CN116179321B - 气溶胶采样器以及报警器的评测装置 - Google Patents

气溶胶采样器以及报警器的评测装置 Download PDF

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Abstract

一种气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其包括：环境温湿度模拟舱，所述环境温湿度模拟舱限定出温湿度模拟腔；评测舱，所述评测舱设置于所述温湿度模拟腔，所述评测舱限定出评测腔，所述评测腔连接有用于对所述评测腔抽气以调整所述评测腔内气压的抽气泵；气溶胶舱，所述气溶胶舱设置于所述温湿度模拟腔，所述气溶胶舱限定出气溶胶腔，所述气溶胶腔的第一端与所述评测腔的第一端通过第一连通部连通，所述气溶胶腔的第二端与所述评测腔的第二端通过第二连通部连通，所述气溶胶腔内设置有气溶胶发生器以及第一风机。这种评测装置可以得知待评测参数气溶胶仪器在各不同环境条件下的各参数。

Description

气溶胶采样器以及报警器的评测装置
技术领域
本申请涉及气溶胶技术领域，特别是涉及一种气溶胶采样器以及报警器的评测装置。
背景技术
气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统，其中，这些固态或液态的颗粒被称为气溶胶粒子。包括新冠病毒在内的多种病毒都可以通过气溶胶进行传播，气溶胶采样器以及报警器是气溶胶领域常见的仪器。
然而，对于自主研制的气溶胶采样器以及报警器难以进行一些性能指标的评测。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的气溶胶采样器以及报警器的评测装置。
本申请提供了一种气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其包括：环境温湿度模拟舱，所述环境温湿度模拟舱限定出温湿度模拟腔，且所述环境温湿度模拟舱用于调节所述温湿度模拟腔内的温度以及湿度；评测舱，所述评测舱设置于所述温湿度模拟腔，所述评测舱限定出评测腔，所述评测腔连接有用于对所述评测腔抽气以调整所述评测腔内气压的抽气泵；气溶胶舱，所述气溶胶舱设置于所述温湿度模拟腔，所述气溶胶舱限定出气溶胶腔，所述气溶胶腔的第一端与所述评测腔的第一端通过第一连通部连通，所述气溶胶腔的第二端与所述评测腔的第二端通过第二连通部连通，所述气溶胶腔内设置有气溶胶发生器以及第一风机；所述评测装置具有第一评测状态以及第二评测状态，当所述评测装置处于所述第一评测状态时，所述评测腔用于放置待评测参数仪器以及已知参数仪器，所述第一风机用于使得所述气溶胶发生器产生的气溶胶通过所述第一连通部到达所述评测腔，再经过所述待评测参数仪器以及所述已知参数仪器后通过所述第二连通部流回所述气溶胶腔，当所述评测装置处于所述第二评测状态时，所述温湿度模拟腔用于放置所述待评测参数仪器以及所述已知参数仪器，所述第一风机用于使得所述气溶胶发生器产生的气溶胶通过所述第一连通部到达所述评测腔后一部分通过所述第二连通部流回所述气溶胶腔，另一部分在与所述评测腔连通的管道的输送下流至所述待评测参数仪器以及所述已知参数仪器处；其中，所述待评测参数仪器为待评测参数气溶胶采样器或待评测参数气溶胶报警器，所述已知参数仪器为已知参数气溶胶采样器或已知参数气溶胶报警器。
可选地，所述气溶胶舱位于所述评测舱的上方，所述气溶胶腔的第一端为所述气溶胶腔横向一侧的下端，所述气溶胶腔的第二端为所述气溶胶腔横向另一侧的下端，所述评测腔的第一端为所述评测腔横向一侧的上端，所述评测腔的第二端为所述评测腔横向另一侧的上端。
可选地，所述评测装置还包括：第一均流板以及第二均流板，所述第一均流板以及所述第二均流板沿水平方向布置以将所述评测腔分为沿水平方向布置的第一腔、第二腔以及第三腔，所述第一腔通过所述第一连通部与所述气溶胶腔的第一端连通，所述第三腔通过所述第二连通部与所述气溶胶腔的第二端连通，所述第二腔用于在所述评测装置处于所述第一评测状态时用于放置所述待评测参数仪器以及所述已知参数仪器，所述第一均流板以及所述第二均流板均匀开设有多个开孔。
可选地，所述评测装置还包括：连通管，连接所述第一腔的下端以及所述第三腔的下端，且所述连通管内设置有第二风机以及用于过滤气溶胶粒子的过滤装置，所述第二风机用于在所述评测装置停止对所述待评测参数仪器的评测后对所述评测腔内的空气进行净化操作。
可选地，所述连通管连接所述第一腔的一端伸入所述第一腔内且沿水平方向延伸。
可选地，所述评测装置还包括：气溶胶浓度监测装置，所述气溶胶浓度监测装置设置于所述评测腔，用于检测所述评测腔内气溶胶的浓度，所述气溶胶发生器配置成根据所述气溶胶浓度监测装置的检测结果产生气溶胶，从而使得所述评测腔内的气溶胶浓度为设定目标值。
可选地，所述气溶胶浓度监测装置包括气溶胶质量浓度仪以及气溶胶粒子计数器，当所述设定目标值高于浓度阈值时，所述气溶胶浓度监测装置采用气溶胶质量浓度仪进行气溶胶浓度的检测，当所述设定目标值低于浓度阈值时，所述气溶胶浓度监测装置采用气溶胶粒子计数器进行气溶胶浓度的检测，当所述设定目标值等于浓度阈值时，所述气溶胶浓度监测装置采用气溶胶质量浓度仪或气溶胶粒子计数器进行气溶胶浓度的检测。
可选地，所述评测腔和/或气溶胶腔开设有消毒接口，所述消毒接口用于在所述评测装置停止对所述待评测参数仪器的评测后连接消毒机。
可选地，所述评测装置还包括：压力检测装置，设置于所述评测腔，所述抽气泵配置成根据所述压力检测装置的检测结果进行抽气，从而使得所述评测腔内的气压为设定气压值。
可选地，所述评测装置还包括：风量测量装置，设置于所述气溶胶腔，所述第一风机配置成根据所述风量测量装置的检测结果运行，从而使得所述气溶胶腔内的风量为设定风量值。
本申请提供的这种气溶胶采样器以及报警器的评测装置同时将待评测参数气溶胶采样器以及已知参数气溶胶采样器，或，待评测参数气溶胶报警器以及已知参数气溶胶报警器放置于实验环境中，根据待评测参数气溶胶仪器以及已知参数仪器的检测结果以及已知参数仪器的各参数就可以得知待评测参数气溶胶仪器的各参数，并且，可以模拟多种不同环境，从而得知待评测参数气溶胶仪器在各不同环境条件下的各参数。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本申请一些实施例的气溶胶采样器以及报警器的评测装置的结构示意图；
图2是根据本申请一些实施例的气溶胶采样器以及报警器的评测装置隐去环境温湿度模拟舱后的结构示意图；
图3是图2所示结构的剖视图。
图中，10为评测装置，20为待评测参数仪器，30为已知参数仪器，100为环境温湿度模拟舱，200为评测舱，300为气溶胶舱，311为气溶胶发生器，312为第一风机，320为第一连通部，330为第二连通部，400为第一均流板，500为第二均流板，600为连通管，610为第二风机，620为过滤装置。
实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
本实施例提供了一种气溶胶采样器以及报警器的评测装置10，图1是根据本申请一些实施例的气溶胶采样器以及报警器的评测装置10的结构示意图；图2是根据本申请一些实施例的气溶胶采样器以及报警器的评测装置10隐去环境温湿度模拟舱100后的结构示意图；图3是图2所示结构的剖视图。
评测装置10包括：环境温湿度模拟舱100，所述环境温湿度模拟舱100限定出温湿度模拟腔，且所述环境温湿度模拟舱100用于调节所述温湿度模拟腔内的温度以及湿度；评测舱200，所述评测舱200设置于所述温湿度模拟腔，所述评测舱200限定出评测腔，所述评测腔连接有用于对所述评测腔抽气以调整所述评测腔内气压的抽气泵；气溶胶舱300，所述气溶胶舱300设置于所述温湿度模拟腔，所述气溶胶舱300限定出气溶胶腔，所述气溶胶腔的第一端与所述评测腔的第一端通过第一连通部320连通，所述气溶胶腔的第二端与所述评测腔的第二端通过第二连通部330连通，所述气溶胶腔内设置有气溶胶发生器311以及第一风机312。
所述评测装置10具有第一评测状态以及第二评测状态，当所述评测装置10处于所述第一评测状态时，所述评测腔用于放置待评测参数仪器20以及已知参数仪器30，所述第一风机312用于使得所述气溶胶发生器311产生的气溶胶通过所述第一连通部320到达所述评测腔，再经过所述待评测参数仪器20以及所述已知参数仪器30后通过所述第二连通部330流回所述气溶胶腔，当所述评测装置10处于所述第二评测状态时，所述温湿度模拟腔用于放置所述待评测参数仪器20以及所述已知参数仪器30，所述第一风机312用于使得所述气溶胶发生器311产生的气溶胶通过所述第一连通部320到达所述评测腔后一部分通过所述第二连通部330流回所述气溶胶腔，另一部分在与所述评测腔连通的管道的输送下流至所述待评测参数仪器20以及所述已知参数仪器30处；其中，所述待评测参数仪器20为待评测参数气溶胶采样器或待评测参数气溶胶报警器，所述已知参数仪器30为已知参数气溶胶采样器或已知参数气溶胶报警器。
其中，最外层的环境温湿度模拟舱100用于模拟不同的温湿度环境，该舱体积较大近似于一个小型房间，能够进入人员和仪器设备，由于温湿度的调节本身属于本领域技术人员习知的，例如温度调节可以通过压缩式或半导体式的温度调节系统等，湿度的调节可以雾化器或干燥机等实现，此处不再赘述。
在一些实施例中，气溶胶舱的横截面积小于评测舱的横截面积，从而可以调节第一风机312的不同流量，模拟不同风速下气溶胶采样器或报警器的性能。
这种气溶胶采样器以及报警器的评测装置10同时将待评测参数气溶胶采样器以及已知参数气溶胶采样器，或，待评测参数气溶胶报警器以及已知参数气溶胶报警器放置于实验环境中，根据待评测参数气溶胶仪器以及已知参数仪器30的检测结果以及已知参数仪器30的各参数就可以得知待评测参数气溶胶仪器的各参数（可以理解地，待评测参数仪器20的参数可以通过检测分析系统算得，也可以人工算得），并且，可以模拟多种不同环境，从而得知待评测参数气溶胶仪器在各不同环境条件下的各参数。例如，进行检测准确度、检测阀值、抗干扰能力、采样效率、环境适应性等核心性能指标的评测（例如，评测环境适应性时可以根据待评测参数气溶胶采样器以及已知参数气溶胶采样器的采集到的气溶胶粒子数以及已知参数气溶胶采样器的采样效率按照比例计算可得，由于这种方式是本领域技术人员所习知的，且其他参数获得方法类似，在此不做赘述）。
在一些实施例中，所述气溶胶舱300位于所述评测舱200的上方，所述气溶胶腔的第一端为所述气溶胶腔横向一侧的下端，所述气溶胶腔的第二端为所述气溶胶腔横向另一侧的下端，所述评测腔的第一端为所述评测腔横向一侧的上端，所述评测腔的第二端为所述评测腔横向另一侧的上端。可以理解地，评测舱200、第一连通部320、第二连通部330以及气溶胶舱300整体可以组成环形密闭舱，环形密闭舱位于环境温湿度模拟舱100内部，用于模拟各类气溶胶和干扰源，整体为环形气密结构。评测舱200段是选取的环形密闭舱内气溶胶均匀性稳定性最佳的舱段。
评测装置10还可以包括：第一均流板400以及第二均流板500，所述第一均流板400以及所述第二均流板500沿水平方向布置以将所述评测腔分为沿水平方向布置的第一腔、第二腔以及第三腔，所述第一腔通过所述第一连通部320与所述气溶胶腔的第一端连通，所述第三腔通过所述第二连通部330与所述气溶胶腔的第二端连通，所述第二腔用于在所述评测装置10处于所述第一评测状态时用于放置所述待评测参数仪器20以及所述已知参数仪器30，所述第一均流板400以及所述第二均流板500均匀开设有多个开孔。由此，保证第二腔内气溶胶的均匀性和稳定性。可以理解地，气溶胶发生器311的靠近第一风机312的一侧可以设置有第三均流板，用来稳定气溶胶舱的气流。
评测装置10还包括：连通管600，连接所述第一腔的下端以及所述第三腔的下端，且所述连通管600内设置有第二风机610以及用于过滤气溶胶粒子的过滤装置620，所述第二风机610用于在所述评测装置10停止对所述待评测参数仪器20的评测后对所述评测腔内的空气进行净化操作。其中，过滤装置620可以为设置于第二风机610两侧的高效过滤器。可以理解地，连通管600、第二风机610以及过滤装置620可以组成循环净化系统。
其中，所述连通管600连接所述第一腔的一端伸入所述第一腔内且沿水平方向延伸。由此，避免气溶胶舱300上方凝结的水滴落至连通管600内。
评测装置10还包括：气溶胶浓度监测装置，所述气溶胶浓度监测装置设置于所述评测腔，用于检测所述评测腔内气溶胶的浓度，所述气溶胶发生器311配置成根据所述气溶胶浓度监测装置的检测结果产生气溶胶，从而使得所述评测腔内的气溶胶浓度为设定目标值。
其中，所述气溶胶浓度监测装置包括气溶胶质量浓度仪以及气溶胶粒子计数器，当所述设定目标值高于浓度阈值时，所述气溶胶浓度监测装置采用气溶胶质量浓度仪进行气溶胶浓度的检测，当所述设定目标值低于浓度阈值时，所述气溶胶浓度监测装置采用气溶胶粒子计数器进行气溶胶浓度的检测，当所述设定目标值等于浓度阈值时，所述气溶胶浓度监测装置采用气溶胶质量浓度仪或气溶胶粒子计数器进行气溶胶浓度的检测。
所述评测腔和/或气溶胶腔开设有消毒接口，所述消毒接口用于在所述评测装置10停止对所述待评测参数仪器20的评测后连接消毒机。
在一些实施例中，评测装置10还包括：压力检测装置，设置于所述评测腔，所述抽气泵配置成根据所述压力检测装置的检测结果进行抽气，从而使得所述评测腔内的气压为设定气压值。
评测装置10还可以包括风量测量装置，设置于所述气溶胶腔，所述第一风机312配置成根据所述风量测量装置的检测结果运行，从而使得所述气溶胶腔内的风量为设定风量值。
可以理解地，环境温湿度模拟舱100外可以设置有控制系统，控制系统可以实现对抽气泵、第一风机312、第二风机610等部件的控制。
评测时先通过控制系统对环形密闭舱进行抽气，达到设置海拔的压力时停止抽气；然后开气溶胶发生器311产生目标气溶胶颗粒（如评价抗干扰性独立或混合发生干扰源即可），同时开启第一风机312进行气溶胶流通循环，经稳流装置（第一均流板400以及第二均流板500）后通过气溶胶监测装置实时监测气溶胶的浓度（高浓度时采用气溶胶质量浓度检测仪进行监测，低浓度时采用粒子计数器进行监测），环形密闭舱内气溶胶浓度达到设定目标值时，气溶胶发生器311停止发生气溶胶，随着气溶胶采样评测消耗或循环流动损失，舱内气溶胶浓度低于设定目标值时，控制系统自动开气溶胶发生器311补充气溶胶，维持舱内气溶胶浓度的稳定；若待评测参数仪器20较小，可以直接放入评测腔评价，若待评测参数仪器20较大，可以放在评测腔外（依然处于温湿度模拟腔内）通过提供的管道从评测腔抽取气溶胶进行评价；实验完成后，泄压至常压，开启第二风机610，进行气溶胶净化循环；如实验样品采用的是生物活性粒子，实验完成后可连接消毒装置对环形密闭舱及高效过滤器进行消毒，环形密闭舱预留有原位消毒接口，可对接各类型号的消毒机。通过控制气溶胶/干扰源发生量、风机风量等参数可以模拟不同种类、不同浓度、不同风速下的气溶胶场。
如果做核酸相关的实验，实验后可采用以下方法去除核酸：1、环境温湿度模拟舱100的核酸去除：实验后净化风机从室外抽取新鲜空气，过滤后流过环境温湿度模拟舱100，经过滤器和排风风机排到室外。此过程中环境温湿度模拟舱100内的混匀风扇处于开启状态。2、环形密闭舱的核酸去除问题：实验后，停止发生气溶胶，第二风机610对环形密闭舱空气中的粒子进行清除，然后可连接消毒机进行消毒，杀灭微生物，进一步的，可对内表面进行擦拭或采用含氯消毒剂，去除核酸。
如需要同时模拟温度、高原环境和气溶胶，先通过环境温湿度模拟舱100模拟温度，环形密闭舱整个系统达到平衡温度后，按前述流程依次模拟负压和气溶胶。如需要同时模拟温度、湿度和气溶胶，待评测参数仪器20需要放置在评测腔外，先通过环境温湿度模拟舱100模拟温度和湿度，整个装置达到平衡温度和湿度后，模拟气溶胶。
这种评测装置10主要通过对不同种类、不同浓度的待测/干扰气溶胶氛围的模拟，耦合温湿度、风速、高原低压环境条件，实现对自主研制的生物气溶胶检测/报警类仪器设备的检测准确度、检测阀值、抗干扰能力、采样效率、环境适应性等核心性能指标评测能力。可以评价不同环境（包括温湿度、高原等）下的采样器的性能指标；并且装置组成简单可靠，设备紧凑，占地面积小。
对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上，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，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其包括：
环境温湿度模拟舱，所述环境温湿度模拟舱限定出温湿度模拟腔，且所述环境温湿度模拟舱用于调节所述温湿度模拟腔内的温度以及湿度；
评测舱，所述评测舱设置于所述温湿度模拟腔，所述评测舱限定出评测腔，所述评测腔连接有用于对所述评测腔抽气以调整所述评测腔内气压的抽气泵；
气溶胶舱，所述气溶胶舱设置于所述温湿度模拟腔，所述气溶胶舱限定出气溶胶腔，所述气溶胶腔的第一端与所述评测腔的第一端通过第一连通部连通，所述气溶胶腔的第二端与所述评测腔的第二端通过第二连通部连通，所述气溶胶腔内设置有气溶胶发生器以及第一风机；
所述评测装置具有第一评测状态以及第二评测状态，当所述评测装置处于所述第一评测状态时，所述评测腔用于放置待评测参数仪器以及已知参数仪器，所述第一风机用于使得所述气溶胶发生器产生的气溶胶通过所述第一连通部到达所述评测腔，再经过所述待评测参数仪器以及所述已知参数仪器后通过所述第二连通部流回所述气溶胶腔，当所述评测装置处于所述第二评测状态时，所述温湿度模拟腔用于放置所述待评测参数仪器以及所述已知参数仪器，所述第一风机用于使得所述气溶胶发生器产生的气溶胶通过所述第一连通部到达所述评测腔后一部分通过所述第二连通部流回所述气溶胶腔，另一部分在与所述评测腔连通的管道的输送下流至所述待评测参数仪器以及所述已知参数仪器处；
其中，所述待评测参数仪器为待评测参数气溶胶采样器或待评测参数气溶胶报警器，所述已知参数仪器为已知参数气溶胶采样器或已知参数气溶胶报警器。
2.根据权利要求1所述的气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其中，
所述气溶胶舱位于所述评测舱的上方，所述气溶胶腔的第一端为所述气溶胶腔横向一侧的下端，所述气溶胶腔的第二端为所述气溶胶腔横向另一侧的下端，所述评测腔的第一端为所述评测腔横向一侧的上端，所述评测腔的第二端为所述评测腔横向另一侧的上端。
3.根据权利要求2所述的气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其中，还包括：
第一均流板以及第二均流板，所述第一均流板以及所述第二均流板沿水平方向布置以将所述评测腔分为沿水平方向布置的第一腔、第二腔以及第三腔，所述第一腔通过所述第一连通部与所述气溶胶腔的第一端连通，所述第三腔通过所述第二连通部与所述气溶胶腔的第二端连通，所述第二腔用于在所述评测装置处于所述第一评测状态时用于放置所述待评测参数仪器以及所述已知参数仪器，所述第一均流板以及所述第二均流板均匀开设有多个开孔。
4.根据权利要求3所述的气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其中，还包括：
连通管，连接所述第一腔的下端以及所述第三腔的下端，且所述连通管内设置有第二风机以及用于过滤气溶胶粒子的过滤装置，所述第二风机用于在所述评测装置停止对所述待评测参数仪器的评测后对所述评测腔内的空气进行净化操作。
5.根据权利要求4所述的气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其中，
所述连通管连接所述第一腔的一端伸入所述第一腔内且沿水平方向延伸。
6.根据权利要求1所述的气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其中，还包括：
气溶胶浓度监测装置，所述气溶胶浓度监测装置设置于所述评测腔，用于检测所述评测腔内气溶胶的浓度，所述气溶胶发生器配置成根据所述气溶胶浓度监测装置的检测结果产生气溶胶，从而使得所述评测腔内的气溶胶浓度为设定目标值。
7.根据权利要求6所述的气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其中，
所述气溶胶浓度监测装置包括气溶胶质量浓度仪以及气溶胶粒子计数器，当所述设定目标值高于浓度阈值时，所述气溶胶浓度监测装置采用气溶胶质量浓度仪进行气溶胶浓度的检测，当所述设定目标值低于浓度阈值时，所述气溶胶浓度监测装置采用气溶胶粒子计数器进行气溶胶浓度的检测，当所述设定目标值等于浓度阈值时，所述气溶胶浓度监测装置采用气溶胶质量浓度仪或气溶胶粒子计数器进行气溶胶浓度的检测。
8.根据权利要求1所述的气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其中，
所述评测腔和/或气溶胶腔开设有消毒接口，所述消毒接口用于在所述评测装置停止对所述待评测参数仪器的评测后连接消毒机。
9.根据权利要求1所述的气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其中，还包括：
压力检测装置，设置于所述评测腔，所述抽气泵配置成根据所述压力检测装置的检测结果进行抽气，从而使得所述评测腔内的气压为设定气压值。
10.根据权利要求1所述的气溶胶采样器以及报警器的评测装置，其中，还包括：
风量测量装置，设置于所述气溶胶腔，所述第一风机配置成根据所述风量测量装置的检测结果运行，从而使得所述气溶胶腔内的风量为设定风量值。
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