CN217132895U - 一种口罩密合性检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种口罩密合性检测装置，涉及检测设备，包括：毛细管组件，所述毛细管组件一端用于插入口罩内部，另一端连通有激光传感器，所述毛细管组件与所述激光传感器之间设置有常闭电磁阀；进气组件，所述进气组件一端开放，用于连通环境空气，另一端连通于所述激光传感器，所述激光传感器与进气组件之间设置有常开电磁阀，所述激光传感器还依次连通有流量传感器和真空泵；控制组件，信号连接于常闭电磁阀、常开电磁阀、激光传感器、流量传感器和真空泵，控制并将工作状态进行显示，本申请中可以通过不破坏口罩的情况下对口罩的密合性进行定量测量，并且在检测过程中毛细管组件可更换，避免交叉感染的风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测设备，特别涉及一种口罩密合性检测装置。
背景技术
口罩是一种卫生用品，一般指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡气体颗粒物、飞沫、血液等物质的作用。口罩的防护功能主要取决于口罩的两个性能指标：一是口罩的过滤效率，二是口罩的密合性。过滤效率是决定口罩防护效果的根本因素。密合性是指口罩周边与具体使用者面部的密合程度。若防护口罩不能紧密地与使用者面部密合，空气中的有害物质就会从泄漏处进入口罩内部，进而进入呼吸道，使防护减效或失效。SARS疫情之后，我国医用临床检验实验室和体外诊断系统技术委员会在大量的实验验证，并参照欧洲和美国等相关标准，在新标准GB19083-2010《医用防护口罩技术要求》中增加了口罩的密合性项目。新标准要求口罩设计应提供良好的密合性，口罩总适合因数应不低于100。
目前口罩密合性检测设备主要包括美国TSI公司生产的呼吸器适合性测试仪以及日本、国内一些类似的检测装置。口罩密合性测试的方法通常是将口罩佩戴在模具人头部，通过对模具人进行模拟人呼吸进行检测；或者将口罩穿刺(打孔)，在口罩上安装一根穿透的导气管(A)，将口罩佩戴在真人头部进行检测。这些检测设备通常用于口罩生产企业和专业检测机构对口罩的密合性进行专业检测。
现有口罩密合性检测技术的主要问题是：或是使用假人模特和模拟呼吸的情况下，对口罩的密合性进行检测；或是真人佩戴口罩，但需对口罩进行破坏性打孔的情形下进行检测。此外，还有一些检测装置存在体积大，重量沉，不便携，操作复杂等问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种口罩密合性检测装置，其目的是为了解决现有技术中需要对口罩进行破坏性打孔才能检测的问题。
为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种口罩密合性检测装置，包括：
毛细管组件，所述毛细管组件一端用于插入口罩内部，另一端连通有激光传感器，所述毛细管组件与所述激光传感器之间设置有常闭电磁阀；
进气组件，所述进气组件一端开放，用于连通环境空气，另一端连通于所述激光传感器，所述激光传感器与进气组件之间设置有常开电磁阀，所述激光传感器还依次连通有流量传感器和真空泵；
控制组件，信号连接于常闭电磁阀、常开电磁阀、激光传感器、流量传感器和真空泵，控制并将工作状态进行显示。
优选的，所述毛细管组件与激光传感器之间、进气组件与激光传感器之间、激光传感器流量传感器和真空泵之间通过导气管连接，所述常开电磁阀、常闭电磁阀、激光传感器、流量传感器和真空泵分别与控制组件有线连接或者无线连接。
优选的，所述毛细管组件包括毛细管本体、密封圈和气管，所述毛细管本体插接于所述气管内，所述密封圈设置在所述气管和所述毛细管本体之间，所述气管远离毛细管本体的一端还设置有快速接头，所述导气管位于常闭电磁阀与毛细管组件之间设置有第一穿板接头，所述第一穿板接头与快速接头可拆卸连接。
优选的，口罩密合性检测装置还包括过滤器，所述过滤器设置在所述激光传感器和流量传感器之间且激光传感器和流量传感器通过过滤器连通。
优选的，口罩密合性检测装置还包括缓冲腔，所述缓冲腔设置在所述流量传感器和所述真空泵之间，所述流量传感器与所述真空泵通过缓冲腔连通，所述真空泵设置有用于排出气体的出气口。
优选的，所述毛细管本体采用柔性材料制成。
优选的，所述快速接头由硬质的塑料材料制成。
优选的，所述进气组件的开放端设置有第二穿板接头。
优选的，口罩密合性检测装置还包括外壳组件，所述外壳组件包括上壳，所述上壳的侧面设置有触控屏幕，所述上壳的下方设置有底壳，所述上壳的上方设置有提手，所述毛细管组件、进气组件和控制组件设置在外壳内，第一穿板接头、第二穿板接头经过底壳伸出外壳组件。
优选的，所述底壳上设置有散热孔。
本实用新型的上述方案有如下的有益效果：
本申请中可以通过不破坏口罩的情况下对口罩的密合性进行定量测量，并且在检测过程中毛细管组件可更换，减小或者避免检测人员因使用同一台检测设备而交叉感染的风险。
附图说明
图1是本实用新型的气体流通示意图；
图2是毛细管组件的剖视图；
图3快速接头与气管的安装示意图；
图4是本实用新型的外壳组件。
【附图标记说明】
1-毛细管组件、2-激光传感器、3-常闭电磁阀、4-进气组件、5-常开电磁阀、6-流量传感器、7-真空泵、8-控制组件、A-导气管、9-过滤器、10-缓冲腔、
11-毛细管本体、12-密封圈、13-气管、14-快速接头、15-第一穿板接头、41-第二穿板接头、
B-外壳组件、B1-上壳、B2-触控屏幕、B3-底壳、B4-提手、B5-散热孔。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1-4所示，本实用新型的实施例提供了一种口罩密合性检测装置，包括毛细管组件1、进气组件4和控制组件8，其中毛细管组件1一端用于由口罩与面颊的贴合处插入口罩内部进行气体交换，另一端连通有激光传感器2，在毛细管组件1与激光传感器2之间设置有常闭电磁阀3。进气组件4一端设置有开放端，开放端用于连通环境空气，另一端连通于激光传感器2，激光传感器2与进气组件4之间设置有常开电磁阀5，激光传感器2还依次连通有流量传感器6和真空泵7。控制组件8，信号连接于常闭电磁阀3、常开电磁阀5、激光传感器2、流量传感器6和真空泵7，控制前述部件的工作，并将工作状态通过触控屏幕B2显示。
在本申请中，控制组件8与激光传感器2作为颗粒物检测机构，控制组件8的作用是控制激光传感器2的启动与停止，处理激光传感器2的数据，计算口罩内颗粒物胶浓度变化，并以此进行口罩适合因数的计算和判断密合性是否合格。
在使用本申请时，以充电电池或外接电源为动力，真空泵7开始抽气，环境中的空气通过进气组件4、常开电磁阀5进入激光传感器2，在通过流量传感器6后排出真空泵7。检测组件采集激光传感器2和流量传感器6的数据计算环境中颗粒物胶浓度。在本申请中进气组件4用于检测环境空气中颗粒物的浓度，因此，进气组件4的结构不进行限制，只要可以实现前述的目的即可，在本实施例中进气组件采用通气管即可。
对口罩的密合性进行检测时，被测人员佩戴好口罩，毛细管组件1顺着面颊插入口罩内，一般毛细管组件1的进气端达到口鼻呼吸处为宜。切换电磁阀，使得常开电磁阀5关闭，常闭电磁阀3开启，口罩内的气体通过毛细管组件1进入激光传感器2，再通过流量传感器6、真空泵7排出，控制组件8采集激光传感器2和流量传感器6的数据，计算口罩内气体的颗粒物胶浓度。
通过测量环境颗粒物胶浓度及口罩内颗粒物胶浓度，计算环境颗粒物胶浓度的比值得到适合因数，通过适合因数来评价口罩密合性效果。
人员佩戴口罩按规定要求做动作，检测仪检测口罩外环境空气中粒径0.3微米以上颗粒物浓度和口罩内气体颗粒物浓度，将两个浓度的比值作为口罩的适合因数FF。总适合因数的计算：先将每个动作的适合因数转换为穿透值，计算平均值，然后再将结果转换回适合因数。如下公式：
FF-总适合因数；
FFA～FFF-各个动作的适合因数。
在一实施例中，毛细管组件1与激光传感器2之间、进气组件4与激光传感器2之间、激光传感器2、流量传感器6和真空泵7之间均通过到导气管A连通，保证气路的通畅。前述的常开电磁阀5、常闭电磁阀3、激光传感器2、流量传感器6和真空泵7分别与控制组件8进行有线连接或者无线连接。其中有线连接的方式包括光纤传输，无线连接的方式包括蓝牙、WIFI等。
进一步的前述的毛细管组件1包括毛细管本体11、密封圈12和气管13，其中毛细管本体11插接于气管13内，密封圈12设置在气管13与毛细管本体11之间，起到密封的作用。在气管13远离毛细管本体11的一端还设置有快速接头14，导气管A位于常闭电磁阀3与毛细管组件1之间设置有第一穿板接头15，第一穿板接头15可以与快速接头14进行快速插接，方便更换毛细管组件1。
优选的，气管13选用PU、尼龙等塑料材质，直径约为3-5MM，硬度适中以方便与快速接头14连通。毛细管本体11可以采用聚四氟乙烯材质，在受力时有一定的形变，又有一定的硬度，满足可手持并顺畅插入口罩内部。毛细管直径一般选择0.5-1.5MM之间，便于插入口罩和面颊之间而不影响口罩密合性的检测。毛细管本体11在口罩和脸颊的挤压下变形为椭圆形状，脸颊肌肉随毛细管本体11形状变形，实现脸颊、毛细管本体11和口罩的密封。
进一步的，本申请还包括过滤器9，过滤器9设置在激光传感器2和流量传感器6之间，并且激光传感器2和流量传感器6通过过滤器9连通。
过滤器9在本申请中是粗效过滤装置，主要作用是过滤气体中大粒径颗粒物，提高流量传感器6检测数据的准确性和稳定性。流量传感器6的作用是测量通过传感器的气体流量。真空泵7的作用是抽出气体形成负压，使口罩内气体或者环境气体进入设备进行检测，优选的，真空泵7具有出气口，便于将气体排出。
由于口罩检测气路和环境检测气路阻流不同，当两个电磁阀切换时，会导致进入激光传感器2的气体流量发生突变，因此在流量传感器6和真空泵7之间还设置有缓冲腔10，流量传感器6与真空泵7之间通过缓冲腔10连接，缓冲腔10起到缓冲作用，保证流量传感器6数据的准确性。
在本申请中，过滤器9、流量传感器6、缓冲腔10和真空泵7协同工作，将口罩内气体或者环境空气导入激光传感器2，控制组件8通过流量传感器6的流量数据，调节真空泵7的功率，保持通过气路的气体流量稳定在某一数值，便于准确计算通过激光传感器2颗粒物的浓度。
优选的，在进气组件4的开放端设置有第二穿板接头41。
本申请还包括外壳组件B，便于将前述的部件安装在外壳组件B内，方便携带和移动。具体的，外壳组件B包括上壳B1和设置在上壳B1下方的底壳B3。其中上壳B1的侧面设置有触控屏幕B2，触控屏幕B2与控制组件8信号连接触控屏幕B2可以向控制组件8发送指令并接收控制组件8的反馈信息。上壳B1的上方设置有提手B4，方便携带。在底壳B3上设置有散热孔B5和安装孔，安装孔用于安装前述的第一穿板接头15和第二穿板接头41。使得毛细管组件1和进气组件4的开放端位于外壳组件B以外，方便进行快速更换毛细管组件1和环境空气进入进气组件4。
本申请可以适应不同场景的需求。比如对佩戴一种新型的口罩，进行国标规定的密合性检测，以判断个人或者工作场景是否合适佩戴此类口罩；而在此后日常佩戴同款型号的口罩时，可选择性的测试其中一个或者几个规定动作的适合因数，以检验是否正确佩戴口罩，有没有达到良好的密合性。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种口罩密合性检测装置，其特征在于，包括：
毛细管组件(1)，所述毛细管组件(1)一端用于插入口罩内部，另一端连通有激光传感器(2)，所述毛细管组件(1)与所述激光传感器(2)之间设置有常闭电磁阀(3)；
进气组件(4)，所述进气组件(4)一端开放，用于连通环境空气，另一端连通于所述激光传感器(2)，所述激光传感器(2)与进气组件(4)之间设置有常开电磁阀(5)，所述激光传感器(2)还依次连通有流量传感器(6)和真空泵(7)；
控制组件(8)，信号连接于常闭电磁阀(3)、常开电磁阀(5)、激光传感器(2)、流量传感器(6)和真空泵(7)，控制并将工作状态进行显示。
2.根据权利要求1所述的口罩密合性检测装置，其特征在于：所述毛细管组件(1)与激光传感器(2)之间、进气组件(4)与激光传感器(2)之间、激光传感器(2)流量传感器(6)和真空泵(7)之间通过导气管(A)连接，所述常开电磁阀(5)、常闭电磁阀(3)、激光传感器(2)、流量传感器(6)和真空泵(7)分别与控制组件(8)有线连接或者无线连接。
3.根据权利要求2所述的口罩密合性检测装置，其特征在于：所述毛细管组件(1)包括毛细管本体(11)、密封圈(12)和气管(13)，所述毛细管本体(11)插接于所述气管(13)内，所述密封圈(12)设置在所述气管(13)和所述毛细管本体(11)之间，所述气管(13)远离毛细管本体(11)的一端还设置有快速接头(14)，所述导气管(A)位于常闭电磁阀(3)与毛细管组件(1)之间设置有第一穿板接头(15)，所述第一穿板接头(15)与快速接头(14)可拆卸连接。
4.根据权利要求3所述的口罩密合性检测装置，其特征在于：口罩密合性检测装置还包括过滤器(9)，所述过滤器(9)设置在所述激光传感器(2)和流量传感器(6)之间且激光传感器(2)和流量传感器(6)通过过滤器(9)连通。
5.根据权利要求3所述的口罩密合性检测装置，其特征在于：口罩密合性检测装置还包括缓冲腔(10)，所述缓冲腔(10)设置在所述流量传感器(6)和所述真空泵(7)之间，所述流量传感器(6)与所述真空泵(7)通过缓冲腔(10)连通，所述真空泵(7)设置有用于排出气体的出气口。
6.根据权利要求3所述的口罩密合性检测装置，其特征在于：所述毛细管本体(11)采用柔性材料制成。
7.根据权利要求3所述的口罩密合性检测装置，其特征在于：所述快速接头(14)由硬质的塑料材料制成。
8.根据权利要求3所述的口罩密合性检测装置，其特征在于：所述进气组件(4)的开放端设置有第二穿板接头(41)。
9.根据权利要求8所述的口罩密合性检测装置，其特征在于：口罩密合性检测装置还包括外壳组件(B)，所述外壳组件(B)包括上壳(B1)，所述上壳(B1)的侧面设置有触控屏幕(B2)，所述上壳(B1)的下方设置有底壳(B3)，所述上壳(B1)的上方设置有提手(B4)，所述毛细管组件(1)、进气组件(4)和控制组件(8)设置在外壳内，第一穿板接头(15)、第二穿板接头(41)经过底壳(B3)伸出外壳组件(B)。
10.根据权利要求9所述的口罩密合性检测装置，其特征在于：所述底壳(B3)上设置有散热孔(B5)。
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