一种口罩过滤性能测试器的制作方法

本发明涉及一种过滤材料性能测试器，尤其涉及一种口罩过滤性能测试器。
背景技术：
：近年来，雾霾现象愈发严重，口罩成为人们防护外界危害的一种必要手段。但是，目前市场上口罩种类繁多，哪些口罩具有较好的防护作用，成了广大消费者和相关学者共同关注的问题，口罩过滤性能测试装置也得到了人们的重视。为了研究医用口罩、工业防尘口罩及其他过滤材料的过滤性能，早在20世纪研究人员就纷纷投入到材料过滤性检测装置的研制工作中，国内外先后出现了各种类型的过滤性能测试装置。日本开发的JIS检测系统通过捕集效率、清灰效率、残留粉尘量等结合实验条件来评价滤料的特性。德国PALAS公司生产的MFP-3000滤料测试装置在欧洲一些厂家和检测机构受到广泛使用。一些医疗机构与高校实验室对于口罩过滤性能的实验研究，常使用仿生人头模型来固定口罩，然后放入封闭气箱内进行测试。目前，全球使用最广的是美国TSI-8130型自动滤料过滤效率测试设备。国内一些企业及研究院所根据相关国家标准中规定的过滤效率检测原理和技术要求，借鉴参考TSI-8130自动滤料测试仪的工作原理和技术特性，或利用TSI公司的颗粒物发生器和检测器，研制出了各种测试装置或检测平台。这些装置多为医疗机构及实验室用的大型设备，体积较大、价格昂贵，只有极少数的检测机构和企业购买使用，并不适用于小型实验室、快速反应机构及普通消费者。由于口罩受环境的影响较大，在户外监测或室内不同空间的移动测量过程中，使用大型设备相当不便，因此，市场急需研制一款体积小、质量轻、易携带的口罩过滤性能测试装置。技术实现要素：本发明的目的是提供一种体积小、质量轻、易携带的口罩过滤性能测试器。为了实现上述目的，所实施的具体技术方案如下：一种口罩过滤性能测试器，由真空抽气泵、流量计、粒子计数器、测试管道和底座组成。所述真空抽气泵安装在底座上，所述流量计位于该真空抽气泵和测试管道之间，该流量计分别与真空抽气泵和测试管道连接，所述测试管道还连接有粒子计数器。其中，所述真空抽气泵与所述流量计之间通过一根口径为30mm的PVC钢丝软管相连；所述流量计与所述测试管道之间通过一根口径为12mm的PU细软管相连，接口处选用口径为12mm的易拆卸气动接头进行紧固，这种气动接头不需要工具就能够实现管道的连通或断开，而且能够保证管道连接的气密性。所述测试管道与所述粒子计数器之间通过一根口径为12mm的PU细软管相连，接口处选用内侧有螺纹的金属接头进行紧固。所述真空抽气泵的进出口及测试管道采用管箍进行紧固，保证其气密性。所述真空抽气泵选用HG-120型旋涡气泵，额定功率为0.12KW，最大流量为36m3/h，抽气速率与流量计的量程相匹配。HG型旋涡气泵是一种吹气或吸气两用的新型气泵，结构紧凑、无水无油、质量轻、使用方便，该设备有一个高速转动的转子，转子上的叶片可以带动空气高速运动。所述流量计用LZT-15T浮子流量计，检测量程为10-100L/min。该流量计为面板式浮子流量计，材质为硬质塑料。工作原理为流体自下而上流经锥孔时，在浮子上下产生差压，浮子在差压作用下上升，当浮子上升的力与浮子所受的重力、浮力及黏性力三者合力相等时，浮子处于平衡的位置。因此，流经流量计的流量与浮子的上升高度之间存在着一定的比例关系，浮子的位置高度可作为流量的量度。所述粒子计数器为DT-9880M的便携式CEM四合一粒子计数器，该款粒子计数器还有计数模式，计数模式可同时测量6种粒径通道，最小直径可检测到0.3μm，分辨率为1μg/m3。另外，它还可以检测到空气温度、相对湿度、露点温度和湿球温度4种空气参数，且实验数据可以存储。所述测试管道选用口径为75mm的PVC（聚氯乙烯）塑料管，该管道壁厚为2.3mm，材质轻且坚硬，不容易变形。上述口罩过滤性能测试器的工作原理为：所述口罩过滤性能测试器通过流量计控制真空泵的抽气速率，以模拟人体的呼吸速率．在测试过程中，首先将口罩固定在测试管道的右出口处，打开真空泵开关，调节流量计至需要的流速，然后将粒子计数器插在测试管道上，即可测试经口罩过滤后的颗粒物浓度．随后，再测试未经口罩过滤的颗粒物浓度，用公式：η=(ρ1－ρ2)/ρ1×100%计算可得口罩的过滤效率，以此来评判各类口罩的过滤性能：在上述公式中：ρ1为过滤前气体中的颗粒物浓度(μg/m3)；ρ２为过滤后气体中的颗粒物浓度(μg/m3)；η为口罩的过滤效率(％)。与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置体积小、质量轻、成本低、易携带，可以测试不同颗粒物浓度下口罩的过滤效率，在日常检测中可以代替体积较大、价格昂贵TSI-8130测试仪，可明显提高测试效率，降低测试成本。附图说明图1为本发明的结构示意图；图2为各种口罩样品的过滤效果对比。附件标记：1-真空抽气泵，2-流量计，3-粒子计数器，4-测试管道，5-底座。具体实施方式下面对本发明作进一步详细的描述：如图1所示的一种口罩过滤性能测试器，由真空抽气泵1、流量计2、粒子计数器3、测试管道4、底座5组成。所述真空抽气泵安装在底座上，所述流量计位于该真空抽气泵和测试管道之间，该流量计分别与真空抽气泵和测试管道连接，所述测试管道还连接有粒子计数器。其中，所述真空抽气泵1与所述流量计2之间通过一根口径为30mm的PVC钢丝软管相连；所述流量计2与所述测试管道4之间通过一根口径为12mm的PU细软管相连，接口处选用口径为12mm的易拆卸气动接头进行紧固。所述测试管道4与所述粒子计数器3之间通过一根口径为12mm的PU细软管相连，接口处选用内侧有螺纹的金属接头进行紧固。所述真空抽气泵1的进出口及测试管道4采用管箍进行紧固，保证其气密性。所述真空抽气泵1选用HG-120型旋涡气泵，额定功率为0.12KW，最大流量为36m3/h，抽气速率与流量计的量程相匹配。HG型旋涡气泵是一种吹气或吸气两用的新型气泵，结构紧凑、无水无油、质量轻、使用方便，该设备有一个高速转动的转子，转子上的叶片可以带动空气高速运动。所述流量计2用LZT-15T浮子流量计，检测量程为10-100L/min。该流量计为面板式浮子流量计，材质为硬质塑料。所述粒子计数器3为DT-9880M的便携式CEM四合一粒子计数器，该款粒子计数器还有计数模式，计数模式可同时测量6种粒径通道，最小直径可检测到0.3μm，分辨率为1μg/m3，另外，它还可以检测到空气温度、相对湿度、露点温度和湿球温度4种空气参数，且实验数据可以存储。所述测试管道4选用口径为75mm的PVC（聚氯乙烯）塑料管，该管道壁厚为2.3mm，材质轻且坚硬，不容易变形。选取14种不同类别的口罩为待测样品，具体样品类别见表1。使用本技术方案的自制装置测试各个样品的过滤效率，与TSI-8130自动滤料测试仪的测试结果进行对比，验证该装置的有效性。两种仪器的测试流量均为85L/min，测试3次。经测试，两种仪器的过滤效果如图2所示，试验数据的统计结果分析如表2所示。该实验结果表明：使用本技术方案的自制装置与TSI-8130动滤料测试仪测量口罩的过滤效率没有显著性差异，可替代其进行日常的口罩过滤性能测试，从而明显提高测试效率，降低测试成本。最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明本发明所作的举例，而并非对实施的限定。对于所述领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动来实现。这里无需也无法对所有的实施方式子以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。表1：口罩样品口罩编号口罩分类　口罩编号口罩分类　　　1日用保暖口罩83M9010N95口罩2１６层脱脂棉口罩99041KN90活性炭口罩3绿盾口罩103M9001KN90口罩4瑞士普棉口罩113M9502KN95口罩5一次性医用口罩12日本三次元口罩6活性炭口罩13绿盾M95口罩7日本白元一次性口罩14美国普卫欣医用口罩表2：测试数据统计结果分析设备样本数量/个平均值/％标准偏差/％极小值/％极大值/％TSI-81301469.223634.9527.7799.69自制装置1469.96534.10311.5399.12当前第1页1 2 3