CN206095883U - 一种口罩静态呼吸阻力自动测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种口罩静态呼吸阻力自动测试装置。目的是提供的测试装置应具有自动化、准确度高、使用方便的特点。技术方案是：一种口罩静态呼吸阻力的自动测试装置，其特征在于：所述自动测试装置包括头模、通过管路依次连通测试组件以及头模的呼吸模拟组件；所述的测试组件包括串连后接入头模与呼吸模拟组件之间的质量流量控制器和换向模块、分别接通质量流量控制器和换向模块的控制模块以及连通头模以显示头模呼吸压力的测试显示模块；所述的呼吸模拟组件包括并联后接通换向模块的压缩空气泵和真空抽气泵，以提供测试过程中所需的静态呼气气流和吸气气流。
Description
技术领域
本实用新型属于测试领域，具体涉及一种口罩呼吸阻力测试装置，可用于口罩静态呼吸阻力的自动测试。
背景技术
雾霾严重，口罩成了老百姓在污染天气出行的必需品。在佩戴口罩呼吸时，口罩对空气流动具有一定的阻力，当阻力过大时，尤其是老年人、体弱病者、小孩和存在呼吸系统疾病的患者，如果长时间佩戴极易因缺氧出现头晕、胸闷等不适状况，严重时还会造成肺损伤。呼吸阻力是佩戴口罩时评价人体舒适性的主要指标，在吸气和呼气通气流量设定为(85±1)L/min的情况下，测试口罩静态呼吸阻力，口罩标准中对口罩呼吸阻力限值要求也越来越严格：GB2626-2006《呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》标准中规定劳保口罩的总吸气阻力应不大于350Pa，总呼气阻力应不大于250Pa；GB/T 32610-2016《日常防护型口罩技术规范》标准中规定日用口罩的总吸气阻力应不大于175Pa，总呼气阻力应不大于145Pa；TAJ 1001-2015《PM2.5防护口罩》标准中对过滤效率稍低的2级F90口罩规定其初始总吸气阻力应不大于120Pa，总呼气阻力应不大于100Pa。呼吸阻力限值要求大大减小，对测试准确性也提出了更高要求。在确保口罩满足PM2.5颗粒物过滤效率的前提下，口罩呼吸阻力将成为评判口罩性能的重要指标，也将成为消费者选购口罩产品的主要依据。
现有口罩静态呼吸阻力测试装置存在着一些不足之处，主要是：需手动切换呼气阻力和吸气阻力测试的气体管路；采用调节阀手动调节气体流量，流量偏差较大；呼吸阻力测试采用倾斜式微压计，需要手动更换正压、负压接口测试，读数为人工读数，原始数据为人工记录。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决现有测试装置中的不足，提供一种口罩静态呼吸阻力的自动测试装置，该测试装置应具有自动化、准确度高、使用方便的特点。
本实用新型提供的技术方案是：
一种口罩静态呼吸阻力的自动测试装置，其特征在于：所述自动测试装置包括头模、通过管路依次连通测试组件以及头模的呼吸模拟组件；所述的测试组件包括串连后接入头模与呼吸模拟组件之间的质量流量控制器和换向模块、分别接通质量流量控制器和换向模块的控制模块以及连通头模以显示头模呼吸压力的测试显示模块；所述的呼吸模拟组件包括并联后接通换向模块的压缩空气泵和真空抽气泵，以提供测试过程中所需的静态呼气气流和吸气气流。
所述的质量流量控制器通过stm32或plc来控制，气流量可控，有反馈，精密度高，流量稳定性好，气流量数值可监测。
所述的控制模块中核心元器件为stm32或plc，通过编程实现对质量流量控制器及换向模块的控制。
所述的换向模块包括二位二通电磁阀或二位三通电磁阀，由stm32或plc来控制其换向，操作简便，自动化程度高。
所述的测试显示模块为数字显示式压力表，读数方便，自动数字显示，精度高，测试数据可存储。
自动测试装置的气路系统由并联后接通头模的第一气路和第二气路组成；第一气路为通过管路依序联通的压缩空气泵、常闭型二位二通电磁阀以及常开型二位二通电磁阀组成，第二气路为通过管路依序联通的真空抽气泵、常开型二位二通电磁阀以及常闭型二位二通电磁阀组成；第一气路与第二气路之间还接入质量流量控制器。
本实用新型的工作原理是：通过控制模块对质量流量控制器和换向模块进行控制，实现流量换向和流量大小可控；通过压缩空气泵、真空抽气泵和气体管路，实现人体静态呼吸过程的模拟；通过头模来模拟口罩实际佩戴情况；通过数显式压力表自动读取呼吸阻力数据，数据可自动存储，也可通过接口连接电脑或U盘，将数据进行导出分析。
本实用新型的有益效果是：气体换向及通气量大小可自动控制，呼吸阻力数据可自动读取并存储，因而本实用新型可自动测试口罩静态呼吸阻力，测试精度高。
附图说明
图1是本实用新型中各部件的连接关系示意图。
图2是本实用新型的气路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示的实施例进一步说明。
口罩静态呼吸阻力的自动测试装置，包括一块控制模块，数个二位二通电磁阀(或二位三通电磁阀)，一个质量流量控制器，一个电源模块，一个数字显示式电压表组成，外设电源开关(一个电源总开关，一个模拟呼气按钮开关，一个模拟吸气按钮开关)，三个气路接口(一个呼气接口，一个吸气接口，一个连接头模)，压力显示屏，流量监测屏，数据输出接口。
图1中，右边为并联的压缩空气泵和真空抽气泵，可提供静态呼气气流和吸气气流。气体通过管路依次接通电磁阀和质量流量控制器，将信号传递给控制模块，再由控制模块控制电磁阀的换向工作，这样形成了一个有控制，有反馈的闭环系统。另外，外接一个数显式(电子式)压力表，来测得头模(外购件)的呼吸压差，并可通过接口连接电脑，输出数据。
图2所示的气路系统中，1为压缩空气泵，2为真空抽气泵；3、7为常闭型二位二通电磁阀；4、6为常开型二位二通电磁阀，5为质量流量控制器；8为数显式压力表；9为头模。
该气路系统由并联后接通头模的第一气路和第二气路组成；第一气路为通过管路依序联通的压缩空气泵、常闭型二位二通电磁阀以及常开型二位二通电磁阀组成，第二气路为通过管路依序联通的真空抽气泵、常开型二位二通电磁阀以及常闭型二位二通电磁阀组成；第一气路与第二气路之间还接入质量流量控制器(质量流量控制器的两端分别接通常闭型二位二通电磁阀与常开型二位二通电磁阀之间的管路)。
现模拟呼气阻力的测试过程：接通电源，按下总电源开关后，压缩空气泵1，真空抽气泵2均为打开状态，常开型二位二通电磁阀4、6处于断开状态，常闭型二位二通电磁阀3、7处于闭合状态，气流走向为1→3→5→7→9，实现了呼气阻力的测试过程；按下吸气阻力测试开关，3，7处于断开状态，4，6处于闭合状态，气流走向为9→4→5→6→2，实现了吸气阻力的测试过程。测试结束后所得的结果会在电子压力表中显示，数据自动存储，也可通过接口连接电脑或U盘，将数据进行导出分析。
上述实施方式是本实用新型的一个实例，本实用新型在基本结构和工作原理不变的情况下还有其它的实施方式，并不限于以上描述。任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种口罩静态呼吸阻力的自动测试装置，其特征在于：所述自动测试装置包括头模(9)、通过管路依次连通测试组件以及头模的呼吸模拟组件；所述的测试组件包括串连后接入头模与呼吸模拟组件之间的质量流量控制器(5)和换向模块、分别接通质量流量控制器和换向模块的控制模块以及连通头模以显示头模呼吸压力的测试显示模块；所述的呼吸模拟组件包括并联后接通换向模块的压缩空气泵(1)和真空抽气泵(2)，以提供测试过程中所需的静态呼气气流和吸气气流。
2.根据权利要求1所述的口罩静态呼吸阻力的自动测试装置，其特征在于：所述的换向模块包括二位二通电磁阀或二位三通电磁阀。
3.根据权利要求2所述的口罩静态呼吸阻力的自动测试装置，其特征在于：所述的测试显示模块为数字显示式压力表。
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