，实现了自动监制；
步骤三：在步骤二的检测室1中，通过烟气采样口a、b、c、d来完成采样，并经过气态污染检测装置8进行气态有机污染物浓度测定，记此时气态有机污染物浓度为A1,颗粒物浓度为W1，通过烟气颗粒物检测装置9进行颗粒物浓度的测定；
步骤四：启动吸油烟机2至最高转速档，运行3分钟后关闭，通过气态污染检测装置8和烟气颗粒物检测装置9分别测得此时的气态有机污染物浓度和颗粒物浓度,记此时气态有机污染物浓度为A2,颗粒物浓度为W2；
步骤五：重复步骤一至步骤三，启动吸油烟机2至最高转速档，待吸油烟机2正常工作30分钟后关闭，通过气态污染检测装置8和烟气颗粒物检测装置9测得此时的气态有机污染物浓度和颗粒物浓度,记此时气态有机污染物浓度为A3,颗粒物浓度为W3；根据试验结果进行计算，得出瞬时气态有机污染物降低度、颗粒物去除率和常态气态有机污染物降低度、颗粒物去除率。具体计算公式为瞬时气态有机污染物降低度
瞬态颗粒物去除率
常态气态有机污染物降低度
常态颗粒物去除率
本实施例中的烟气颗粒物检测装置9为METONE BAM-1020颗粒物在线监测仪，对使用吸油烟机2前后室内烹饪烟气中的颗粒物浓度进行在线测试，输出整个测试过程的烟尘浓度曲线，操作方便，数据具有说服力，且大大提高了工作效率。
气态污染物检测装置8为7000D三重四极杆气质联用系统，该系统采用动态MRM(dMRM)模式进行采集，采集方法的创建和编辑简单，提高了实验室的分析能力；利用全新的单四极杆方法兼容性，提高实验室的产能；具有高灵敏度，即使是复杂基质，EI Extractor离子源也能提供可靠的痕量分析结果；使用MassHunter软件不仅能简化工作流程，还能完全控制从调谐和报告生成的整个过程；利用可加热镀金四极杆、三轴HED-EM检测器和快速排气功能减少常见污染物、中性噪音，并且缩短了冷却时间，提高了质谱的性能；Agilent7890B气相色谱技术包括惰性流路、微板流路控制技术和可编程氦气保存模块，全面优化气质联用系统；利用全新的JetClean智氢洁离子源升级选项可将手动清洁离子源的频率降低80％，并能提高分析效率。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种吸油烟机性能的一体化测试装置，包括检测室，其特征在于：该检测室内设有吸油烟机，所述吸油烟机下侧设有支撑灶台，该支撑灶台上设有用于产生油烟的油烟发生装置；所述检测室内设有采样装置，该采样装置分别与烟气颗粒物检测装置和气态污染物检测装置连接；所述吸油烟机排烟口与检测室室外的排风管道相连，所述排风管道在远离排烟口的方向上依次设有变压装置和烟气净化装置，所述变压装置与烟气净化装置之间设有第一采样口，所述烟气净化装置出口端设有第二采样口。
2.根据权利要求1所述的一种吸油烟机性能的一体化测试装置，其特征在于：所述油烟发生装置包括滴液装置和控温装置，所述支撑灶台上设有试验锅，所述滴液装置用于向试验锅中滴入试验液体；所述支撑灶台上设有用于加热试验锅的电炉，所述控温装置用于控制电炉温度。
3.根据权利要求1所述的一种吸油烟机性能的一体化测试方法，其特征在于：所述变压装置调节压力范围为0-1000Pa。
4.根据权利要求1所述的一种吸油烟机性能的一体化测试装置，其特征在于：所述烟气净化装置包括吸附装置和催化装置。
5.根据权利要求1所述的一种吸油烟机性能的一体化测试装置，其特征在于：所述采样装置包括a、b、c、d四个烟气采样口，a、b、c、d烟气采样口竖直排列且相邻烟气采样口间距为500mm，所述d烟气采样口距离地面高度为500mm；a、b、c、d烟气采样口均与一总管连接，所述总管分别与烟气颗粒物检测装置和气态污染物检测装置连接。
6.一种吸油烟机性能的一体化测试方法，其特征在于：包括气味降低度测试、污染物降低率及颗粒物去除率测试；
所述气味降低度测试的步骤如下：
步骤一：对检测室进行通风清洁处理；
步骤二：封闭步骤一中的检测室，采用滴液装置向试验锅中滴入室温蒸馏水与丁酮混合液，采用控温装置控制电炉加热试验锅，使锅底温度始终保持在(170±5)℃；
步骤三：在步骤二中的检测室内，通过a、b、c、d四个采样口采集烟气样品并通过气相色谱设备进行气味浓度测定，记浓度为C1；
步骤四：启动吸油烟机调节至最高转速档，运行3分钟后关闭，测量此时气味浓度，记浓度为C2；
步骤五：重复步骤一至步骤三，启动吸油烟机、调节至最高转速档，运行30分钟后关闭，测得此时气味浓度为C3；得出瞬时气味降低度和常态气味降低度。
7.根据权利要求6所述的一种吸油烟机性能的一体化测试方法，其特征在于：所述污染物降低率及颗粒物去除率测试的步骤如下：
步骤一：对检测室进行通风清洁处理；
步骤二：封闭步骤一中的检测室，采用滴液装置向试验锅中滴入室温的蒸馏水与食用油的混合液，采用控温装置控制电炉加热试验锅，使锅底温度始终保持在(290±5)℃；
步骤三：在步骤二的实验室中，通过烟气采样口a、b、c、d来完成采样，并经过气态污染检测装置进行气态有机污染物浓度测定，通过烟气颗粒物检测装置进行颗粒物浓度的测定；
步骤四：启动吸油烟机调节至最高转速档，运行30分钟后关闭，通过气态污染检测装置和烟气颗粒物检测装置分别测得此时的气态有机污染物浓度和颗粒物浓度；
步骤五：重复步骤一至步骤三，启动吸油烟机调节至最高转速档，待吸油烟机正常工作30分钟后关闭，通过气态污染检测装置和烟气颗粒物检测装置测得此时的气态有机污染物浓度和颗粒物浓度；得出瞬时气态有机污染物降低度及颗粒物去除率和常态气态有机污染物降低度及颗粒物去除率。
8.根据权利要求6所述的一种吸油烟机性能的一体化测试方法，其特征在于：所述烟气颗粒物检测装置为METONE BAM-1020颗粒物在线监测仪。
9.根据权利要求6所述的一种吸油烟机性能的一体化测试方法，其特征在于：所述气态污染物检测装置为7000D三重四极杆气质联用系统。
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