CN114001876A - 口罩密合性多点检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种口罩密合性多点检测系统及方法，系统包括：呼吸模拟器、气溶胶发生器、气溶胶浓度检测装置、测试仓和测试用头模；测试用头模上设置多个颗粒物采集点，每个颗粒物采集点对应一个气溶胶浓度检测装置；当口罩放入测试仓并佩戴在测试用头模上以后，通过呼吸模拟器模拟人类呼吸，并记录进入测试用口罩的颗粒物本底浓度，再开启气溶胶发生器，当仓内颗粒物浓度达到预设值后，分别通过每个颗粒物采集点对应的气溶胶浓度检测装置检测每个颗粒物采集点对应的测试用口罩内部的第一测试介质浓度和测试仓内的第二测试介质浓度；根据进入测试用口罩的颗粒物本底浓度、各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性。
Description
技术领域
本发明涉及口罩检测技术领域，尤其涉及一种口罩密合性多点检测系统及方法。
背景技术
口罩密合性也叫泄漏性或防护效果，反应了口罩边缘与使用者头面部的贴合程度，贴合程度约好，密合性则越高，这与口罩的结构和尺寸有着密切的关系。目前，测试设备和方法主要参照GB32610-2013《日常防护口罩技术规范》来执行。
目前口罩密合性检测系统中的只有一个颗粒物采集点和一个颗粒浓度监测装置，设置在头模的口鼻处，检测结果只能反映口罩密合性是否合格。疫情期间，很多生产企业所生产的口罩尺寸、结构不合理，导致检测结果不合格，但是却不知道为什么不合格，然而检测结果不能指导企业有针对性地对口罩尺寸或者结构进行调整。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种口罩密合性多点检测系统和方法，从而使得测试结果可以反映口罩边缘密合性的具体情况，有针对性地指出测试样品的泄漏点，从而指导企业对口罩的结构和尺寸进行设计和优化。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种口罩密合性多点检测系统，所述系统包括：
呼吸模拟器、气溶胶发生器、气溶胶浓度检测装置、测试仓和测试用头模；
所述测试用头模上设置多个颗粒物采集点，所述多个颗粒物采集点包括第一颗粒物采集点、第二颗粒物采集点、第三颗粒物采集点、第四颗粒物采集点和第五颗粒物采集点，在所述测试仓内设置有第六颗粒物采集点，其中，每个颗粒物采集点对应一个气溶胶浓度检测装置；
其中，各个气溶胶浓度检测装置通过一根吸入气体采样管连接至测试用头模的对应的颗粒物采集点，并通过环境气体采样管连接至所述测试仓内的对应的颗粒物采集点，所述呼吸模拟器通过头模呼吸管道连接到所述测试用头模上的呼吸模拟器接入口；
当口罩放入测试仓并佩戴在测试用头模上以后，通过呼吸模拟器模拟人类呼吸，并记录进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，再开启气溶胶发生器，当仓内颗粒物浓度达到预设值后，分别通过每个颗粒物采集点对应的气溶胶浓度检测装置检测每个颗粒物采集点对应的口罩内部的第一测试介质浓度和测试仓内的第二测试介质浓度；
根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性。
在一个实施例中，优选地，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点为一组，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点为一组，所述第五颗粒物采集点单独一组，各组分别进行密合度检测。
在一个实施例中，优选地，根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性，包括：
密合性＝(第二测试介质浓度-第一测试介质浓度+进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度)/第二测试介质浓度×100％。
在一个实施例中，优选地，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点位于鼻孔上方，紧贴鼻梁，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点的纵向位置位于鼻孔下沿水平线下方1cm处，横向位置位于脸颊两侧的人眼可视处，所述第五颗粒物采集点位于下巴中间位置。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种口罩密合性多点检测方法用于所述口罩密合性多点检测系统，包括呼吸模拟器、气溶胶发生器、气溶胶浓度检测装置、测试仓和测试用头模；所述测试用头模上设置多个颗粒物采集点，所述多个颗粒物采集点包括第一颗粒物采集点、第二颗粒物采集点、第三颗粒物采集点、第四颗粒物采集点和第五颗粒物采集点，在所述测试仓内设置有第六颗粒物采集点，其中，每个颗粒物采集点对应一个气溶胶浓度检测装置；其中，各个气溶胶浓度检测装置通过一根吸入气体采样管连接至测试用头模的对应的颗粒物采集点，并通过环境气体采样管连接至所述测试仓内对应的颗粒物采集点，所述呼吸模拟器通过头模呼吸管道连接到所述测试用头模上的呼吸模拟器接入口
所述方法包括：
当口罩放入测试仓并佩戴在测试用头模上以后，通过呼吸模拟器模拟人类呼吸，并记录进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，再开启气溶胶发生器，当仓内颗粒物浓度达到预设值后，分别通过每个颗粒物采集点对应的气溶胶浓度检测装置检测每个颗粒物采集点对应的口罩内部的第一测试介质浓度和测试仓内的第二测试介质浓度；
根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性。
在一个实施例中，优选地，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点为一组，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点为一组，所述第五颗粒物采集点单独一组，各组分别进行密合度检测。
在一个实施例中，优选地，根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性，包括：
密合性＝(第二测试介质浓度-第一测试介质浓度+进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度)/第二测试介质浓度×100％。
在一个实施例中，优选地，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点位于鼻孔上方，紧贴鼻梁，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点的纵向位置位于鼻孔下沿水平线下方1cm处，横向位置位于脸颊两侧的人眼可视处，所述第五颗粒物采集点位于下巴中间位置。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种口罩密合性多点检测装置，所述装置包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
当口罩放入测试仓并佩戴在测试用头模上以后，通过呼吸模拟器模拟人类呼吸，并记录进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，再开启气溶胶发生器，当仓内颗粒物浓度达到预设值后，分别通过每个颗粒物采集点对应的气溶胶浓度检测装置检测每个颗粒物采集点对应的测试用口罩内部的第一测试介质浓度和测试仓内的第二测试介质浓度；
根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明实施例中，通过多个颗粒物采集点对口罩进行检测，从而使得检测结果可以反映口罩边缘密合性的具体情况，有针对性地指出测试样品的泄漏点，从而指导企业对口罩的结构和尺寸进行设计和优化。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种口罩密合性多点检测系统的框图。
图2是根据一示例性实施例示出的测试用头模的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种口罩密合性多点检测方法的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种口罩密合性多点检测系统的框图，如图1所示，该系统包括：
呼吸模拟器1、气溶胶浓度检测装置2、测试仓3和测试用头模4、气溶胶发生器8；
所述测试用头模4上设置多个颗粒物采集点，所述多个颗粒物采集点包括第一颗粒物采集点、第二颗粒物采集点、第三颗粒物采集点、第四颗粒物采集点、第五颗粒物采集点和第六颗粒物采集点，其中，每个颗粒物采集点对应一个气溶胶浓度检测装置2，其中，图1中只是示出了每个颗粒物采集点与其对应的气溶胶浓度检测装置，五个检测装置分别对应五个颗粒物采集点，还有一个采集点在仓内，用来测试仓内浓度。
其中，各个气溶胶浓度检测装置2通过一根吸入气体采样管5连接至测试用头模4上的对应的颗粒物采集点，并通过环境气体采样管6连接至所述测试仓3内对应的颗粒物采集点，所述呼吸模拟器1通过头模呼吸管道7连接到所述测试用头模4上的呼吸模拟器1接入口；
当口罩放入测试仓并佩戴在测试用头模4上以后，通过呼吸模拟器1模拟人类呼吸，并记录进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，再开启气溶胶发生器8，气溶胶通过气溶胶导入管9进入测试仓内，当仓内颗粒物浓度达到预设值后，分别通过每个颗粒物采集点对应的气溶胶浓度检测装置2检测每个颗粒物采集点对应的测试用口罩内部的第一测试介质浓度和测试仓内的第二测试介质浓度；
根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性。
如图2所示，在一个实施例中，优选地，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点位于鼻孔上方，紧贴鼻梁，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点的纵向位置位于鼻孔下沿水平线下方1cm处，横向位置位于脸颊两侧的人眼可视处，所述第五颗粒物采集点位于下巴中间位置，第六颗粒物采集点位于测试仓内。
在一个实施例中，优选地，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点为一组，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点为一组，所述第五颗粒物采集点单独一组，各组分别进行密合度检测。
其具体检测方法为：
首先，以第一颗粒物采集点A1和第二颗粒物采集点A2为例，详细说明密合度检测过程。
1)将口罩牢固地佩戴在测试用头模上，打开呼吸模拟器及气溶胶浓度检测装置，待显示数值稳定后，记录通过头模呼吸管道进入口罩的气体内颗粒物浓度(即口罩内颗粒物的本底浓度C0)。
2)关闭呼吸模拟器，将测试介质导入测试仓内，采用气溶胶浓度检测装置监测仓内测试介质浓度，待达到规定浓度后，打开呼吸模拟器。
3)采用气溶胶浓度检测装置记录仓内测试介质浓度C2A1/A2，以及口罩内各点的测试介质浓度C1A1以及C1A2。
4)持续一段时间，如20min，监测整个测试过程中C2A1和C2A2的数值，计算该样品A1和A2点的密合性PA1和PA2。
计算公式如下：
PA1＝(C2A1/A2-C1A1+C0A1/A2)/C2A1/A2×100％
PA2＝(C2A1/A2-C1A2+C0A1/A2)/C2A1/A2×100％
5)重复上述步骤3)-4)，计算该样品第三颗粒物采集点B1和第四颗粒物采集点B2点的密合性。
6)重复上述步骤3)-4)，计算该样品第五颗粒物采集点C的密合性。
在一个实施例中，优选地，根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性，包括：
密合性＝(第二测试介质浓度-第一测试介质浓度+进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度)/第二测试介质浓度×100％。
图3是根据一示例性实施例示出的一种口罩密合性多点检测方法的流程图。
如图3所示，根据本发明实施例的第二方面，提供一种口罩密合性多点检测方法，用于所述口罩密合性多点检测系统，包括呼吸模拟器、气溶胶浓度检测装置、测试仓和测试用头模；所述测试用头模上设置多个颗粒物采集点，所述多个颗粒物采集点包括第一颗粒物采集点、第二颗粒物采集点、第三颗粒物采集点、第四颗粒物采集点和第五颗粒物采集点，以及第六颗粒物采集点，其中，每个颗粒物采集点对应一个气溶胶浓度检测装置；其中，各个气溶胶浓度检测装置通过一根吸入气体采样管连接至测试用头模上的对应的颗粒物采集点，并通过环境气体采样管连接至所述测试仓内对应的颗粒物采集点，所述呼吸模拟器通过头模呼吸管道连接到所述测试用头模上的呼吸模拟器接入口；
所述方法包括：
步骤S301，当口罩放入测试仓并佩戴在测试用头模上以后，通过呼吸模拟器模拟人类呼吸，并记录进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，再开启气溶胶发生器，当仓内颗粒物浓度达到预设值后，分别通过每个颗粒物采集点对应的气溶胶浓度检测装置检测每个颗粒物采集点对应的测试用口罩内部的第一测试介质浓度和测试仓内的第二测试介质浓度；
步骤S302，根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性。
在一个实施例中，优选地，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点为一组，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点为一组，所述第五颗粒物采集点单独一组，各组分别进行密合度检测。
在一个实施例中，优选地，根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性，包括：
密合性＝(第二测试介质浓度-第一测试介质浓度+进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度)/第二测试介质浓度×100％。
在一个实施例中，优选地，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点位于鼻孔上方，紧贴鼻梁，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点的纵向位置位于鼻孔下沿水平线下方1cm处，横向位置位于脸颊两侧的人眼可视处，所述第五颗粒物采集点位于下巴中间位置。
根据本发明实施例的第三方面，提供一种口罩密合性多点检测装置，所述装置包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
当口罩放入测试仓并佩戴在测试用头模上以后，通过呼吸模拟器模拟人类呼吸，并记录进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，再开启气溶胶发生器，当仓内颗粒物浓度达到预设值后，分别通过每个颗粒物采集点对应的气溶胶浓度检测装置检测每个颗粒物采集点对应的测试用口罩内部的第一测试介质浓度和测试仓内的第二测试介质浓度；
根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性。
根据本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明实施例中，通过多个颗粒物采集点对口罩进行检测，从而使得检测结果可以反映口罩边缘密合性的具体情况，有针对性地指出测试样品的泄漏点，从而指导企业对口罩的结构和尺寸进行设计和优化。
进一步可以理解的是，本发明中“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
进一步可以理解的是，术语“第一”、“第二”等用于描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开，并不表示特定的顺序或者重要程度。实际上，“第一”、“第二”等表述完全可以互换使用。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。
进一步可以理解的是，本发明实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (8)
1.一种口罩密合性多点检测系统，其特征在于，所述系统包括：
呼吸模拟器、气溶胶发生器、气溶胶浓度检测装置、测试仓和测试用头模；
所述测试用头模上设置多个颗粒物采集点，所述多个颗粒物采集点包括第一颗粒物采集点、第二颗粒物采集点、第三颗粒物采集点、第四颗粒物采集点和第五颗粒物采集点，在所述测试仓内设置有第六颗粒物采集点，其中，每个颗粒物采集点对应一个气溶胶浓度检测装置；
其中，各个气溶胶浓度检测装置通过一根吸入气体采样管连接至测试用头模上的对应的颗粒物采集点，并通过环境气体采样管连接至所述测试仓内对应的颗粒物采集点，所述呼吸模拟器通过头模呼吸管道连接到所述测试用头模上的呼吸模拟器接入口；
当口罩放入测试仓并佩戴在测试用头模上以后，通过呼吸模拟器模拟人类呼吸，并记录进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，再开启气溶胶发生器，当仓内颗粒物浓度达到预设值后，分别通过每个颗粒物采集点对应的气溶胶浓度检测装置检测每个颗粒物采集点对应的口罩内部的第一测试介质浓度和测试仓内的第二测试介质浓度；
根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点为一组，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点为一组，所述第五颗粒物采集点单独一组，各组分别进行密合度检测。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性，包括：
密合性＝(第二测试介质浓度-第一测试介质浓度+进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度)/第二测试介质浓度×100％。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点位于鼻孔上方，紧贴鼻梁，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点的纵向位置位于鼻孔下沿水平线下方1cm处，横向位置位于脸颊两侧的人眼可视处，所述第五颗粒物采集点位于下巴中间位置。
5.一种口罩密合性多点检测方法，其特征在于，用于所述口罩密合性多点检测系统，包括呼吸模拟器、气溶胶发生器、气溶胶浓度检测装置、测试仓和测试用头模；所述测试用头模上设置多个颗粒物采集点，所述多个颗粒物采集点包括第一颗粒物采集点、第二颗粒物采集点、第三颗粒物采集点、第四颗粒物采集点和第五颗粒物采集点，在所述测试仓内设置有第六颗粒物采集点，其中，每个颗粒物采集点对应一个气溶胶浓度检测装置；其中，各个气溶胶浓度检测装置通过一根吸入气体采样管连接至测试用头模上的对应的颗粒物采集点，并通过环境气体采样管连接至所述测试仓内对应的颗粒物采集点，所述呼吸模拟器通过头模呼吸管道连接到所述测试用头模上的呼吸模拟器接入口；
所述方法包括：
当口罩放入测试仓并佩戴在测试用头模上以后，通过呼吸模拟器模拟人类呼吸，并记录进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，再开启气溶胶发生器，当仓内颗粒物浓度达到预设值后，分别通过每个颗粒物采集点对应的气溶胶浓度检测装置检测每个颗粒物采集点对应的口罩内部的第一测试介质浓度和测试仓内的第二测试介质浓度；
根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点为一组，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点为一组，所述第五颗粒物采集点单独一组，各组分别进行密合度检测。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度，各个颗粒物采集点的第一测试介质浓度和第二测试介质浓度确定对应的密合性，包括：
密合性＝(第二测试介质浓度-第一测试介质浓度+进入所述测试用口罩的颗粒物本底浓度)/第二测试介质浓度×100％。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一颗粒物采集点和所述第二颗粒物采集点位于鼻孔上方，紧贴鼻梁，所述第三颗粒物采集点和所述第四颗粒物采集点的纵向位置位于鼻孔下沿水平线下方1cm处，横向位置位于脸颊两侧的人眼可视处，所述第五颗粒物采集点位于下巴中间位置。
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