專(zhuān)利名稱(chēng)：一種口罩過(guò)濾效率與阻力的檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)及醫(yī)用等勞動(dòng)保護(hù)領(lǐng)域中的高效口罩過(guò)濾效率與阻力的檢測(cè)裝 置，特別涉及一種以特定粒徑分布的氯化鈉氣溶膠作為試驗(yàn)塵源的口罩過(guò)濾效率與阻力檢測(cè) 裝置。
背景技術(shù)：
為了適應(yīng)安全生產(chǎn)、勞動(dòng)保護(hù)(例如對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中有毒有害微粒物的防護(hù))、醫(yī)療衛(wèi)生防 護(hù)(例如對(duì)傳染性病菌等防護(hù))以及對(duì)放射性氣溶膠防護(hù)(例如放射性物質(zhì)操作中產(chǎn)生的放 射塵埃等)的需要，對(duì)高效口罩的性能要求必須重新規(guī)范。過(guò)去檢測(cè)口罩手段一般用幾十微 米以上大顆粒固體粉塵作試驗(yàn)塵，用天平稱(chēng)重求效率。而現(xiàn)在要求試驗(yàn)塵為亞微米粒子(<1 um的)，其效率為高效的(例如95% 99.97%)。因此國(guó)家制訂了相應(yīng)的高效口罩性能—— 效率及阻力的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其中對(duì)試驗(yàn)塵的粒徑大小及分布作了具體規(guī)定。但目前我國(guó)尚無(wú)貫 徹該類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)技術(shù)和裝置。
在國(guó)外，歐洲共同體及美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家有類(lèi)似裝置，以美國(guó)TSI公司作為代表的產(chǎn)品一 TSI — 8130型自動(dòng)濾料檢測(cè)儀，每套近百萬(wàn)元人民幣。TSI — 8130型儀器是專(zhuān)門(mén)用來(lái)檢測(cè)高效 口罩濾料效率的儀器。它的主要技術(shù)是用兩套專(zhuān)用氣溶膠發(fā)生器各自產(chǎn)生DOP油類(lèi)氣溶膠和 氯化鈉固體氣溶膠，根據(jù)使用需要兩套發(fā)生器可以更換。其測(cè)量部分是在濾料夾具上、下游 各有一套前向式光散射光度計(jì)來(lái)測(cè)量上、下游氣溶膠濃度，從而計(jì)算出過(guò)濾效率和阻力。因
固體氯化鈉氣溶膠有吸濕而粒子會(huì)膨脹的特性，故在試驗(yàn)氣溶膠到達(dá)被測(cè)口罩夾具時(shí)其相對(duì) 濕度必須《60%,否則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，而該裝置不能監(jiān)督和控制系統(tǒng)中空氣的相 對(duì)濕度。另外結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，且價(jià)格昂貴，用戶(hù)不能自己維護(hù)，如較重要的部件出問(wèn)題時(shí)， 必須送國(guó)外制造廠修理或更換。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種利用特定粒徑分布的氯化鈉氣溶膠作為試驗(yàn)塵源的口罩過(guò) 濾效率及阻力的檢測(cè)裝置，使其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，操作和維護(hù)方便，投資及維護(hù)費(fèi)用較小；而 且可以隨時(shí)監(jiān)督和控制系統(tǒng)中氣溶膠的相對(duì)濕度，確保測(cè)量效率的準(zhǔn)確度。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
-種口罩過(guò)濾效率與阻力的檢測(cè)裝置，包括氣溶膠發(fā)生器，消電器，口罩夾具，測(cè)量裝
置以及連接所述部件的管道和閥門(mén)，其特征在于所述的氣溶膠發(fā)生器采用氯化鈉氣溶膠發(fā) 生器，該氣溶膠發(fā)生器包括將氯化鈉溶液吸出并將其霧化的噴霧器，撞擊器以及混合干燥器; 所述的撞擊器由撞擊腔室，帶錐形孔的噴管和撞擊板組成，所述的撞擊板和噴管分別設(shè)置在
所述撞擊腔室的兩側(cè)；所述的混合千燥器包括進(jìn)氣段、混合干燥段和出口段，所述的噴霧器 與噴管的一端通過(guò)管道相連接，所述的撞擊腔室的上部通過(guò)管道與混合干燥器的進(jìn)氣段連接， 所述的進(jìn)氣段與帶有高效空氣過(guò)濾器和電加熱器的潔凈干燥空氣管的一路連接，在所述的出 口段設(shè)有相對(duì)濕度測(cè)量?jī)x；所述的測(cè)量裝置含有氫火焰燃燒器，光電轉(zhuǎn)換器以及光電測(cè)量?jī)x； 在所述的口罩夾具的上、下游分別設(shè)有緩沖箱，在緩沖箱上分別設(shè)置流量微調(diào)閥、多余氣體 放氣口以及上、下游氣溶膠樣品采樣口；所述的上、下游氣溶膠樣品采樣口分別通過(guò)帶有三 通轉(zhuǎn)換閥的管道與氫火焰燃燒器連接；所述帶有高效空氣過(guò)濾器和電加熱器的潔凈干燥空氣 管的另一路經(jīng)第二個(gè)高效空氣過(guò)濾器和三通轉(zhuǎn)換閥與氫火焰燃燒器連接。
本實(shí)用新型所述的消電器采用同軸雙極氣溶膠消電裝置，該裝置包括內(nèi)軸電極，與內(nèi)軸 電極同心布置的外筒電極，用于支撐內(nèi)軸電極的前后支架，設(shè)置在電極兩端的前后端蓋；在 所述的前后支架上分別設(shè)有通孔，在前后端蓋上分別設(shè)有氣溶膠進(jìn)氣口和出氣孔，在內(nèi)軸電 極進(jìn)口端嵌入一個(gè)導(dǎo)電探針，該探針與高壓低流電源相連接，外筒電極接地。
本實(shí)用新型的技術(shù)特征還在于所述的撞擊板和帶錐形孔的噴管之間的距離在lmm 50mm范圍。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果①本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操 作和維護(hù)簡(jiǎn)便，投資及維護(hù)費(fèi)用小，適用于我國(guó)口罩制造廠產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)和質(zhì)檢部門(mén)監(jiān)督產(chǎn) 品質(zhì)量用。②氯化鈉氣溶膠發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的氯化鈉氣溶膠粒徑范圍在0.0i 2.0p m，其粒徑分布的離散度，即幾何標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.70 1.90范圍內(nèi)；氣溶膠粒數(shù)中值直徑(CMD) 在0.070 0.085um范圍內(nèi)；發(fā)生的氣溶膠濃度在3 20mg/rrf范圍；氣溶膠流量在30 100 1/min范圍內(nèi)，完全符合檢測(cè)要求。③對(duì)形成的含有氯化鈉氣溶膠空氣的相對(duì)濕度可以監(jiān)督 和控制，使其在測(cè)量過(guò)程中始終小于60%，確保效率檢測(cè)值的可靠性。④各連接管路布置合 理，盡可能減少在測(cè)量過(guò)程中氣溶膠粒子的損失。⑤本實(shí)用新型裝置最高可測(cè)效率可達(dá) 99.9995%。

圖1為本實(shí)用新型提供的口罩效率及阻力檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為口罩效率及阻力裝置中的氯化鈉氣溶膠發(fā)生裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為口罩效率及阻力檢測(cè)裝置中的同軸雙極氣溶膠消電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)一噴霧器；2 —撞擊器；3 —混合干燥器；4一相對(duì)濕度儀；5 —消電器；6 —?dú)錃?發(fā)生器；7 —流量計(jì)；8 —光電測(cè)量?jī)x；9 —光電轉(zhuǎn)換器；IO —?dú)溲嫒紵?；ll一三通轉(zhuǎn)換閥; 12—電磁閥；13 —緩沖箱；14一微調(diào)閥；15 —壓差計(jì)；16—口罩夾具；17 —空氣壓縮機(jī)；18 一減壓穩(wěn)壓閥；19一高效空氣過(guò)濾器；20—電加熱器；21 —高效空氣過(guò)濾器;22 —撞擊腔室; 23 —噴管；24 —撞擊板；25 —進(jìn)氣段；26 —混合干燥段；27—出口段；28—內(nèi)軸電極；29 —
外筒電極；30 —前支架；31—后支架；32 —前端蓋；33 —后端蓋；34 —導(dǎo)電探針。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理、具體結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程做進(jìn)一步的說(shuō)明。 圖1為本實(shí)用新型提供的口罩效率及阻力檢測(cè)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。該檢測(cè)裝置主要 包括氣溶膠發(fā)生裝置(如圖2)，消電器5(圖3所示)，口罩夾具16及測(cè)量裝置，所述的氣溶 膠發(fā)生裝置采用氯化鈉氣溶膠發(fā)生裝置，該裝置包括將氯化鈉溶液吸出并將其霧化的噴霧器 1 ，撞擊器2以及混合干燥器3;撞擊器2由撞擊腔室22，帶錐形孔的噴管23和撞擊板24組 成；所述的撞擊板和噴管分別設(shè)置在所述撞擊腔室22的兩側(cè)；所述的混合干燥器3包括進(jìn)氣 段25、混合干燥段26和出口段27，噴霧器與噴管的一端通過(guò)管道相連接，撞擊腔室22的上 部通過(guò)管道與混合千燥器3的進(jìn)氣段25連接；混合干燥器的進(jìn)氣段25與帶有高效空氣過(guò)濾 器19和電加熱器20的潔凈干燥空氣管的一路連接,在混合千燥器出口段27設(shè)有相對(duì)濕度測(cè) 量?jī)x4;至此，作為試驗(yàn)塵源的氯化鈉氣溶膠己生成，然后通過(guò)消電器5消除氣溶膠粒子上 所帶的電荷，進(jìn)入口罩夾具16上游的緩沖箱13，緩沖箱起分流空氣用，分為四路第一路 進(jìn)入口罩夾具進(jìn)行試驗(yàn)，第二路為原始(過(guò)濾前)取樣空氣管路，經(jīng)流量計(jì)7和三通轉(zhuǎn)換閥 11與氫焰燃燒器10連接，第三路經(jīng)電磁閥12將多余空氣排出，第四路管道上設(shè)有微調(diào)閥14 用來(lái)調(diào)節(jié)取樣空氣流量；試驗(yàn)氣溶膠經(jīng)口罩夾具后進(jìn)入下游的緩沖箱13，緩沖箱也起分流空 氣用，分為三路第一路為過(guò)濾后取樣空氣管路，經(jīng)流量計(jì)7，三通轉(zhuǎn)換閥11與氫焰燃燒器 IO連接，第二路經(jīng)電磁閥將多余空氣排出，第三路管道上設(shè)有微調(diào)閥用來(lái)調(diào)節(jié)取樣空氣流量。 本實(shí)用新型的測(cè)量裝置由氫火焰燃燒器IO，光電轉(zhuǎn)換器9以及光電測(cè)量?jī)x8組成；原始 取樣空氣、過(guò)濾后取樣空氣通過(guò)管道分別進(jìn)入氫火焰燃燒器10助燃?xì)浠鹧?，空氣中的氯化鈉 粒子被高溫火焰激發(fā)出589納米波長(zhǎng)的特征光(黃光)，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器9轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)光強(qiáng)的光 電流，在光電測(cè)量?jī)x8上顯示出相應(yīng)光電流值。由于在潔凈(不含有氯化鈉氣溶膠)空氣助 燃?xì)浠鹧鏁r(shí)也會(huì)有非常微弱的淡蘭色光，它通過(guò)光電轉(zhuǎn)換器后也會(huì)產(chǎn)生微小的光電流(稱(chēng)為 本底光電流)。它對(duì)高效口罩效率的測(cè)量會(huì)帶來(lái)影響，因此本裝置內(nèi)設(shè)置一路本底光電流測(cè)量 管路，該管路上應(yīng)設(shè)一臺(tái)高效空氣過(guò)濾器19 (其過(guò)濾效率》99.999%)，經(jīng)流量計(jì)7和三通轉(zhuǎn) 換閥11進(jìn)入氫火焰燃燒器10助燃?xì)浠鹧妫l(fā)出淡藍(lán)色弱光，在光電測(cè)量?jī)x8上也有相應(yīng)的 本底光電流值；在光電測(cè)量?jī)x8中的單片機(jī)貯存所有接收的光電流值數(shù)據(jù)，進(jìn)行運(yùn)算并直接 顯示出口罩的過(guò)濾效率。用壓差計(jì)同時(shí)測(cè)出其阻力值。本實(shí)用新型裝置的最高可檢測(cè)過(guò)濾效 率為99. 9995%,可測(cè)口罩阻力范圍為0 2000Pa。
圖2為口罩效率及阻力檢測(cè)裝置中的氯化鈉氣溶膠發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包括 將溶液吸出并將其霧化的噴霧器1，撞擊器2以及混合干燥器3三部分；所述的撞擊器由撞 擊腔室22，帶錐形孔的噴管23和撞擊板24組成，撞擊板和噴管分別設(shè)置在所述撞擊腔室的 兩側(cè)；帶錐形孔的噴管由外管和帶錐孔的內(nèi)管兩部分構(gòu)成，內(nèi)管與外管通過(guò)螺紋連接，外管固定在撞擊腔室上；撞擊板通過(guò)螺紋與撞擊腔室連接。帶錐孔的內(nèi)管通過(guò)螺紋可以左右調(diào)節(jié)， 撞擊板通過(guò)螺紋也可以左右調(diào)節(jié)；為了使混合更加均勻，在混合干燥器的混合干燥段中設(shè)有 一個(gè)錐形散流器。該氣溶膠發(fā)生裝置的工作過(guò)程如下使壓力為0. 1MPa 0. 4MPa的潔凈壓 縮空氣通過(guò)噴霧器的噴頭，將噴霧箱中的氯化鈉水溶液吸出并霧化；氯化鈉水溶液的濃度為 一般為0. 001% 3%;經(jīng)霧化后，帶有氯化鈉水霧的氣體經(jīng)錐形管高速射流到撞擊板24上；在 撞擊過(guò)程中，通過(guò)調(diào)整帶錐管23中的內(nèi)管與撞擊板之間的距離，(內(nèi)管出口與撞擊板之間的 距離在lmm 50mm范圍內(nèi)調(diào)節(jié))；使氣體中的大霧滴在慣性作用下沉降下來(lái)，小霧滴則隨氣體 進(jìn)入混合干燥器中，含有小霧滴的氣體在混合干燥器中與經(jīng)過(guò)濾和加熱處理的潔凈空氣混合， 使霧滴的水分蒸發(fā)，最終形成具有確定粒徑分布的亞微米級(jí)多分散固體氯化鈉氣溶膠。
圖3為口罩效率及阻力檢測(cè)裝置中的同軸雙極氣溶膠消電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包 括內(nèi)軸電極28,與內(nèi)軸電極同心布置的外筒電極29，用于支撐內(nèi)軸電極的前支架30，后支架 31，設(shè)置在電極兩端的前端蓋32，后端蓋33;在所述的前后支架上分別設(shè)有通孔，在前后端 蓋上分別設(shè)有氣溶膠進(jìn)氣口和出氣孔，在內(nèi)軸電極進(jìn)口端嵌入--個(gè)導(dǎo)電探針34，該探針與高 壓低流電源相連接，外筒電極接地。后端蓋33與外筒電極29、外筒電極與前支架30分別 通過(guò)螺紋連接；后支架2通過(guò)后端蓋33和外筒電極壓緊；前支架30和前端蓋32通過(guò)螺紋或 法蘭形式連接。
本實(shí)用新型口罩效率檢測(cè)臺(tái)裝置的口罩夾具16的開(kāi)、閉可采用手動(dòng)式，也可采用氣動(dòng)式; 裝置上有一個(gè)可以連接220伏交流外接電源的接口和一個(gè)外接壓縮空氣源的接口，其它所有 部件均設(shè)置在一個(gè)整體式的檢測(cè)臺(tái)架上，臺(tái)架有四個(gè)可制動(dòng)式的輪子，使臺(tái)架既可移動(dòng)又可 固定。
權(quán)利要求1.一種口罩過(guò)濾效率與阻力的檢測(cè)裝置，包括氣溶膠發(fā)生器，消電器(5)，口罩夾具(16)，測(cè)量裝置以及連接所述部件的管道和閥門(mén)，其特征在于所述的氣溶膠發(fā)生器采用氯化鈉氣溶膠發(fā)生器，該氣溶膠發(fā)生器包括將氯化鈉溶液吸出并將其霧化的噴霧器(1)，撞擊器(2)以及混合干燥器(3)；所述的撞擊器(2)由撞擊腔室(22)，帶錐形孔的噴管(23)和撞擊板(24)組成，所述的撞擊板和噴管分別設(shè)置在所述撞擊腔室的兩側(cè)；所述的混合干燥器包括進(jìn)氣段(25)、混合干燥段(26)和出口段(27)，所述的噴霧器與噴管(23)的一端通過(guò)管道相連接，所述的撞擊腔室的上部通過(guò)管道與混合干燥器的進(jìn)氣段連接，所述的進(jìn)氣段與帶有高效空氣過(guò)濾器(19)和電加熱器(20)的潔凈干燥空氣管的一路連接，在所述的出口段設(shè)有相對(duì)濕度測(cè)量?jī)x(4)；所述的測(cè)量裝置由氫火焰燃燒器(10)，光電轉(zhuǎn)換器(9)以及光電測(cè)量?jī)x(8)組成；在所述的口罩夾具(16)的上、下游分別設(shè)有緩沖箱(13)，在緩沖箱上分別設(shè)置流量微調(diào)閥(14)、多余氣體放氣口以及上、下游氣溶膠樣品采樣口；所述的上、下游氣溶膠樣品采樣口分別通過(guò)帶有三通轉(zhuǎn)換閥(11)的管道與氫火焰燃燒器(10)連接；所述帶有高效空氣過(guò)濾器(19)和電加熱器(20)的潔凈干燥空氣管的另一路經(jīng)第二個(gè)高效空氣過(guò)濾器(21)和三通轉(zhuǎn)換閥(11)與氫火焰燃燒器(10)連接。
2. 按照權(quán)利要求l所述的口罩過(guò)濾效率與阻力的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的消電器 (5)采用同軸雙極氣溶膠消電裝置，該裝置包括內(nèi)軸電極(28)，與內(nèi)軸電極同心布置的外筒電極(29)，用于支撐內(nèi)軸電極的前后支架(30， 31)設(shè)置在電極兩端的前后端蓋(32， 33); 在所述的前后支架上分別設(shè)有通孔，在前后端蓋上分別設(shè)有氣溶膠進(jìn)氣口和出氣孔，在內(nèi)軸 電極(28)進(jìn)口端嵌入一個(gè)導(dǎo)電探針(34)，該探針與高壓低流電源相連接，外筒電極接地。
3. 按照權(quán)利要求l所述的口罩過(guò)濾效率與阻力的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的撞擊板 和帶錐形孔的噴管之間的距離在lmm 50mm范圍。
專(zhuān)利摘要一種口罩過(guò)濾效率及阻力的檢測(cè)裝置，涉及一種用氯化鈉氣溶膠作為試驗(yàn)塵源檢測(cè)勞保、醫(yī)用等高效口罩過(guò)濾效率及阻力的裝置。該裝置主要包括噴霧器，消電器、撞擊器，混合干燥器，由氫火焰燃燒器、光電轉(zhuǎn)換器和光電測(cè)量?jī)x組成的測(cè)量裝置，緩沖箱以及相應(yīng)的三通轉(zhuǎn)換閥和連接管道。本實(shí)用新型各部件及連接管路布置合理，對(duì)形成的含有氯化鈉氣溶膠空氣的相對(duì)濕度可以監(jiān)督和控制，使其在測(cè)量過(guò)程中始終小于60％，確保效率檢測(cè)值的可靠性，最高可檢測(cè)過(guò)濾效率為99.9995％，可測(cè)口罩阻力范圍為0～2000Pa。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作和維護(hù)簡(jiǎn)便，投資及維護(hù)費(fèi)用小等的優(yōu)點(diǎn)，適用于我國(guó)口罩制造廠產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)和質(zhì)檢部門(mén)監(jiān)督產(chǎn)品質(zhì)量用。
文檔編號(hào)G01N21/71GK201004046SQ20062013385
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者葉璲生, 張力生 申請(qǐng)人:北京清能創(chuàng)新科技有限公司