本发明涉及呼吸防护用品的检测技术领域，特别是涉及儿童口罩防护效果的检测方法。
背景技术
儿童口罩是主要面向3-14周岁年龄阶段的小朋友们提供的呼吸防护用品。与成人款口罩具有严格的行业标准不同，儿童口罩还没有国家及世界标准。目前无论是中国还是美国等，都没有出台过关于儿童口罩的标准或检测要求。其原因在于，处在飞速生长发育过程中的儿童面部差异非常大，根本不可能通过年龄、体重或者性别进行笼统的分类。因此，市面上的儿童口罩等呼吸防护用品的质量参差不齐，消费者不知如何鉴别或选择合适的儿童防护口罩，生产者也不明确采用何种手段或标准来检测及衡量儿童口罩的防护效果。
目前，成人款口罩测试标准包括强制性国家标准gb2626-2006和推荐性国家标准gb/t32610-2016，其中，gb2626-2006是采用成年人真人测试，gb/t32610-2016是采用标准成人试验头模测试。假如使用未成年人进行儿童口罩防护效果的测试，是不符合伦理要求的。由于儿童成长的特殊性，不同年龄段儿童面部大小差异较大，本行业也没有关于儿童口罩防护性能测试的标准或规范，导致生产者很难提供具有说服力的儿童口罩的防护效果的检测结果。市面上的儿童口罩等呼吸防护用品都未经过规范的检测，各种宣传的防护效果得不到有效的验证。本领域缺少一种行之有效的儿童口罩防护效果的测试方法
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种儿童口罩防护效果的测试方法，与现有检测方法相比，其检测方法更符合儿童面部特征，防护效果的检测结果更加准确。
为解决上述技术问题，本发明的儿童口罩防护效果的测试方法，包括以下步骤：
1)将儿童口罩戴在儿童仿真头模上，所述儿童仿真头模为分不同年龄段的系列仿真头模，所述儿童仿真头模的各项尺寸为gb/t32610-2016标准规定的中号试验头模相对应的各项尺寸的80％～95％，所述系列仿真头模包括一个低年龄段的仿真头模、一个高年龄段的仿真头模、和至少一个中年龄段的仿真头模，且低年龄段≥3岁、高年龄段≤14岁；
2)利用测试仓、呼吸模拟器和气溶胶浓度监测装置，测试口罩在系列仿真头模的防护效果；
3)综合口罩在系列仿真头模上测得的各防护效果数据，以防护效果的最小值作为该样品的防护效果。
具体的，所述步骤2)中，通过头模控制系统操作儿童仿真头模完成基本测试动作：包括头部静止、左右转动头部、抬头和低头、张口闭口、大声阅读一段文字、头部静止等，模拟正常使用情况测试相应测试动作下的防护效果。
本发明中的防护效果的检测原理是，通过气溶胶发生器发生一定浓度及粒径分布的气溶胶颗粒，以规定气体流量通过口罩，使用适当的颗粒物检测装置检测通过口罩过滤前后的颗粒物浓度。通过计算气溶胶通过口罩后颗粒物浓度减少量的百分比来评价口罩对颗粒物的防护效果。
具体的，所述步骤2)中，首先，打开呼吸模拟器和气溶胶浓度监测装置，待显示数值稳定后，记录通过头模呼吸管道进入头模的气体内颗粒物浓度，即口罩内颗粒物的本底浓度；然后，关闭呼吸模拟器，将测试介质导入测试仓内，使用气溶胶浓度监测装置通过环境空气采用管监测仓内测试介质的浓度，待其达到测试仓内有效空间的浓度后，打开呼吸模拟器，使用气溶胶浓度监测装置记录仓内测试介质浓度以及通过头模呼吸管道吸入气体中测试介质浓度。
具体的，所述步骤2)中，测试介质为nacl颗粒物和玉米油颗粒物，在测试仓内初始浓度为20mg/m3～30mg/m3，测试过程中浓度变化不应大于10％。颗粒物空气动力学直径分布应为0.02～2μm。nacl颗粒物质量中位径约为0.6μm，玉米油颗粒物质量中位径约为0.3μm。
具体的，所述步骤2)中，防护效果p按以下公式计算：
p＝(c1－c2+c0)/c1×100％，式中：
c1为实验过程中测试仓内测试介质浓度，单位为毫克每立方米；
c2为实验过程中通过头模呼吸管道吸入气体内测试介质浓度，单位为毫克每立方米；
c0为被测面罩内颗粒物本底浓度，单位为毫克每立方米；
在进行测试时，应同时检测c1和c2的数值，并计算多个采样时刻样品的防护效果，以整体测试过程中所获得的防护效果的最小值作为该样品的防护效果。
本领域没有关于儿童口罩防护性能检测的相关标准或规范，行业内对儿童口罩不进行防护效果的检测，产品质量参差不齐，不利于行业的健康发展。
本发明提供的儿童口罩防护性能检测方法能实现如下有益效果：机构检测不便用儿童作为测试实验员，且目前检测用试验头模与真实人体头部差别较大，固定头模不能进行测试动作，只能检测静态下口罩防护效果，而改用儿童系列仿真头模可以通过计算机软件控制头模进行测试动作，可以全面评估口罩防护效果。由于儿童发育成长变化特殊性，不同年龄段儿童根据标准面部尺寸要求设计系列仿真头模进行防护效果测试，可解决儿童款口罩无法测试防护效果的问题。本发明可应用于口罩检测行业，并更加真实准确地评估儿童口罩防护性能。
附图说明
图1为本发明所用测试儿童口罩防护性能示意图。
图2为本发明所用儿童仿真头模示意图。
附图中符号标记说明：
1、测试仓；
2、被测样品；
3、头模呼吸管道；
4、吸入人体采样管；
5、环境气体采样管；
6、气溶胶浓度检测装置；
7、呼吸模拟器；
8、儿童仿真头模；
9、头模控制系统。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明采用的测试方法，包括以下步骤：
1)取出新拆封的儿童口罩，按照生产商使用说明牢固地戴在儿童仿真头模1上，儿童仿真头模1为根据不同年龄段儿童真人尺寸比例为1:1设计的分年龄段的系列仿真头模，系列仿真头模的各项尺寸为标准成人头模相对应的各项尺寸的80％～95％，先检测系列仿真头模其中一种；这里标准成人头模指的是gb/t32610-2016标准中号试验头模。
2)利用测试仓、呼吸模拟器、智能仿真头模控制系统和气溶胶浓度监测装置，根据计算机软件系统指示作出相应测试动作，测试防护效果的方法没计算出相应防护效果p1；
3)儿童仿真头模1分不同年龄阶段有多个，重复上述步骤一、二的操作，测试系列仿真头模的其他年龄段头模的防护效果p2、p3等；
4)综合口罩在系列仿真头模的多个年龄段头模的防护效果数据，评估儿童口罩的防护效果，以防护效果的最小值作为该样品的防护效果。
本发明提供的方法由以下装置来完成的。如图1所示，一种儿童口罩防护效果测试装置，包括测试仓1、被测样品2、头模呼吸管道3、吸入人体采样管4、环境气体采样管5、气溶胶浓度检测装置6、呼吸模拟器7、儿童仿真头模8、头模控制系统9。儿童仿真头模8设制有3个开孔，分别为嘴巴及两个鼻孔，其中嘴巴通过管路3与呼吸模拟机7相连，鼻孔处连接气溶胶浓度监测装置6，儿童仿真头模8底端与头模控制系统9相连。
测试仓1为具有较大的观察窗的可密闭仓室，大小便于检测人员操作。测试介质从仓的顶部均匀送入，测试结束后，由仓的底部开口排出。
气溶胶浓度监测装置可同时监测测试仓及头模佩戴口罩吸入气体中的颗粒物浓度，经上位机系统计算得到防护效果。
通过呼吸模拟器与儿童仿真头模相连来模拟人体的呼吸过程，通过气溶胶监测对测试仓和口罩内颗粒物浓度测量来实现口罩防护效果的检测。
本发明能够有效地、准确地评估儿童口罩防护性能，可解决现有技术中对儿童款口罩无法测试防护效果的问题，检测结果准确性高。
综上所述，上述各实施例仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本发明的保护范围内。