滤膜/滤筒捕集效率及阻力检测装置的制作方法

本实用新型涉及滤膜检测领域，尤其是一种滤膜/滤筒捕集效率及阻力检测装置。

背景技术：

滤膜(滤筒)捕集效率及阻力检测装置主要参考《ASTM D2986-95A一种单分散DOP(邻苯二甲酸二辛酯)烟雾试验的空气试验评价标准》及《GB/T 6165-2008高效空气过滤器性能试验方法效率和阻力》等相关标准和方法。

目前国内的捕集效率检测装置普遍属于滤料检测，没有专门针对滤膜(滤筒)过滤效率检测的仪器，而且成本较高；国内厂家大都采用尘埃粒子计数器进行气溶胶浓度检测，其检测精度和准确性受尘埃粒子计数器仪器本身性能的影响比较大，容易造成气溶胶浓度测量不准确，最终影响检测结果；而且有些厂家将空压机外置，其体积和噪声较大，不适合长时间在室内进行检测。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种滤膜/滤筒捕集效率及阻力检测装置，结构简单，成本低廉，大大提高了检测精度、操作安全性和检测人员的使用效率。

本实用新型的技术方案是：一种滤膜/滤筒捕集效率及阻力检测装置，包括主壳体，其中，所述主壳体内部设有混匀室部分、滤膜/滤筒夹具压紧部分、夹具部分、测试部分、采样部分和控制部分，混匀室部分与测试部分连接，滤膜/滤筒夹具压紧部分与夹具部分连接，测试部分与采样部分连接；

所述混匀室部分包括混匀室、捕集效率检测电磁阀和阻力检测电磁阀，混匀室设有两个进口，分别是空气进气口和气溶胶进口，在空气进气口处设有高效过滤器Ⅰ，捕集效率检测电磁阀与混匀室的出口连接，阻力检测电磁阀与高效过滤器Ⅱ连接，阻力检测电磁阀与捕集效率检测电磁阀并联连接；

所述滤膜/滤筒夹具压紧部分包括空气压缩机、泄压电磁阀、单向阀、储气罐、排水电磁阀、压力开关、调压阀、二位五通电磁阀、节流阀、气缸，所述空气压缩机、泄压电磁阀、单向阀、储气罐、压力开关、调压阀、二位五通电磁阀依次连接，排水电磁阀与储气罐的出口连接，二位五通电磁阀的两个出气口分别通过节流阀与气缸内由活塞间隔而成的上下两腔体连接；

所述夹具部分包括上夹具腔体、夹具和下夹具腔体，夹具设置在上夹具腔体和下夹具腔体之间，滤膜/滤筒放置在夹具内，上夹具腔体上设有上游气溶胶浓度检测嘴和压力检测嘴，下夹具腔体上设有下游气溶胶浓度检测嘴、压力检测嘴和采样嘴；

所述检测部分包括上游光度计、下游光度计和压力传感器，上游光度计的气溶胶进气嘴与上夹具腔体内的上游气溶胶浓度检测嘴连接，下游光度计的气溶胶进气嘴与下夹具腔体内的下游气溶胶浓度检测嘴连接，压力传感器分别与上夹具腔体的压力检测嘴、下夹具腔体的压力检测嘴连接。

本实用新型中，所述上游光度计/下游光度计包括气溶胶进气嘴、光度计光路、抽气泵、气容Ⅰ、孔口流量计、高效过滤器Ⅳ、光度计自净模块和浓度检测模块，光度计自净模块和浓度检测模块并联连接，光度计自净模块和浓度检测模块的出气口均与光度计光路连接，光度计光路、高效过滤器Ⅳ、孔口流量计、气容Ⅰ和抽气泵依次连接，所述光度计自净模块包括高效过滤器Ⅲ和自净电磁阀，浓度检测模块包括检测用电磁阀，气溶胶进气嘴与检测用电磁阀的进气口连接。

所述采样部分包括依次连接的采样进气嘴、进气高效过滤器、流量计、气容Ⅱ、采样泵和排气高效过滤器，采样进气嘴与下夹具腔体的采样嘴连接。

所述主壳体的底部安装有底座，底座的底部设有万向轮，主壳体的前侧面板的上部设有显示屏、压力表、USB接口、急停按钮和电源开关，其中显示屏位于中部，压力表和USB接口位于显示屏的左侧，急停按钮和电源开关位于显示屏的右侧，显示屏的下方设有夹具部分，对应的在主壳体上设有照明灯，主壳体的左侧面板的底部设有设有排水口、排气口和电源插座，主壳体的右侧面板设有通信接口、气溶胶入口和温度传感器，主壳体的左、右侧面板上对称设有扶手、机柜暗拉手和通风过滤网组，其中扶手位于面板的中部，通风过滤网组位于面板的下部，机柜暗拉手位于扶手和通风过滤网组之间。

本实用新型还包括控制部分，控制部分分别与显示屏、混匀室部分、滤膜/滤筒夹具压紧部分、夹具部分、测试部分、采样部分电连接。

所述滤膜/滤筒夹具压紧部分压紧部分还包括光栅传感器，光栅传感器分别设置在上夹具腔体和下夹具腔体上，光栅传感器之间的有效检测间距范围为150-400mm，光栅传感器和气缸均与控制部分电连接。在滤膜/滤筒安装或拆卸过程中，一旦出现误操作，气缸不会发生动作并发出警鸣声以示提醒。

所述上游光度计、下游光度计和压力传感器均与控制部分电连接。

本实用新型的有益效果：

(1)通过控制模块控制自动发生特定浓度的气溶胶进入混匀室内，同时采用两路高精度气溶胶光度计进行上下游浓度检测，自动计算滤膜/滤筒的捕集效率及阻力，通过控制模块自动计算累计光度计工作时间提示校准；

(2)通过触摸显示屏控制滤膜/滤筒夹具的闭合和数据检测，实时观察检测数据；

(3)由于设置了光栅传感器，在检测人员安装和拆取滤膜/滤筒时，不会产生滤膜/滤筒夹具动作的情况，从而保护检测人员的人身安全；

(4)本检测装置采用空气压缩机内置的方式，最大限度地减小了噪音。

综上所述，本装置采用高精度气溶胶光度计、高精度气溶胶浓度控制模块以及高精度压力传感器，保证满足测试精度要求，并且结构简单，成本低廉，智能化程度高，可大大提高检测人员的使用效率。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为本实用新型的右视图；

图4为本实用新型中测试部分和采样部分的结构连接原理图；

图5为本实用新型中上游光度计的结构连接原理图；

图6为本实用新型中采样部分的结构连接原理图；

图中：2显示屏；3压力表；4USB接口；6上调节板；7下调节板；9底座；10万向轮； 12急停按钮；13电源开关；14照明灯；15上夹具腔；16夹具；17下夹具腔；18主壳体； 19扶手；20机柜暗拉手；21通风过滤网组；22排水口；23排气口；24电源插座；25通信接口；26气溶胶入口；27温度传感器；28空气压缩机；29泄压电磁阀；30单向阀；31储气罐；32排水电磁阀；33压力开关；34调压阀；35二位五通电磁阀；36节流阀；37气缸；38 光栅传感器；42压力传感器；43上游光度计；44下游光度计；45采样装置；46高效过滤器Ⅱ；47阻力检测电磁阀；48捕集效率检测电磁阀；49混匀室；50高效过滤器Ⅰ；51高效过滤器Ⅲ；52自净电磁阀；53光度计光路；54检测用电磁阀；55高效过滤器Ⅳ；56孔口流量计；57气容Ⅰ；58抽气泵；59进气高效过滤器；60采样流量计；61气容Ⅱ；62采样泵；63 排气高效过滤器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2和图3所示，本实用新型所述的滤膜/滤筒捕集效率及阻力检测装置，包括主壳体18，主壳体18的底部安装有底座9，底座9的底部设有万向轮10。主壳体18的前侧面板的上部设有显示屏2、压力表3、USB接口4、急停按钮12和电源开关13，其中显示屏2 位于中部，压力表3和USB接口4位于显示屏2的左侧，急停按钮12和电源开关13位于显示屏的右侧。压力表3用于对管路内的压力进行实时监控。急停按钮12用于该装置运行异常时的紧急停止。显示屏2的下方设有夹具部分，对应的在主壳体18上设有照明灯14，便于夹具的安装和观察。主壳体18的左侧面板的底部设有设有排水口22、排气口23和电源插座 24，主壳体18的右侧面板设有通信接口25、气溶胶入口26和温度传感器27，其中通信接口 25用于控制外接气溶胶发生器的气溶胶浓度。主壳体18的左、右侧面板上对称设有扶手19、机柜暗拉手20和通风过滤网组21，其中扶手19位于面板的中部，通风过滤网组21位于面板的下部，机柜暗拉手20位于扶手19和通风过滤网组21之间。主壳体18内部设有混匀室部分、滤膜/滤筒夹具压紧部分、夹具部分、测试部分、采样部分45和控制部分。

如图4所示，混匀室部分包括混匀室49、捕集效率检测电磁阀48和阻力检测电磁阀47，混匀室49设有两个进口，分别是空气进气口和气溶胶进口，在空气进气口处设有高效过滤器Ⅰ50，从而对进入混匀室49的空气进行过滤，捕集效率检测电磁阀48与混匀室49的出口连接。阻力检测电磁阀47与高效过滤器Ⅱ46连接，高效过滤器Ⅱ46对进入测试部分进行阻力测试的空气进行过滤。阻力检测电磁阀47与捕集效率检测电磁阀48并联连接，在进行滤膜/ 滤筒阻力检测时，阻力检测电磁阀47打开，同时捕集效率检测电磁阀48关闭，采样部分45 启动，空气通过高效过滤器Ⅱ46进入测试部分，进行阻力测试；在进行滤膜/滤筒捕集效率检测时，阻力检测电磁阀47关闭，同时捕集效率检测电磁阀48打开，采样部分45启动，将气溶胶送入测试部分，进行捕集效率测试。控制部分分别与捕集效率检测电磁阀48和阻力检测电磁阀47电连接，气溶胶通过该气溶胶入口26进入混匀室49，由控制部分分别控制捕集效率检测电磁阀48和阻力检测电磁阀47进行滤膜/滤筒捕集效率和阻力的测试。

所述滤膜/滤筒夹具压紧部分包括空气压缩机28、泄压电磁阀29、单向阀30、储气罐31、排水电磁阀32、压力开关33、调压阀34、二位五通电磁阀35、节流阀36、气缸37，其中空气压缩机28、泄压电磁阀29、单向阀30、储气罐31、压力开关33、调压阀34、二位五通电磁阀35依次连接，排水电磁阀32与储气罐31的出口连接。二位五通电磁阀35的两个出气口分别通过节流阀36与气缸37内由活塞间隔而成的上下两腔体连接。空气压缩机28作为动力气源，来驱动气缸37动作，实现滤膜/滤筒夹具的压紧和打开。泄压电磁阀29用于排除空气压缩机28内的气体，便于零负载启动。排水电磁阀32用于排除储气罐31内的水分，实现了每次开机自检时的自动排水。压力开关33用于保证储气罐31内的压力范围，二位五通电磁阀35为执行元件，用于实现气缸37的往复运动，节流阀36用来调节气缸37内活塞的运行速度。该压紧部分还包括光栅传感器38，光栅传感器38为防护装置，目的是为了避免检测人员在安装或拆卸滤膜/滤筒时，由于气缸的误动作，而影响人身安全。光栅传感器之间的有效检测间距范围为150-400mm，在滤膜/滤筒安装或拆卸过程中，一旦出现误操作，气缸37 不会发生动作并发出警鸣声以示提醒。光栅传感器38、气缸37和二位五通电磁阀35均与控制部分电连接。

如图1和图4所示，夹具部分包括上夹具腔体15、夹具16、下夹具腔体17、上调节板6、和下调节板7，夹具16设置在上夹具腔体15和下夹具腔体17之间，滤膜/滤筒放置在夹具 16内。上调节板6和下调节板7用于调节下夹具腔体17的位置，保证在工作过程中上夹具腔体15与下夹具腔体17同轴密封。上夹具腔体15上设有上游气溶胶浓度检测嘴和压力检测嘴，上游气溶胶浓度检测嘴与上游光度计气溶胶进气嘴通过硅胶管连接，压力检测嘴与压力传感器42通过硅胶管连接。下夹具腔体17上设有下游气溶胶浓度检测嘴、压力检测嘴和采样嘴，下游气溶胶浓度检测嘴与下游光度计气溶胶进气嘴通过硅胶管连接，压力检测嘴与压力传感器42通过硅胶管连接，采样嘴与采样部分45的采样进气嘴通过硅胶管连接。

如图4和图5所示，检测部分包括上游光度计43、下游光度计44和压力传感器42，上游光度计43的进气嘴与上夹具腔体15内的上游气溶胶浓度检测嘴连接，下游光度计44的进气嘴与下夹具腔体17内的下游气溶胶浓度检测嘴连接，上游光度计43用于精确检测气溶胶通过滤膜/滤筒之前的浓度，下游光度计44用于精确检测气溶胶通过滤膜/滤筒之后的浓度。上游光度计43检测到的浓度值与下游光度计44检测到的浓度值之间的差值除以下游光度计 44检测到的浓度值即可得到滤膜/滤筒的捕集效率。压力传感器42分别与上夹具腔体15、下夹具腔体17连接，用于检测上夹具腔体15和下夹具腔体17内的压力。通过上、下夹具腔体内压力值的比值，可以进行滤膜/滤筒的阻力测试。上游光度计43、下游光度计44和压力传感器42均与控制部分电连接。

上游光度计包括气溶胶进气嘴、光度计光路53、抽气泵58、气容Ⅰ57、孔口流量计56、高效过滤器Ⅳ55、光度计自净模块和浓度检测模块，其中光度计自净模块和浓度检测模块并联连接，气溶胶进气嘴与浓度检测模块的进气口连接，光度计自净模块和浓度检测模块的出气口均与光度计光路53连接，光度计光路53、高效过滤器Ⅳ55、孔口流量计56、气容Ⅰ57 和抽气泵58依次连接。

光度计自净模块包括高效过滤器Ⅲ51和自净电磁阀52，当通入洁净空气，并打开自净电磁阀52，可以清洗光度计光路。浓度检测模块包括检测用电磁阀54，检测用电磁阀54打开后，气溶胶进入光度计光路53,，从而精确检测气溶胶的浓度。由于上游光度计43和下游光度计44内部结构相同，因此下游光度计44的结构不赘述。

如图5所示，采样部分45包括依次连接的采样进气嘴、进气高效过滤器59、流量计60、气容Ⅱ61、采样泵62和排气高效过滤器63，其中采样进气嘴与下夹具腔体17的采样嘴连接，采样部分用于提供不同流量段的采样流量。采样部分可提供的流量范围为10-100L/min，流量范围广，可适用于不同滤膜/滤筒的捕集效率检测。

显示屏2与控制部分电连接，通过触摸显示屏控制滤膜/滤筒夹具的闭合，同时上游光度计、下游光度计和压力传感器检测到的数据均实时显示在显示屏2上，实时观察检测数据。采用一键式操作，提高智能化及操作安全性，避免了操作过多按钮而产生的失误，提高了工作效率，并可实时观察测试数据。

另外，为了扩展整机功能，所述装置除了配有USB接口4外还配备蓝牙打印机，检测人员可通过USB接口4导出或者蓝牙打印机打印所需检测数据报告，可实现检测数据报告的快速打印或者转存、查询，无需实验人员专门作出记录，节约时间，提高工作效率。

本实用新型的工作过程如下所述：首先通过显示屏2选择自检，使该装置自动排水，并通过显示屏2设定参数，同时将滤膜/滤筒放置在夹具内，夹具放置在下夹具腔体内。做好准备工作后一键启动，首先打开阻力检测电磁阀47，关闭捕集效率检测电磁阀48，气动采样部分，通过测试部分中的压力传感器42，对滤膜/滤筒的阻力进行检测，当测试部分内的气体流量达到稳定后，打开捕集效率检测电磁阀48，关闭阻力检测电磁阀47，使混匀室49内的气溶胶进入测试部分，通过测试部分的上游光度计43和下游光度计44，对滤膜/滤筒的捕集效率进行检测。检测过程中得到的数据会自动在显示屏2上显示。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，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应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型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，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。