专利名称：一种最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台的制作方法
技术领域：
本发明涉及空气过滤纸检测，本发明尤其涉及空气过滤纸检测用的检测测试台。
背景技术：
随着科技的进步，尤其是电子科技的进步发展，对厂房的洁净等级提出了越来越高的要求。过滤滤料的性能直接影响着过滤效果。目前国内与国际上标定过滤滤料的效率的方法并不完全统一，为了更好地与国际接轨，就需要改进技术，设计出一套符合中国特色，又能够满足国际标准的测试台。此前国内尚无此类测试装置。国外存在相关产品，但国外装置价格昂贵，并与中国生产的过滤材料并不是十分吻合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台，该系统设计先进合理，实现了自动化控制，操作方便快捷，测试数据准确可靠，具有适用范围广的特点。
本发明的一种最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台，它包括(a)一个第一过滤器，该过滤器用于接收来自于气泵的空气；(b)一个第二过滤器，该第二过滤器的进口通过第一管线与第一过滤器的出口相连，在所述第一管线上依次串连有真空泵、第一调节阀，在所述位于真空泵、第一调节阀之间的第一管线上通过支管连接有第二调节阀；(c)一个夹具，该夹具的进口端通过其上装在有第一电磁阀的第二管线与所述第二过滤器相连，另一端通过第三管线与流量计进口端相连，所述流量计出口端连接有第四管线，在该夹具的进、出口端之间的管线上并联有一压差表；(c)一个发尘器，该发尘器的出口端通过其上安装有一发尘量调节器的第五管线与所述第二管线相连；(d)一个第三过滤器，该第三过滤器的出口端通过第六管线与所述第四管线相连，其进口端通过其上装有第二电磁阀的第七管线与位于第一电磁阀进口端的第二管线相连；(e)第一稀释器，该第一稀释器入口端通过第八管线与位于第一电磁阀出口、夹具进口部分的第二管线相连；(f)至少一台计数器，该计数器入口端分别通过其上装有第六电磁阀的第九管线、其上装有第五电磁阀的第十管线与所述第一稀释器的出口端、第四管线相连；(g)第二稀释器，该第二稀释器入口端通过第十一管线与位于所述第六电磁阀进口端与第一稀释器出口端的第九管线相连，其出口端通过其上装有第七电磁阀的第十二管线与位于所述第六电磁阀的出口端与所述计数器进口端之间的第九管线相连；(h)至少一台自净器，该每一自净器分别通过其上装有电磁阀的管线与所述每一计数器入口相连；(i)一台计算机，该计算机信号输入端分别与所述计数器、流量计、压差表相连，其信号输出端与上述全部电磁阀相连以控制电磁阀的动作。
(j)一个温湿度传感器，测试室内温度湿度，并将信号传给计算机。
本发明最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台，是集发尘、采样、稀释、计数为一体的先进检测系统。该系统设计先进合理，实现了自动化控制，操作方便快捷，测试数据准确可靠，具有适用范围广的特点。
图1是本发明一种最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台应用一台计数器进行过滤纸测量的布置图；图2本发明一种最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台应用两台计数器进行过滤纸测量的布置图；
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作以详细描述。
实施例一如图1所示本发明装置包括一个第一过滤器1，该过滤器1用于接收来自于气泵的空气；一个第二过滤器2，该第二过滤器2的进口通过第一管线与第一过滤器1的出口相连，在所述第一管线上依次串连有真空泵3、第一调节阀4，在所述位于真空泵3、第一调节阀4之间的第一管线上通过支管连接有第二调节阀5；一个夹具6，该夹具的进口端通过其上装在有第一电磁阀7的第二管线与所述第二过滤器2相连，另一端通过第三管线与流量计8进口端相连，所述流量计8出口端连接有第四管线，在该夹具的进、出口端之间的管线上并联有一压差表9；一个发尘器10，该发尘器的出口端通过其上安装有一发尘量调节器11的第五管线与所述第二管线相连；一个第三过滤器12，该第三过滤器的出口端通过第六管线与所述第四管线相连，其进口端通过其上装有第二电磁阀13的第七管线与位于第一电磁阀7进口端的第二管线相连；第一稀释器14，该第一稀释器入口端通过第八管线与位于第一电磁阀出口、夹具进口部分的第二管线相连；一台计数器15，该计数器入口端通过其上装有第六电磁阀16的第九管线、与所述第一稀释器14的出口端相连，其上装有第五电磁阀17的第十管线一端于所述第八管线相连、另一端与第四管线相连；第二稀释器18，该第二稀释器18入口端通过第十一管线与位于所述第六电磁阀16进口端与第一稀释器14出口端的第九管线相连，其出口端通过其上装有第七电磁阀19的第十二管线与位于所述第六电磁阀16的出口端与所述计数器进口端之间的第九管线相连；一台自净器20，该自净器通过其上装有第三电磁阀21的管线与所述第九管线相连；该装置最好包括一个第四电磁阀22，该电磁阀22通过管线一端与所述第八管线相连，该管线另一端与所述第十管线相连。一台计算机23，该计算机信号输入端分别与所述计数器、流量计、压差表相连，其信号输出端与第一至第七电磁阀相连以控制电磁阀的动作；一个温湿度传感器24，测试室内温度湿度，并将信号传给计算机，对系统测试流量进行修正。所述的发尘器最好为喷嘴型发尘器。所述的计数器最好为激光粒子计数器。
其中本测试系统一共包括7个电磁阀。每个电磁阀的作用如下第一电磁阀打开第一电磁阀门，则混有气溶胶的空气进入夹具系统。
第二电磁阀在更换过滤纸的时候，夹具会打开，如果不加以保护则大气环境中的颗粒物将随气流一同进入夹具，影响最后的测试结果。为了保证测试的准确，通过计算机程序，将第一电磁阀关闭，并将第二电磁阀门打开，将洁净空气从夹具下部送出，这样保证夹具系统处于正压状态，外界的颗粒物则不会进入夹具。
第三电磁阀计数器开始工作后，必须有气体进入计数器才可以保证计数器的气泵不会损坏。当一张过滤纸测试完成后，需要更换过滤纸。这个时候不需要应用计数器对系统上下游进行测试，则通过程序将第三电磁阀门打开，而第五、六、七电磁阀门全部关闭。通过自净器将外界空气净化后进入计数器，对计数器进行保护。
第四电磁阀1)当发尘气溶胶的浓度很低的时候，如果再经过稀释器则会造成上游计数浓度过低，影响测试精度，则此时可以打开第四电磁阀，直接将气溶胶送入计数器进行测量。
2)测试台使用一段时间后，系统需要对系统中的稀释器进行标定，此时可以通过计算机打开第四电磁阀并关闭第六、第七电磁阀门，用计数器测量稀释器上游浓度，再打开第六、第七电磁阀测试电磁阀下游浓度，从而得到稀释器的稀释比例。
第五电磁阀打开第五电磁阀门，关闭第四、六、七电磁阀门，则计数器测量夹具下游粒子束浓度。
第六电磁阀打开第六电磁阀门，关闭第四、五、七电磁阀门，则上游气溶胶通过第一稀释器进入计数器。
第七电磁阀打开第七电磁阀门，关闭第四、五、六电磁阀门，则上游气溶胶通过第一稀释器、第二稀释器的串联进入计数器。
一台计数器过滤纸测试台测试过程
(1)开启气泵，空气经过第一过滤器净化为洁净空气，第一电磁阀打开，而第二电磁阀关闭，洁净空气经由气泵、第一过滤器后与发尘器所发生的气溶胶相互混合，并送至测试滤纸上游。空气的流速可以通过调节阀进行调节，系统的流量由流量计计量。
(2)当测量滤纸的上游气溶胶浓度时，应首先打开第一、六电磁阀(其它电磁阀状态为关)，气溶胶通过第一稀释器进入激光粒子计数器，计量气溶胶浓度。并由计算机进行判断，如果此时气溶胶浓度过高，超过精确计量范围，则自动关闭第六电磁阀而打开第七电磁阀，此时气溶胶通过第一稀释器和第二稀释器的串联管路进入激光粒子计数器。如果在这种情况下还不能测量的要求，系统计算机会自动提示应手动调节发尘量。通过手动调节发尘调节装置，以保证测试用气溶胶浓度符合计数器测量精度要求。
(3)当测试滤纸下游的气溶胶浓度时，则电磁阀自动切换到第一、五电磁阀打开，其他电磁阀关闭。通过计数器计量滤纸下游的气溶胶浓度。
(4)在测试完成后，计算机系统会将自动采集的数据进行处理、计算出测试滤纸的计数效率，并且绘制出气溶胶粒径与穿透率关系曲线，确定最易穿透粒径的数值。
(5)更换过滤纸时，则第一电磁阀关闭，而第二电磁阀打开，使得混有气溶胶的空气经过第三过滤器净化为洁净空气，并送至过滤纸下游，实现系统的反吹，保证外界空气不进入夹具系统。
(6)在测试过程中，通过压差计测量通过滤纸上下游的压差，并将测试数据传送至计算机，作为过滤纸的性能指标之一显示。通过温湿度计测量环境中的温度、湿度情况。
并将这些数据传输给计算机，对流量计测量的流量进行修正。由于计数器的使用有一定的温湿度要求，所以可以从计算机直观显示温湿度，以确保计数器的正常使用。
实施例二如图2所示本发明装置包括一个第一过滤器1，该过滤器1用于接收来自于气泵的空气；一个第二过滤器2，该第二过滤器2的进口通过第一管线与第一过滤器1的出口相连，在所述第一管线上依次串连有真空泵3、第一调节阀4，在所述位于真空泵3、第一调节阀4之间的第一管线上连接有第二调节阀5；一个夹具6，该夹具的进口端通过其上装在有第一电磁阀7的第二管线与所述第二过滤器2相连，另一端通过第三管线与流量计8进口端相连，所述流量计8出口端连接有第四管线，在该夹具的进、出口端之间的管线上并联有一压差表9；一个发尘器10，该发尘器的出口端通过其上安装有一发尘量调节器11的第五管线与所述第二管线相连；一个第三过滤器12，该第三过滤器的出口端通过第六管线与所述第四管线相连，其进口端通过其上装有第二电磁阀13的第七管线与位于第一电磁阀7进口端的第二管线相连；第一稀释器14，该第一稀释器入口端通过第八管线与位于第一电磁阀出口、夹具进口部分的第二管线相连；两台计数器15，其中上游该计数器入口端通过其上装有第六电磁阀16的第九管线与所述第一稀释器14的出口端相连，下游计数器入口端与其上装有第五电磁阀17的第十管线一端相连，第十管线另一端与所述第四管线相连；第二稀释器18，该第二稀释器18入口端通过第十一管线与位于所述第六电磁阀16进口端与第一稀释器14出口端的第九管线相连，其出口端通过其上装有第七电磁阀19的第十二管线与位于所述第六电磁阀16的出口端与所述计数器进口端之间的第九管线相连；两台自净器20，一台自净器通过其上装有第三电磁阀21的管线与所述第九管线相连，另一台自净器20通过第四电磁阀22与所述第十管线；该装置最好包括一个第八电磁阀23，该电磁阀通过管线一端与所述第八管线相连，另一端与所述第九管线相连。一台计算机24，该计算机信号输入端分别与所述计数器、流量计、压差表相连，其信号输出端与第一至第八电磁阀相连以控制电磁阀的动作；一个温湿度传感器25，测试室内温度湿度，并将信号传给计算机，对系统测试流量进行修正。所述的发尘器最好为喷嘴型发尘器。所述的计数器最好为激光粒子计数器。
其中本测试系统一共包括8个电磁阀。每个电磁阀的作用如下第一电磁阀打开第一电磁阀门，则混有气溶胶的空气进入夹具系统。
第二电磁阀在更换过滤纸的时候，夹具会打开，如果不加以保护则大气环境中的颗粒物将随气流一同进入夹具，影响最后的测试结果。为了保证测试的准确，通过计算机程序，将第一电磁阀关闭，并将第二电磁阀门打开，将洁净空气从夹具下部送出，这样保证夹具系统处于正压状态，外界的颗粒物则不会进入夹具。
第三电磁阀计数器开始工作后，必须有气体进入计数器才可以保证计数器的气泵不会损坏。当一张过滤纸测试完成后，需要更换过滤纸。这个时候不需要应用计数器对系统上下游进行测试，则通过程序将第三电磁阀门打开，而第五、六、七电磁阀门全部关闭。通过自净器将外界空气净化后进入计数器，对计数器进行保护。
第四电磁阀计数器开始工作后，必须有气体进入计数器才可以保证计数器的气泵不会损坏。当一张过滤纸测试完成后，需要更换过滤纸。这个时候不需要应用计数器对系统上下游进行测试，则通过程序将第四电磁阀门打开，而五、六、七电磁阀门全部关闭。通过自净器将外界空气净化后进入计数器，对下游计数器进行保护。
第五电磁阀打开第五电磁阀门，关闭第四、六、七电磁阀门，则计数器测量夹具下游粒子束浓度。
第六电磁阀打开第六电磁阀门，关闭第四、五、七电磁阀门，则上游气溶胶通过第一稀释器进入计数器。
第七电磁阀打开第七电磁阀门，关闭第四、五、六电磁阀门，则上游气溶胶通过第一稀释器、第二稀释器的串联进入计数器。
第八电磁阀1)当发尘气溶胶的浓度很低的时候，如果再经过稀释器则会造成上游计数浓度过低，影响测试精度，则此时可以打开第八电磁阀，直接将气溶胶送入计数器进行测量。
2)测试台使用一段时间后，系统需要对系统中的稀释器进行标定，此时可以通过计算机打开第八电磁阀并关闭第六、第七电磁阀门，用计数器测量稀释器上游浓度，再打开第六、第七电磁阀测试电磁阀下游浓度，从而得到稀释器的稀释比例。
滤纸测试台具体测试过程如下(1)开启气泵，空气经过过滤器净化为洁净空气，并且空气的流速可以通过调节阀进行调节，系统的流量由流量计计量。
(2)打开发尘装置，向系统中加入气溶胶，气溶胶与洁净空气混合后送入测试滤纸上游。
(3)当测量滤纸的上游气溶胶浓度时，应首先打开第一、六电磁阀(其它电磁阀状态为关)，气溶胶通过第一稀释器进入激光粒子计数器，计量气溶胶浓度。并由计算机进行判断，如果此时气溶胶浓度过高，超过精确计量范围，则自动关闭第六电磁阀而打开第七电磁阀，此时气溶胶通过第一稀释器和第二稀释器的串联管路进入激光粒子计数器。如果在这种情况下还不能测量的要求，系统计算机会自动提示应手动调节发尘量。通过手动调节发尘调节装置，以保证测试用气溶胶浓度符合计数器测量精度要求。
(4)当测试滤纸下游的气溶胶浓度时，则电磁阀自动切换到第一、五电磁阀打开，其他电磁阀关闭。通过计数器计量滤纸下游的气溶胶浓度。
(5)在测试完成后，计算机系统会将自动采集的数据进行处理、计算出测试滤纸的计数效率，并且绘制出气溶胶粒径与穿透率关系曲线，确定最易穿透粒径的数值。
(6)更换过滤纸时，则第一电磁阀关闭，而第二电磁阀打开，使得混有气溶胶的空气经过第三过滤器净化为洁净空气，并送至过滤纸下游，实现系统的反吹，保证外界空气不进入夹具系统。
(7)在测试过程中，通过压差计测量过滤纸上下游的压差，并将测试数据传送至计算机，作为过滤纸的性能指标之一显示。通过温湿度计测量环境中的温度、湿度情况。并将这些数据传输给计算机，对流量计测量的流量进行修正。由于计数器的使用有一定的温湿度要求，所以可以从计算机直观显示温湿度，以保证计数器的正常使用。
本发明两种实施方式装置中要求计数器的精度高(误差不能超过1％)，复现性好，最好采用激光粒子计数器。为了防止管路以及电磁阀内产尘，而对测试气溶胶浓度产生影响，故选用不产尘管路及电磁阀。装置选用的流量计、压差表、温湿度计都根据测试要求进行选择。测量环境的温湿度通过温湿度测试仪表测量。由于在测试状态下的滤纸上下游的压差是一个测试关键数据，故采用精确的压差传感器测量滤纸两端的压差，通过配备的数据显示仪在面板上直接将数据显示出来。上述各种仪表都需要精度高(误差不能超过1％)，复现性好。
本过滤纸性能检测试验系统，用最易透过粒径效率来标示高效滤纸的效率。参考最近欧盟标准EN1822，可以对高效及超高效滤料进行最易穿透粒径(MPPS)效率的检测。
粒径效率由激光粒子计数器采用颗粒计数方法确定。本实验台可以发生多分散性的测试气溶胶(例如DOP(邻苯二甲酸二辛酯)，DEHS(二乙基己基癸二酸酯)等液体微粒)，也可以发生PSL(聚苯乙烯乳胶球)等固体微粒。作为滤料测试用气溶胶，气溶胶的颗粒计数浓度可以调节。在滤料上下游空气中同时进行采样，使用激光粒子计数器测量采样空气中气溶胶浓度，确定不同粒径的粒子计数浓度数值。上述测量结果用来绘出高效过滤纸在不同滤速下对应不同粒径的效率曲线，并且决定最小效率时的粒径尺寸。此粒径被称为“最易穿透粒径”MPPS。
另外，可以测定在指定高效过滤器额定流量下的滤料的阻力损失。
权利要求
1.一种最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台，其特征在于，它包括(a)一个第一过滤器，该过滤器用于接收来自于气泵的空气；(b)一个第二过滤器，该第二过滤器的进口通过第一管线与第一过滤器的出口相连，在所述第一管线上依次串连有真空泵、第一调节阀，在所述位于真空泵、第一调节阀之间的第一管线上通过支管连接有第二调节阀；(c)一个夹具，该夹具的进口端通过其上装在有第一电磁阀的第二管线与所述第二过滤器相连，另一端通过第三管线与流量计进口端相连，所述流量计出口端连接有第四管线，在该夹具的进、出口端之间的管线上并联有一压差表；(c)一个发尘器，该发尘器的出口端通过其上安装有一发尘量调节器的第五管线与所述第二管线相连；(d)一个第三过滤器，该第三过滤器的出口端通过第六管线与所述第四管线相连，其进口端通过其上装有第二电磁阀的第七管线与位于第一电磁阀进口端的第二管线相连；(e)第一稀释器，该第一稀释器入口端通过第八管线与位于第一电磁阀出口、夹具进口部分的第二管线相连；(f)至少一台计数器，该计数器入口端分别通过其上装有第六电磁阀的第九管线、其上装有第五电磁阀的第十管线与所述第一稀释器的出口端、第四管线相连；(g)第二稀释器，该第二稀释器入口端通过第十一管线与位于所述第六电磁阀进口端与第一稀释器出口端的第九管线相连，其出口端通过其上装有第七电磁阀的第十二管线与位于所述第六电磁阀的出口端与所述计数器进口端之间的第九管线相连；(h)至少一台自净器，该每一自净器分别通过其上装有电磁阀的管线与所述每一计数器入口相连；(i)一台计算机，该计算机信号输入端分别与所述计数器、流量计、压差表相连，其信号输出端与上述全部电磁阀相连以控制电磁阀的动作。(j)一个温湿度传感器，测试室内温度湿度，并将信号传给计算机。
2.根据权利要求1所述的最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台，其特征在于它还包括一个电磁阀，该电磁阀通过管线一端与所述第八管线相连，另一端与所述第九管线相连。
3.根据权利要求1或2所述的最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台，其特征在于所述的发尘器为喷嘴型发尘器。
4.根据权利要求3所述的最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台，其特征在于所述的计数器为激光粒子计数器。
全文摘要
本发明公开了一种最易穿透粒径空气过滤纸性能测试台，它包括一个第一过滤器，一个第二过滤器，一个夹具，一个发尘器，一个第三过滤器，第一稀释器，至少一台计数器，第二稀释器，至少一台自净器，一台计算机，一个温湿度传感器。本发明测试台，是集发尘、采样、稀释、计数为一体的先进检测系统。该系统设计先进合理，实现了自动化控制，操作方便快捷，测试数据准确可靠，具有适用范围广的特点。
文档编号G01N7/10GK1821744SQ200610013370
公开日2006年8月23日 申请日期2006年3月24日 优先权日2006年3月24日
发明者刘俊杰, 刘树森, 朱能, 李永祥, 孙骏, 李进轩 申请人:天津大学