专利名称：空气过滤材料过滤效率检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及空气过滤材料的检测设备，具体涉及一种空气过滤材料颗粒物过滤效率的检 测设备，即一种空气过滤材料过滤效率检测仪。
背景技术：
现在我们的医疗和生产活动中用到越来越多的空气过滤材料，如医用外科口罩、纱布等 ，其过滤效率需要用专门的检验设备和检验方法进行测试。如我国医用外科口罩的细菌过滤 效率检测是按照《YY0469-2004医用外科口罩技术要求》中的"附录B细菌过滤效率(BFE) 试验方法"的规定进行的，其中金黄色葡萄球菌法的应用最为广泛。这种检测方法可以检测 医用外科口罩的细菌过滤效率，但由于检测设备的限制使检测结果的准确性受到时间影响。 因为其检测过程是利用一套采样气路，先在采样器端不加口罩采一次样，然后在采样器端加 上口罩采一次样，对两次采样的样品进行培养计数，通过比较两次样本的菌落数量确定口罩 的过滤效率；由于两次采样不是同时进行的，两次采样样本的采样条件不会完全一致，影响 了检测结果的准确性。此外，检测过程使用了金黄色葡萄球菌，而检测设备不能向检测人员 提供保护，检测人员需要穿戴防护装备进行操作，费时费力，且存在一定的危险性。
其它采用类似方法检测的空气过滤材料，其检测过程也存在同样的问题。如何解决上述 技术问题，则是本发明所面临的课题。
发明内容
本发明提供了一种空气过滤材料过滤效率检测仪，可以解决现有技术存在的因采样条件 不一致影响检测结果准确性、以及检测人员会发生危险可能性的问题。 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现
本发明提供了一种空气过滤材料过滤效率的检测仪，可以从同一个气雾室通过两套相同 的气路同时进行两个采样器的对比采样(其中一个采样器前端不加过滤材料，另一个采样器 前端加过滤材料)，保证了两个对比采样的采样条件相同，检测结果准确可靠；在人员保护 方面则通过将所有试验器材集成到一个类似III级安全柜的负压柜中的方法，使检测人员与 细菌等有害物有效隔离，为检测人员提供保护。
4一种空气过滤材料过滤效率检测仪，包括机箱部分，双气路对比采样部分和支架部分， 所述双气路对比采样部分设有两条输出采样气路，可同时进行两个对比采样。
进一步地，所述双气路对比采样部分还包括主气路，所述主气路上依次通过管路连接有 压縮机、四通、气容、分水滤气器、孔口流量计、高效过滤器、喷雾器，所述喷雾器连接气 雾室，喷雾器上还连接蠕动泵和混匀器；
所述气雾室下端同时连接两个采样头形成所述两条输出采样气路，每一条输出采样气路 依次包括通过管路连通的采样头、高效过滤器、两通阀、孔口流量计、分水滤气器、气容、 采样泵。
进一步地，所述主气路上的四通还连接压力开关和调节阀。
为了保护检测人员，使其不会发生危险性，所述双气路对比采样部分位于负压柜内。
进一步地，所述负压柜包括密封的柜体，柜体顶部开有若干进气孔，在所述柜体顶部外 侧对应所述进气孔处设置高效过滤器，所述柜体底部设置排气孔，所述排气孔处通过管道密 封连接一风机，风机上端排风口处设有高效过滤器。
高效过滤器密封连接在柜体顶部，柜体在该部位开有若干进气孔，柜体外气体经高效过 滤器过滤后进入柜体；柜体为一个单面敞开的立方体，面向玻璃门的一面是敞开的，当玻璃 门关闭时，玻璃门与柜体为密封配合，除进气孔、排气口外其它部分完全密封；风机通过管 道与柜体底部的排气口密封连接，将柜体内的气体向外抽，使柜体内处于负压状态；风机抽 出的气体经高效过滤器过滤后排到柜体外面。柜体内的负压由一个位于电路板上的差压传感 器来检测。检测过程中风机持续从柜体中抽气，使柜体保持在负压状态，柜体内供试验用的 细菌等不至于逸出，保护检测人员的人身安全。
在本发明的上述技术方案中，还具有以下技术特征所述混匀器上装有两个试管，其中 一个为喷雾液体供给试管，另一个为喷雾废液回收试管。
在本发明的上述技术方案中，还具有以下技术特征所述负压柜部分以及其内部的双气 路对比采样部分的各部件设置于所述机箱部分内，所述支架部分支撑整个所述机箱部分。支 架部分是一个金属支架，位于仪器底部，用以支撑仪器整机。
在本发明的技术方案中，还具有以下技术特征所述机箱部分包括外壳，外壳顶部设有 进气口和排气口 ，所述进气口和排气口的上部设有防尘罩。
为了方便检测人员观察和操作负压柜内的采样头，所述柜体前面设有玻璃门，所述玻璃 门上设有两个手套。
在本发明的上述技术方案中，还具有以下技术特征所述柜体外侧连接一差压传感器，
5在所述柜体一侧还设有控制面板，所述差压传感器的检测值显示在所述控制面板上。外设 USB接口，支持U盘数据转存。
喷雾液体存放于菌液供给试管内，混匀器动作将喷雾液体混匀，蠕动泵将喷雾液体抽出 注入喷雾器；由压縮机抽进的气体，经四通、气容、分水滤气器、孔口流量计、高效过滤器 过滤后进入喷雾器，与喷雾器内的喷雾液体充分混合，以雾状气溶胶形式喷射进入气雾室； 喷雾器内残留的喷雾液体由废液回收试管收回。压縮机的输入流量小于两路采样泵的输出流 量，为保持气雾室内输入输出流量平衡需向气雾室加入补充气流；补充气流一路经高效过滤 器过滤后进入气雾室，另一路由调节阀进入经高效过滤器过滤后进入气雾室。气雾室内由喷 雾器进入的气溶胶与补充气流混合后分为A、 B两路输出，两路流量相同，分别用于两个采样 器的对比采样，其中一个采样器不加过滤材料，另一个采样器加过滤材料。A路输出气路在 采样过程中，气雾室、采样头、高效过滤器、两通阀、孔口流量计、分水滤气器、气容和采 样泵之间用管路接通，由气雾室输出的气体，经采样头、高效过滤器、两通阀、孔口流量计 、分水滤气器、气容后由采样泵抽出；若气体中有检测用样本，则会被采样头捕捉。A路输 出气路在采样头不工作但仍需保持气路畅通时，气雾室通过另一个高效过滤器和另一个两通 阀与孔口流量计、分水滤气器、气容和采样泵之间用管路接通，由气雾室输出的气体，经另 一个高效过滤器和另一个两通阀再经过孔口流量计、分水滤气器、气容后由采样泵抽出。B 路输出气路与A路完全相同。气雾室内保持在一定的负压范围内，由一个位于电路板上的差 压传感器来检测。
负压柜部分在检测过程中提供负压保护、双气路对比采样部分可同时进行两个对比采样 ，负压柜部分和双气路对比采样部分各部件固定或放置于机箱内，支架部分用于支撑整机。
机箱部分包括外壳、两个防尘罩、玻璃门、两个手套、控制面板及若干盖板。在外壳上 安装两个防尘罩的部位分别开有若干通气孔，用于内外通气用；两个手套安装于玻璃门上， 检测人员可通过手套对仪器内部的采样头等进行操作；控制面板上装有触摸屏及若干控制按 键，用于控制仪器运行；盖板用于封闭外壳。
负压柜部分包括高效过滤器、柜体、风机。其中一个高效过滤器密封连接在柜体顶部， 柜体在该部位开有若干进气孔，柜体外气体经高效过滤器过滤后进入柜体；柜体为一个单面 敞开的立方体，面向玻璃门的一面是敞开的，当玻璃门关闭时，玻璃门与柜体为密封配合， 除进气孔、排气口外其它部分完全密封；风机通过管道与柜体底部的排气口密封连接，将柜 体内的气体向外抽，使柜体内处于负压状态；风机抽出的气体经另一个高效过滤器过滤后排 到柜体外面。柜体内的负压由一个位于电路板上的差压传感器来检测。检测过程中风机持续从柜体中抽气，使柜体保持在负压状态，柜体内供试验用的细菌等不至于逸出，保护检测人 员的人身安全。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是
本发明采用国际上同行业中先进的设计思想和制造技术，根据过滤材料的不同可使用对 应的喷雾液体和采样头，蠕动泵、压縮机、采样泵流量可根据要求调节，与现有检测设备相 比，其优点在于
1、 设计了两个输出采样气路，两个采样器可同时采样，消除因不同时间气溶胶发生浓 度变化造成的误差。
2、 设计了负压柜系统，在负压柜内进行所需的操作，通过维持负压柜内的负压，使气溶 胶不会向实验室泄漏，保护检测人员的人身安全。
3、 本发明的气溶胶发生系统在满足压力和流量的基础上，增加分水滤气器、高效过滤 器，对喷雾气体进行净化。气溶胶发生系统的喷雾液体流量可以通过蠕动泵精确的控制，使 发生的气溶胶浓度稳定。补充气体也经过高效过滤器过滤。通过对气雾室构造、气溶胶发生 流量、补充气体流量、输出流量的精确设计和控制，使气雾室内的气溶胶充分混合。
4、 采用微机控制系统协调控制负压柜系统、双气路对比采样系统的工作，采样流量可根 据不同的过滤材料进行设定，并将工作状态进行实时显示，整个测量工作自动完成。
5、 外设USB接口，支持U盘数据转存。
图l是本发明的主视图，虚线代表气路连接(或喷雾液体通道)； 图2是本发明的剖视图，箭头指示气体流向； 图3是本发明的后视图，虚线代表气路连接； 图4是本发明的采样气路图，箭头指示气体或喷雾液体流向； 图中的符号及其说明
1、 机箱部分；1-1、外壳；1-2、防尘罩；1-3、玻璃门；1-4、手套；1-5、控制面板； 1-6、盖板；
2、 负压柜部分；2-1、高效过滤器；2-2、柜体；2-3、风机；2-4、高效过滤器；2-5、 进气口； 2-6、排气口；
3、 双气路对比采样部分；3-1、压縮机；3-2、四通；3-3、气容；3-4、压力开关；3-5
、调节阀I; 3-6、分水滤气器；3-7、孔口流量计；3-8、高效过滤器；3-9、喷雾器；3-10
7、混匀器；3-11、试管；3-12、蠕动泵；3-13、高效过滤器；3-14、调节阀；3-15、高效过 滤器；3-16、气雾室；3-17、采样头；3-18、两通阀；3-19、采样泵；3-20、差压传感器； 4、支架部分。
具体实施例方式
以下结合附图就本发明应用于医用外科口罩细菌过滤效率检测实施实例的结构组成与工
作原理说明如下
参阅附图l，本发明包括机箱部分l、负压柜部分2、双气路对比采样部分3和支架部分4 。负压柜部分2和双气路对比采样部分3各部件固定或放置于机箱1内，支架部分4用于支撑整 机。
参阅图l、图2、图3，机箱部分包括外壳l-l、两个防尘罩l-2、玻璃门l-3、两个手套 1-4、控制面板l-5及若干盖板l-6。在外壳l-l上安装两个防尘罩l-2的部位分别开有若干通 气孔，其中一个防尘罩l-2用于进气，另一个防尘罩l-2用于排气；两个手套l-4安装于玻璃 门l-3上，手套l-4与玻璃门l-3之间密封不漏气，检测人员可戴上手套l-4进行操作；控制面 板1-5用于控制仪器运行；盖板1-6用于封闭外壳1-1 。
参阅图2，负压柜部分2包括高效过滤器(进气)2-1、柜体2-2、风机2-3、高效过滤器( 排气)2-4。高效过滤器2-l密封连接在柜体2-2顶部，柜体2-2在该部位开有若干进气孔2-5; 柜体2-2面向玻璃门l-3的一面是敞开的，当玻璃门l-3关闭时，玻璃门l-3与柜体2-2为密封 配合；风机2-3的进气口通过管道与柜体2-2底部的排气口2-6密封连接，风机2-3的排气口通 过管道与高效过滤器2-4密封连接。检测过程中风机2-3启动，外部气体由高效过滤器2-l过 滤后进入柜体2-2中，再由风机2-3抽走经高效过滤器2-4过滤后排出，使柜体2-2保持在负压 状态。柜体2-2内的负压由一个位于电路板上的差压传感器3-20来检测，检测到的负压信号 发送至电路板，电路板根据接收到的负压信号调整风机2-3的工作状态，使柜体2-2内负压达 到规定要求。
参阅图l、图2、图4，双气路对比采样部分3包括压縮机3-l、四通3-2、 3个气容3-3、压 力开关3-4、调节阀3-5、 3个分水滤气器3-6、 3个孔口流量计3-7、 5个高效过滤器3-8、喷雾 器3-9、混匀器3-10、 2个试管3-11、蠕动泵3-12、高效过滤器3-13、调节阀3-14 、高效过 滤器3-15、气雾室3-16、 2个安德森采样头3-17、 4个两通阀3-18和2个采样泵3-19。
混匀器3-10上装有菌液供给试管3-11，菌液供给试管3-ll内放有细菌悬液，混匀器3-10 动作将细菌悬液混匀，蠕动泵3-12将细菌悬液抽出注入喷雾器3-9;由压縮机3-l抽进的气体
8，经四通3-2、气容3-3、分水滤气器3-6、孔口流量计3-7、高效过滤器3-8后进入喷雾器3-9 ，与喷雾器3-9内的细菌悬液混合成气溶胶后以雾状喷射进入气雾室3-16;喷雾器3-9内残留 的细菌悬液由混匀器3-10上的废液回收试管3-ll收回。其中四通3-2分别连接压縮机3-l、气 容3-3、压力开关3-4、调节阀3-5，气体由压縮机3-l抽进后经四通3-2进入气容3-3;调节阀 3-5排出多余气体，排出的气体流量可进行调节，来满足喷雾器3-9喷雾所需的流量；压力开 关3-4与压縮机3-l电路接通，当气路压力过大时压力开关3-4断开压縮机3-l电路，停止压縮 机3-l动作实现对气路元件的保护。气雾室3-16的补充气流一路经高效过滤器3-13过滤后进 入气雾室3-16，另一路由调节阀3-14进入经高效过滤器3-15过滤后进入气雾室3-16;调节阀 3-14可调节进入气体的流量，维持气雾室3-16内进出气体流量的平衡。气雾室3-16内气溶胶 与补充气流混合后分为A、 B两路输出，两路流量相同；A路在采样过程中气体由气雾室3-16 输出，经安德森采样头3-17、高效过滤器3-8、两通阀3-18、孔口流量计3-7、分水滤气器 3-6、气容3-3后由采样泵3-19抽出，若气体中有检测用样本，则会被安德森采样头3-17内培 养皿中的琼脂捕捉；A路在安德森采样头3-17不工作但仍需保持气路畅通时气体由气雾室 3-16输出，经另一个B型高效过滤器3-8和另一个两通阀3-18再经过孔口流量计3-7、分水滤 气器3-6、气容3-3后由采样泵3-19抽出；B路输出气路与A路完全相同。气雾室3-16内应保持 在一定的负压范围内，由一个位于电路板上的差压传感器3-20来检测，检测到的负压信号发 送至电路板，电路板根据接收到的负压信号调整系统的工作状态，使气雾室3-16内负压达到 规定要求。
参阅图l，支架部分4是一个金属支架，起支撑整机的作用。
本发明的应用实例主要性能指标符合《YY0469-2004医用外科口罩技术要求》中的"附 录B细菌过滤效率(BFE)试验方法"第B. 1. 1. l试验仪器的要求，能够用对比法检测医用外 科口罩的细菌过滤效率，从同一个气雾室通过两套相同的气路同时进行两个采样器的对比采 样，消除因不同时间气溶胶发生浓度变化造成的误差，检测结果准确可靠。并将所有试验器 材集成到一个负压柜中，使检测人员与细菌有效隔离，安全可靠。采用微机自动控制负压柜 系统、双气路对比采样系统的工作，简化了人工操作。
上述应用实例是本发明的实施方式之一，本发明在基本结构和工作原理不变的情况下还 有其他的实施方式，如通过换用不同的喷雾液体、采样头同时调整蠕动泵、压縮机、采样泵 流量可用于其它空气过滤材料过滤效率检测，并不以实例所述为限。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟 悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简 单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
权利要求
1.一种空气过滤材料过滤效率检测仪，其特征在于包括机箱部分，双气路对比采样部分和支架部分，所述双气路对比采样部分设有两条输出采样气路，可同时进行两个对比采样。
2.根据权利要求l所述的过滤效率检测仪，其特征在于所述双气路对比采样部分还包括主气路，所述主气路上依次通过管路连接有压縮机、四通、气容、分水滤气器、孔口流量计、高效过滤器、喷雾器，所述喷雾器连接气雾室，喷雾器上还连接蠕动泵和混匀器；所述气雾室下端同时连接两个采样头形成所述两条输出采样气路，每一条输出采样气路依次包括通过管路连通的采样头、高效过滤器、两通阀、孔口流量计、分水滤气器、气容、采样泵。
3.根据权利要求2所述的过滤效率检测仪，其特征在于所述主气路上的四通还连接压力开关和调节阀。
4.根据权利要求1或2所述的过滤效率检测仪，其特征在于所述双气路对比采样部分位于负压柜内。
5.根据权利要求4所述的过滤效率检测仪，其特征在于所述负压柜包括密封的柜体，柜体顶部开有若干进气孔，在所述柜体顶部外侧对应所述进气孔处设置高效过滤器，所述柜体底部设置排气孔，所述排气孔处通过管道密封连接一风机，风机上端排风口处设有高效过滤器。
6.根据权利要求2所述的过滤效率检测仪，其特征在于所述混匀器上装有两个试管，其中一个为喷雾液体供给试管，另一个为喷雾废液回收试管。
7.根据权利要求5所述的过滤效率检测仪，其特征在于所述负压柜部分以及其内部的双气路对比采样部分的各部件设置于所述机箱部分内，所述支架部分支撑整个所述机箱部分。
8.根据权利要求7所述的过滤效率检测仪，其特征在于所述机箱部分包括外壳，外壳顶部设有进气口和排气口，所述进气口和排气口的上部设有防尘罩。
9 根据权利要求5所述的过滤效率检测仪，其特征在于所述柜体前面的机箱部分上设有玻璃门，所述玻璃门上设有两个手套。
10 根据权利要求8所述的过滤效率检测仪，其特征在于所述柜体 外侧连接一差压传感器，在所述机箱部分的外壳前面还设有控制面板，所述差压传感器的检 测值显示在所述控制面板上。
全文摘要
本发明提供了一种空气过滤材料过滤效率检测仪，可以解决现有技术存在的因采样条件不一致影响检测结果准确性、以及检测人员会发生危险可能性的问题。技术方案是一种空气过滤材料过滤效率检测仪，包括机箱部分，双气路对比采样部分和支架部分，所述双气路对比采样部分设有两条输出采样气路，可以从同一个气雾室通过两套相同的气路同时进行两个采样器的对比采样，保证了两个对比采样的采样条件相同，检测结果准确可靠；此外，所述双气路对比采样部分位于负压柜内，充分考虑实验操作人员的人身安全保护，通过将所有试验器材集成到一个类似III级安全柜的负压柜中的方法，使检测人员与细菌等有害物有效隔离，为检测人员提供保护。
文档编号G01N15/08GK101629892SQ200910305839
公开日2010年1月20日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者刘保明, 岳卫华, 杜广文, 杨志明, 王士水, 胡广勇, 鹿建春 申请人:青岛众瑞智能仪器有限公司