一种空气过滤器完整性在线监测装置及使用方法

一种空气过滤器完整性在线监测装置及使用方法
1.本技术是发明名称为“一种空气过滤器完整性在线监测装置”的分案申请，其中母案的申请号为202110207302.6，申请日为2021.02.24。
技术领域
2.本发明属于空气净化领域，涉及一种空气净化技术，特别是涉及一种可用于对高效空气过滤器的完整性进行实时在线监测的装置及使用方法。


背景技术：

3.对于某些会产生危害性气溶胶的特殊环境，如生物安全实验室、负压隔离病房、制药厂等，其产生的污染空气必须要经过高效空气过滤器过滤后才能进行排放。但是，高效空气过滤器易在运输及安装过程中意外破损或在消毒剂、动力排风等长期作用下发生破损；同时由于过滤器边框挤压不均匀也易导致边框泄漏，一旦环境内的有害气溶胶不经安全处置就排放到大气中，将会污染周围环境，甚至威胁人类生命健康。为此，相关标准要求高效空气过滤器应可进行原位检漏。原位检漏是需要定期进行的，且是在已经对所在环境及过滤器本身完成消毒后进行的，难以在日常工作状态下对过滤器进行连续监测，这就造成了过滤器在下次定期原位检漏前发生泄漏而未能及时发现的安全隐患。
4.因此，迫切需要研制可在线对高效空气过滤器的完整性进行实时监测的装置，同时，可保证在检测到过滤器泄漏后，即对监测装置进行彻底消毒且不会将采集的污染空气泄漏至外环境。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种空气过滤器完整性在线监测装置及使用方法，以解决上述现有技术存在的问题，该监测装置适用于高效空气过滤器完整性的在线实时监测，尤其可用于在线对生物安全设施内的排风高效空气过滤器进行完整性实时监测。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.本发明提供一种空气过滤器完整性在线监测装置，主要包括：
8.主管道，所述主管道位于空气过滤器下游的通风管道上，空气过滤器下游的通风管道内流通已净化、但未排放的空气；
9.气溶胶检测装置，所述气溶胶检测装置通过采样管路并联于所述主管道外，所述采样管路的进气端安装采样探头，所述采样探头位于所述主管道内，所述采样探头用于在空气过滤器的下游采集气体，所述气溶胶检测装置用于检测被采集气体中的气溶胶浓度，被采集气体经所述气溶胶检测装置后通过所述采样管路的出气端回到所述主管道，后又进入通风管道，可避免在采集到污染空气后导致污染空气外溢；
10.消毒接口，所述气溶胶检测装置的两侧均设置有所述消毒接口，所述消毒接口用于连接消毒设备，所述采样管路的进气端和出气端均设置有截止阀，所述气溶胶检测装置一侧的所述消毒接口位于所述采样管路的进气端的所述截止阀与所述气溶胶检测装置之
间，所述气溶胶检测装置另一侧的所述消毒接口位于所述采样管路的出气端的所述截止阀与所述气溶胶检测装置之间；当空气过滤器的完整性(或称之为封闭性)被破坏，使所述气溶胶检测装置检测到气溶胶浓度超标时，证明空气过滤装置内部已经发生泄漏，此时启动所述消毒设备可对所述气溶胶检测装置和/或所述采样管路进行原位消毒；
11.监控系统，所述气溶胶检测装置和各所述截止阀均与所述监控系统信号连接，所述监控系统能够实时接收所述气溶胶检测装置的气溶胶浓度检测信息，进而实现对整个空气净化器泄漏情况的实时在线监测，所述监控系统能够远程控制所述截止阀的启闭。所述监控系统还配置有报警系统，当所述气溶胶检测装置检测到空气过滤器内发生泄漏时，报警系统会发出警报。
12.可选的，所述主管道的两端安装有法兰，所述主管道的两端均通过所述法兰与所述通风管道对接。
13.可选的，所述主管道为硬质管道。
14.可选的，所述气溶胶检测装置、所述消毒接口和所述截止阀集中放置在一控制盒内。
15.可选的，所述控制盒作为一个整体，安装于所述主管道或所述通风管道的外壁上。
16.可选的，所述采样管路的进气端并联有多个所述采样探头，多个所述采样探头在所述主管道的一横截面上均匀分布，实现均匀采样设计，可在较短距离情况下，保证空气过滤器下游采样具有代表性。
17.可选的，所述气溶胶检测装置为粒子浓度传感器。
18.本发明还提供一种空气过滤器完整性在线监测装置的使用方法，包括以下步骤：将所述主管道安装于空气过滤器下游的通风管道上，将所述采样管路端部的所述采样探头安装在所述主管道内，所述通风管道内被采集气体依次经过所述采样探头、进气端的所述截止阀、所述气溶胶检测装置和出气端的所述截止阀后再返回到所述通风管道，所述气溶胶检测装置对被采集气体中的气溶胶浓度进行检测；所述气溶胶检测装置将被采集气体中气溶胶浓度信息传输至所述监控系统，当检测到气溶胶浓度超标时，所述报警系统发出警报，同时所述监控系统关闭所述气溶胶检测装置两侧的所述截止阀，将所述消毒设备连接至所述气溶胶检测装置两侧的所述消毒接口，使所述消毒设备与所述气溶胶检测装置构成一个消毒循环，然后开启所述消毒设备，注入消毒剂，对所述采样管路和所述气溶胶检测装置内部的气路进行原位消毒。
19.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
20.本发明公开的空气过滤器完整性在线监测装置及使用方法，采用模块化设计，结构紧凑合理，可安装于空气过滤器下游管道上，与空气过滤器通风管道串联，气流阻力低，有利于在线安全采集并监测下游气溶胶；上述监测装置可保证在检测到空气过滤器泄漏后，对监测装置进行彻底消毒，且不会将采集的污染空气泄漏至外环境，工作效率高，智能性强，适用于生物安全领域的高效空气过滤器装置完整性的在线实时监测，可满足生物安全防护要求，实用性强。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所
需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明空气过滤器完整性在线监测装置的整体结构示意图；
23.其中，附图标记为：1、空气过滤器完整性在线监测装置；2、主管道；3、通风管道；4、气溶胶检测装置；5、采样管路；6、采样探头；7、消毒接口；8、电气控制接口；9、法兰；10、截止阀；11、控制盒。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
25.本发明的目的是提供一种空气过滤器完整性在线监测装置及使用方法，以解决上述现有技术存在的问题，该监测装置适用于高效空气过滤器完整性的在线实时监测，尤其可用于在线对生物安全设施内的排风高效空气过滤器进行完整性实时监测。
26.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
27.实施例一：
28.如图1所示，本实施例提供一种空气过滤器完整性在线监测装置1，主要包括主管道2、气溶胶检测装置4、消毒接口7和监控系统；主管道2位于空气过滤器下游的通风管道3上，空气过滤器下游的通风管道3内流通已净化、但未排放的空气，主管道2串联于通风管道3的中间部段；气溶胶检测装置4通过采样管路5并联于主管道2外，采样管路5的进气端安装采样探头6，采样探头6位于主管道2内，采样探头6用于在空气过滤器的下游采集气体，气溶胶检测装置4用于检测被采集气体中的气溶胶浓度，被采集气体经气溶胶检测装置4后通过采样管路5的出气端回到主管道2，后又进入通风管道3，按按照原流动路线继续流动，可避免在采集到污染空气后使污染空气外溢；气溶胶检测装置4两侧的采样管路5上均设置有消毒接口7，消毒接口7用于外接消毒设备，当空气过滤器的完整性(或称之为封闭性)被破坏，使气溶胶检测装置4检测到气溶胶浓度超标或达到某一数值时，证明空气净化器内部已经发生泄漏，此时启动消毒设备可对气溶胶检测装置4的内部气道和采样管路5进行原位消毒；气溶胶检测装置4通过电气控制接口8与监控系统信号连接，监控系统能够实时接收气溶胶检测装置4的气溶胶浓度检测信息，进而实现对整个空气净化器泄漏情况的实时在线监测。
29.本实施例中，气溶胶检测装置4的每侧设置一个或多个消毒接口7。消毒设备采用现有结构，用于喷洒消毒剂。
30.本实施例中，如图1所示，主管道2优选为硬质管道。主管道2的两端安装有法兰9，主管道2的两端均通过法兰9与通风管道3密闭对接。其中，优选主管道2的管径与通风管道3的管径相同，且二者同轴设置。
31.本实施例中，如图1所示，采样管路5的进气端和出气端均设置有一截止阀10，气溶
胶检测装置4一侧的消毒接口7位于采样管路5的进气端的截止阀10与气溶胶检测装置4之间，气溶胶检测装置4另一侧的消毒接口7位于采样管路5的出气端的截止阀10与气溶胶检测装置4之间；各截止阀10均优选为电磁阀，且均与监控系统信号连接，监控系统能够远程控制各截止阀10的启闭以及开启状态下的阀开度。
32.本实施例中，如图1所示，气溶胶检测装置4、消毒接口7和截止阀10集中放置在一控制盒11内，控制盒11作为一个整体，安装于主管道2的外壁上。其中，控制盒11优选为一可拆卸罩体结构，材质可为塑料或金属。
33.本实施例中，如图1所示，采样管路5的进气端并联有多个采样探头6，多个采样探头6优选在主管道2的一横截面上均匀分布，实现均匀采样设计，可在较短距离情况下，保证空气过滤器下游采样具有代表性。
34.本实施例中，气溶胶检测装置4优选为粒子浓度传感器。
35.本实施例中，监控系统还配置有报警系统，当气溶胶检测装置4检测到空气过滤器内发生泄漏时，报警系统会发出警报。其中，报警系统采用现有技术设置；监控系统可设置于控制盒11内，也可设置于控制盒外。
36.下面以对生物安全领域的高效空气过滤器装置完整性进行在线实时监测为例，对本实施例的使用方法和使用原理作具体说明。
37.将主管道2安装于高效空气过滤器下游的通风管道上，采样管路5中采样探头6安装在主管道2内，管道外的气溶胶检测装置4、消毒接口7、截止阀10等集中放置在控制盒11内，且控制盒11作为一个整体安装在主管道2外壁。其中，气溶胶采样探头采用均匀采样设计，多个分布式采样探头可在较短距离情况下，保证高效空气过滤器下游采样具有代表性。通风管道内被采集气体依次经过采样探头6、进气端的截止阀11、气溶胶检测装置4、出气端的截止阀11，然后再返回到通风管道，可避免在采集到污染空气后导致污染空气外溢。当被采集气体经过气溶胶检测装置4后，气溶胶检测装置4可将被采集气体中气溶胶浓度信息通过电气控制接口8传输至监控系统。气溶胶检测装置4两侧设置的消毒接口7，用于在发生过滤器泄漏情况下探测到生物气溶胶时，对气溶胶检测装置4和采样管路5进行消毒。
38.当气溶胶检测装置4检测到被采集气体中含有气溶胶时，相关信息传输至监控系统后，则触发报警系统，此时，关闭气溶胶检测装置4两侧的截止阀11，将消毒设备连接至气溶胶检测装置4两侧的消毒接口7，使消毒设备与气溶胶检测装置4构成一个消毒循环，然后开启消毒设备，注入消毒剂，对采样管路5和气溶胶检测装置4内部的气路进行原位消毒，以确保高效空气过滤器完整性在线检测装置可进行后续检修以及继续正常工作。
39.由此可见，本实施例可安装于高效空气过滤器下游管道上，可安全在线采集下游气溶胶，并采用模块化设计，结构紧凑、阻力低，适用于生物安全领域的高效空气过滤器装置完整性的在线检测，可满足生物安全防护要求。
40.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
41.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。