空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置及應(yīng)用，該測試裝置包括循環(huán)通道、循環(huán)風(fēng)機(jī)、夾具、空氣壓縮機(jī)、壓力調(diào)節(jié)閥、空氣處理單元、發(fā)塵器、檢測單元及計(jì)算機(jī)，空氣處理單元包括中效過濾器、上游活性炭過濾器、上游高效過濾器、表冷器、加濕器及溫濕度傳感器；檢測單元包括分別設(shè)在夾具兩側(cè)的采樣器、壓力傳感器與計(jì)數(shù)器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理，實(shí)現(xiàn)自動化控制，操作簡易快捷，專門適合為像飛機(jī)、高鐵等交通環(huán)境中空氣處于非常壓的情況下使用的過濾材料提供性能測試。
【專利說明】空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空氣環(huán)境凈化【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種空氣過濾材料性能測試裝置，尤其是涉及一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]交通工具內(nèi)部的環(huán)境污染問題成為近年來環(huán)境污染控制的又一熱點(diǎn)。人們已經(jīng)不滿足僅對安全、速度和乘坐方面的追求。交通工具的內(nèi)部環(huán)境是否存在污染，污染物質(zhì)能否得到有效控制，是關(guān)系到相關(guān)人員身體健康的重大問題?！笆濉逼陂g，我國室內(nèi)環(huán)保行業(yè)重點(diǎn)服務(wù)的6大領(lǐng)域是:室內(nèi)環(huán)境和室內(nèi)環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督領(lǐng)域、城鄉(xiāng)發(fā)展建筑和城鎮(zhèn)化建設(shè)領(lǐng)域、室內(nèi)裝飾裝修和家居領(lǐng)域、公共場所和公共衛(wèi)生領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)領(lǐng)域及交通工具內(nèi)部環(huán)境污染凈化治理領(lǐng)域。交通工具內(nèi)部環(huán)境內(nèi)部凈化治理領(lǐng)域作為6大領(lǐng)域之一，也要求當(dāng)前的過濾測試技術(shù)應(yīng)日益臻善。
[0003]交通工具內(nèi)所用空氣凈化裝置是從室內(nèi)空氣凈化裝置逐漸演變而來的，但是飛機(jī)、高鐵等交通工具內(nèi)部空氣環(huán)境與室內(nèi)空氣特點(diǎn)大不相同。如民航飛機(jī)在高空飛行時，內(nèi)部空氣環(huán)境特點(diǎn)與地面明顯不同，表現(xiàn)為濕度低，氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，一般為60?IOlkPa,而且處在一定的變化之中(Katarzyna GladyszewskaFiedoruk, et al.1ndoorair quality in the cabin of an airliner.Journal of Air Transport Management，20(2012):28?30)。高鐵高速運(yùn)行過程中不可避免地要產(chǎn)生壓力波，隨著列車運(yùn)行速度的不斷提高，所產(chǎn)生的壓力波也在不斷增大(曹艷華，李瑞淳等.高速動車組空調(diào)系統(tǒng)壓力保護(hù)裝置.國外鐵道車輛，2010，47 (6): 16?21)。因此，需要對在壓力波動時，環(huán)控系統(tǒng)中的空氣過濾材料性能有準(zhǔn)確的測試。這既是保證公共交通工具內(nèi)空氣健康的一種工藝需求，也是交通工具過濾材料生產(chǎn)供應(yīng)領(lǐng)域的行業(yè)需求。當(dāng)前的交通工具內(nèi)部空氣過濾材料性能測試技術(shù)發(fā)展尚不成熟，不能模擬交通工具內(nèi)部環(huán)境處在高壓、低壓或者壓力波狀況下過濾材料的使用情況，也因此限制了此類過濾材料性能的進(jìn)一步改進(jìn)與交通工具等振動結(jié)構(gòu)所用過濾材料的向前發(fā)展。
[0004]中國專利CN 202947953 U公布了一種核級高效粒子空氣過濾器過濾性能測試臺，其被測過濾器的進(jìn)風(fēng)口處依次連接百級潔凈室、高效過濾器、送風(fēng)機(jī)、中效過濾器、粗效過濾器；被測過濾器的進(jìn)風(fēng)口處還連接多分相發(fā)塵器；被測過濾器的風(fēng)管前端和后端分別設(shè)置上游采樣管和下游采樣管；被測過濾器的風(fēng)管前端和后端還放置了壓力計(jì)；被測過濾器的風(fēng)管后端設(shè)置了風(fēng)量測量儀；被測過濾器的出風(fēng)口處連接排風(fēng)機(jī)；被測過濾器的中部放置噴嘴。該實(shí)用新型采用了雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，保證測試風(fēng)道內(nèi)為微正壓，外界空氣不會滲入到測試風(fēng)道內(nèi)；測試空氣經(jīng)過粗中高效三級過濾器，形成潔凈度達(dá)到百級的氣源，使測試過程穩(wěn)定不會受到大氣環(huán)境變化的影響。
[0005]中國專利CN 1821744A公布了一種最易穿透粒徑空氣過濾紙性能測試臺，它包括:一個第一過濾器，一個第二過濾器，一個夾具，一個發(fā)塵器，一個第三過濾器，第一稀釋器，至少一臺計(jì)數(shù)器，第二稀釋器，至少一臺自凈器，一臺計(jì)算機(jī)，一個溫濕度傳感器。該測試臺是集發(fā)塵、采樣、稀釋、計(jì)數(shù)為一體的先進(jìn)檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)合理，實(shí)現(xiàn)了自動化控制，操作方便快捷，測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，具有適用范圍廣的特點(diǎn)。
[0006]上面兩個測試臺的缺點(diǎn)是:都不能提供溫度、濕度可控的模擬環(huán)境，且不能模擬交通工具內(nèi)部環(huán)境處在高壓、低壓或者壓力波狀況下過濾材料的使用情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對現(xiàn)有過濾材料性能測試方法中存在以上技術(shù)問題，通過對不同交通工具內(nèi)環(huán)境特點(diǎn)的分析總結(jié)，從模擬交通工具內(nèi)部空氣壓力存在較大變化的環(huán)境特點(diǎn)出發(fā)，而提出一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置及應(yīng)用。
[0008]該測試裝置用以模擬飛機(jī)、高鐵等交通工具內(nèi)部持續(xù)高壓、低壓或者處在壓力波的狀況下過濾材料的性能測試，了解該種過濾材料在特殊的環(huán)境中的使用狀況，以期對其性能和應(yīng)用做進(jìn)一步的改進(jìn)。
[0009]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0010]一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置，該測試裝置包括:
[0011]循環(huán)通道:為中間開口的環(huán)形通道；
[0012]循環(huán)風(fēng)機(jī):進(jìn)出口分別與循環(huán)通道的兩開口端相連，并與循環(huán)通道一同構(gòu)成封閉的環(huán)形通道，使循環(huán)通道內(nèi)部的空氣循環(huán)流動，并調(diào)控空氣的流速；
[0013]夾具:設(shè)在循環(huán)通道的中間部位，用于夾持待測空氣過濾材料；
[0014]壓力調(diào)節(jié)單元:使循環(huán)通道內(nèi)部形成高壓、低壓或壓力波的單元，包括空氣壓縮機(jī)及壓力調(diào)節(jié)閥，空氣壓縮機(jī)設(shè)在循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)口一側(cè)，并與循環(huán)通道之間通過兩段管路并聯(lián)，向循環(huán)通道內(nèi)部充氣或抽氣，這兩段管路上均設(shè)有控制空氣壓縮機(jī)充氣或抽氣的閥門，壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)在循環(huán)風(fēng)機(jī)的出口端；
[0015]空氣處理單元:位于壓力調(diào)節(jié)閥的后方，調(diào)控循環(huán)通道內(nèi)部空氣的溫度與濕度，包括依次設(shè)置在循環(huán)通道內(nèi)部的中效過濾器、上游活性炭過濾器、上游高效過濾器、表冷器、加濕器及溫濕度傳感器；
[0016]發(fā)塵器:其出塵口伸入到循環(huán)通道內(nèi)部加濕器與溫濕度傳感器之間，出塵口后方設(shè)有使灰塵均勻分散的均流部件，均流部件后方設(shè)有電磁流量計(jì)；
[0017]檢測單元:包括分別設(shè)在夾具兩側(cè)的采樣器、壓力傳感器與計(jì)數(shù)器，通過壓力傳感器與計(jì)數(shù)器檢測夾具前后兩側(cè)氣流中含塵量及壓力值；
[0018]計(jì)算機(jī):其信號輸入端分別與壓力傳感器、計(jì)數(shù)器、電磁流量計(jì)、溫濕度傳感器相連，信號輸出端分別與加濕器、表冷器及壓力調(diào)節(jié)閥相連，計(jì)算機(jī)處理夾具前后兩側(cè)氣流中含塵量及壓力值，得到對應(yīng)溫濕度條件及內(nèi)部環(huán)境壓力狀態(tài)下待測空氣過濾材料的過濾性能參數(shù)。
[0019]所述的空氣壓縮機(jī)與循環(huán)通道之間通過上段管路與下段管路并聯(lián)，所述的上段管路上連接有充氣管路，所述的下段管路上連接有排氣管路，所述的上段管路上設(shè)有第一閥門，所述的充氣管路上設(shè)有第二閥門，所述的下段管路上設(shè)有第三閥門，所述的排氣管路上設(shè)有第四閥門。通過空氣壓縮機(jī)和四個閥門實(shí)現(xiàn)對循環(huán)通道內(nèi)部以一定的速度充氣或者抽氣，以保持壓力恒定增加或者恒定減小的內(nèi)部環(huán)境。
[0020]所述的均流部件后方設(shè)有第一電磁流量計(jì)，所述的下段管路上設(shè)有第二電磁流量計(jì)，所述的第一電磁流量計(jì)與第二電磁流量計(jì)均與計(jì)算機(jī)連接。
[0021]所述的夾具的上游一側(cè)設(shè)有上游采樣器，該上游采樣器上連接有上游計(jì)數(shù)器與上游壓力傳感器，所述的夾具的下游一側(cè)設(shè)有下游采樣器，該下游采樣器上連接有下游計(jì)數(shù)器與下游壓力傳感器。
[0022]所述的均流部件共設(shè)有兩個，分別為并列設(shè)置的第一均流部件與第二均流部件，均流部件為目數(shù)大于20的絲網(wǎng)。
[0023]所述的上游活性炭過濾器可由除濕器替換。
[0024]一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置的應(yīng)用，包括以下步驟:
[0025](I)將待測空氣過濾材料放入夾具中；
[0026](2)通過控制空氣壓縮機(jī)連接管路上的閥門，并調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥，向循環(huán)通道內(nèi)充氣或排氣，使循環(huán)通道內(nèi)部形成高壓、低壓或壓力波的環(huán)境；
[0027](3)通過改變循環(huán)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)循環(huán)通道內(nèi)部氣流的流速，進(jìn)而調(diào)控過濾速度；
[0028](4)通過表冷器與加濕器控制循環(huán)通道內(nèi)部空氣的溫度與濕度，并通過溫濕度傳感器檢測后傳遞給計(jì)算機(jī)；
[0029](5)打開發(fā)塵器，使發(fā)塵器發(fā)出的灰塵隨氣流一起經(jīng)均流部件均流后，流經(jīng)待測空氣過濾材料，計(jì)數(shù)器與壓力傳感器檢測流經(jīng)待測空氣過濾材料前后的氣流中含塵量及壓力值；
[0030](6)計(jì)算機(jī)處理待測空氣過濾材料前后的氣流中含塵量及壓力值，得到對應(yīng)溫濕度條件及內(nèi)部環(huán)境壓力狀態(tài)下待測空氣過濾材料的過濾性能參數(shù)。
[0031]通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥使得循環(huán)通道內(nèi)部的壓力保持在I個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓±500Pa區(qū)間。
[0032]通過壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)循環(huán)通道內(nèi)部為恒增壓或者恒減壓的狀態(tài)，循環(huán)通道內(nèi)部壓力的調(diào)節(jié)速度在5?200Pa/s之間。
[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0034](I)本發(fā)明中空氣入口位置的設(shè)置:在對待測空氣過濾材料進(jìn)行測試之前，新吸入的空氣內(nèi)部空氣混合，然后進(jìn)過中效過濾器、上游活性炭過濾器(或除濕器)、上游高效過濾器及表冷器后，將空氣中的顆粒物濃度、濕度、溫度等參數(shù)歸零處理，以實(shí)現(xiàn)可定量的功能。
[0035](2)本發(fā)明中在測試某一恒定壓力下待測空氣過濾材料性能時，通過第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門之間組合控制，空氣壓縮機(jī)能夠通過抽氣或者充氣的方式達(dá)到要求的循環(huán)通道內(nèi)部環(huán)境壓力。然后，將循環(huán)通道設(shè)置成全封閉的內(nèi)部環(huán)境，保證測試系統(tǒng)恒定氣壓。
[0036](3)本發(fā)明中在測試系統(tǒng)氣壓恒增或者恒降情況下待測空氣過濾材料性能時，采用半封閉式的調(diào)控方式。通過第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門之間組合控制，空氣壓縮機(jī)可以以恒定風(fēng)量向循環(huán)通道內(nèi)部充氣或者抽氣，同時壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行輔助控制，以實(shí)現(xiàn)需求的內(nèi)部環(huán)境壓力以固定速率增加或者降低。根據(jù)需要，其壓力變化范圍可以在5?200Pa/s間變化。
[0037](4)在傳統(tǒng)的空氣過濾測試平臺中一般采用一臺風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)抽入空氣以及調(diào)控過濾速度的功能，本發(fā)明中存在兩個獨(dú)立的空氣動力設(shè)備，包括循環(huán)風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)，兩者配合實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)測試系統(tǒng)中不具備的功能。循環(huán)風(fēng)機(jī)和電磁流量計(jì)配合可以實(shí)現(xiàn)對過濾速度的調(diào)控，可以分別控制測試風(fēng)速與測試空氣壓力，可以在抽入大量空氣的同時保持過濾速度的可控制性。
[0038](5)本發(fā)明中壓力調(diào)節(jié)閥的位置在中效過濾器和循環(huán)風(fēng)機(jī)之間，這樣可以保證在壓力輔助調(diào)控過程中使待測空氣過濾材料性能測試過程不受干擾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖中:1為中效過濾器，2為上游活性炭過濾器，3為上游高效過濾器，4為表冷器，5為加濕器，6為發(fā)塵器，7為溫濕度傳感器，81為第一均流部件，82為第二均流部件，91為第一電磁流量計(jì)，92為第二電磁流量計(jì)，101為上游采樣器，102為下游采樣器，111為上游計(jì)數(shù)器，112為下游計(jì)數(shù)器，121為上游壓力傳感器，122為下游壓力傳感器，13為夾具，14為循環(huán)風(fēng)機(jī)，151為第一閥門，152為第二閥門，153為第三閥門，154為第四閥門，16為循環(huán)通道，17為空氣壓縮機(jī)，18為壓力調(diào)節(jié)閥，19為計(jì)算機(jī)，201為上段管路，202為充氣管路，203為下段管路，204為排氣管路。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0042]實(shí)施例1
[0043]一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置，如圖1所示，該測試裝置包括循環(huán)通道16、循環(huán)風(fēng)機(jī)14、夾具13、壓力調(diào)節(jié)單元、空氣處理單元、發(fā)塵器6、檢測單元及計(jì)算機(jī)19。循環(huán)通道16為中間開口的環(huán)形通道；循環(huán)風(fēng)機(jī)14的進(jìn)出口分別與循環(huán)通道16的兩開口端相連，并與循環(huán)通道16 —同構(gòu)成封閉的環(huán)形通道，使循環(huán)通道16內(nèi)部的空氣循環(huán)流動，并調(diào)控空氣的流速；夾具13設(shè)在循環(huán)通道16的中間部位，用于夾持待測空氣過濾材料；壓力調(diào)節(jié)單元使循環(huán)通道16內(nèi)部形成高壓、低壓或壓力波的單元，包括空氣壓縮機(jī)17及壓力調(diào)節(jié)閥18，空氣壓縮機(jī)17設(shè)在循環(huán)風(fēng)機(jī)14的進(jìn)口一側(cè)，并與循環(huán)通道16之間通過兩段管路并聯(lián)，向循環(huán)通道16內(nèi)部充氣或抽氣，這兩段管路上均設(shè)有控制空氣壓縮機(jī)17充氣或抽氣的閥門，壓力調(diào)節(jié)閥18設(shè)在循環(huán)風(fēng)機(jī)14的出口端；空氣處理單元位于壓力調(diào)節(jié)閥18的后方，調(diào)控循環(huán)通道16內(nèi)部空氣的溫度與濕度，包括依次設(shè)置在循環(huán)通道16內(nèi)部的中效過濾器1、上游活性炭過濾器2、上游高效過濾器3、表冷器4、加濕器5及溫濕度傳感器7 ；發(fā)塵器6的出塵口伸入到循環(huán)通道16內(nèi)部加濕器5與溫濕度傳感器7之間，出塵口后方設(shè)有使灰塵均勻分散的均流部件，均流部件后方設(shè)有電磁流量計(jì)；檢測單元包括分別設(shè)在夾具13兩側(cè)的采樣器、壓力傳感器與計(jì)數(shù)器，通過壓力傳感器與計(jì)數(shù)器檢測夾具13前后兩側(cè)氣流中含塵量及壓力值；計(jì)算機(jī)19的信號輸入端分別與壓力傳感器、計(jì)數(shù)器、電磁流量計(jì)、溫濕度傳感器7相連，信號輸出端分別與加濕器5、表冷器4及壓力調(diào)節(jié)閥18相連，計(jì)算機(jī)19處理夾具13前后兩側(cè)氣流中含塵量及壓力值，得到對應(yīng)溫濕度條件及內(nèi)部環(huán)境壓力狀態(tài)下待測空氣過濾材料的過濾性能參數(shù)。
[0044]空氣壓縮機(jī)17與循環(huán)通道16之間通過上段管路201與下段管路203并聯(lián)，上段管路201上連接有充氣管路202，下段管路203上連接有排氣管路204，上段管路201上設(shè)有第一閥門151，充氣管路202上設(shè)有第二閥門152，下段管路203上設(shè)有第三閥門153，排氣管路204上設(shè)有第四閥門154。通過空氣壓縮機(jī)17和四個閥門實(shí)現(xiàn)對循環(huán)通道16內(nèi)部以一定的速度充氣或者抽氣，以保持壓力恒定增加或者恒定減小的內(nèi)部環(huán)境。
[0045]均流部件后方設(shè)有第一電磁流量計(jì)91，下段管路203上設(shè)有第二電磁流量計(jì)92，第一電磁流量計(jì)91與第二電磁流量計(jì)92均與計(jì)算機(jī)19連接。
[0046]夾具13的上游一側(cè)設(shè)有上游采樣器101，該上游采樣器101上連接有上游計(jì)數(shù)器111與上游壓力傳感器121，夾具13的下游一側(cè)設(shè)有下游采樣器102，該下游采樣器102上連接有下游計(jì)數(shù)器112與下游壓力傳感器122。
[0047]均流部件共設(shè)有兩個，分別為并列設(shè)置的第一均流部件81與第二均流部件82，均流部件為目數(shù)大于20的絲網(wǎng)。
[0048]上游活性炭過濾器2可由除濕器替換。
[0049]一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置的應(yīng)用，包括以下步驟:
[0050](I)將待測空氣過濾材料放入夾具13中；
[0051](2)通過控制空氣壓縮機(jī)17連接管路上的閥門，并調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥18，向循環(huán)通道16內(nèi)充氣或排氣，使循環(huán)通道16內(nèi)部形成高壓、低壓或壓力波的環(huán)境；
[0052](3)通過改變循環(huán)風(fēng)機(jī)14的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)循環(huán)通道16內(nèi)部氣流的流速，進(jìn)而調(diào)控過濾速度；
[0053](4)通過表冷器4與加濕器5控制循環(huán)通道16內(nèi)部空氣的溫度與濕度，并通過溫濕度傳感器7檢測后傳遞給計(jì)算機(jī)19 ；
[0054](5)打開發(fā)塵器6，使發(fā)塵器6發(fā)出的灰塵隨氣流一起經(jīng)均流部件均流后，流經(jīng)待測空氣過濾材料，計(jì)數(shù)器與壓力傳感器檢測流經(jīng)待測空氣過濾材料前后的氣流中含塵量及壓力值；
[0055](6)計(jì)算機(jī)19處理待測空氣過濾材料前后的氣流中含塵量及壓力值，得到對應(yīng)溫濕度條件及內(nèi)部環(huán)境壓力狀態(tài)下待測空氣過濾材料的過濾性能參數(shù)。
[0056]通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥18使得循環(huán)通道16內(nèi)部的壓力保持在I個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓±500Pa 區(qū)間。
[0057]通過壓力調(diào)節(jié)閥18調(diào)節(jié)循環(huán)通道16內(nèi)部為恒增壓或者恒減壓的狀態(tài)，循環(huán)通道16內(nèi)部壓力的調(diào)節(jié)速度在5?200Pa/s之間。
[0058]實(shí)施例2
[0059]控制循環(huán)通道16內(nèi)部空氣氣溫為20±2°C、空氣濕度為30±5%，過濾速度采用10cm/s,測試過濾材料在環(huán)境氣壓為101.525kPa下的過濾性能。
[0060]為達(dá)到需求的空氣溫度、濕度、顆粒物濃度和環(huán)境壓力等參數(shù)，首先打開第二閥門152和第三閥門153，關(guān)閉第一閥門151和第四閥門154，啟動空氣壓縮機(jī)17向循環(huán)通道16內(nèi)部鼓氣、循環(huán)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)循環(huán)通道16內(nèi)部空氣循環(huán)流動，通過計(jì)算機(jī)19顯示的循環(huán)通道16內(nèi)部壓力參數(shù)可以調(diào)控空氣壓縮機(jī)17的氣流量速度和充氣量。當(dāng)內(nèi)部環(huán)境達(dá)到101.525kPa時，關(guān)閉空氣壓縮機(jī)17、第二閥門152和第三閥門153。此時測試系統(tǒng)處在一個封閉式的環(huán)境中，循環(huán)通道16內(nèi)部壓力已經(jīng)達(dá)到預(yù)設(shè)值。調(diào)控循環(huán)風(fēng)機(jī)14使過濾速度達(dá)到lOcm/s，循環(huán)空氣通過中效過濾器1、上游活性炭過濾器2、上游高效過濾器3、表冷器4及加濕器5，調(diào)控環(huán)境空氣達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度和濕度值。此時發(fā)塵器6開始工作，灰塵隨著氣流經(jīng)過第一均流部件81和第二均流部件82到達(dá)測試過濾材料上游，經(jīng)過上游采樣器101收集并通過上游計(jì)數(shù)器111和上游壓力傳感器121測定過濾材料前氣流中含塵量及壓力值；含塵氣流通過待測過濾材料，灰塵被截留，后經(jīng)過下游采樣器102收集并通過下游計(jì)數(shù)器112和下游壓力傳感器122，測定過濾材料后氣流中含塵量及壓力值，所得數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)19處理得到該溫濕度條件及規(guī)定內(nèi)部環(huán)境壓力狀態(tài)下濾料的過濾性能等參數(shù)。
[0061]實(shí)施例3
[0062]控制循環(huán)通道16內(nèi)部空氣氣溫為20±2°C、空氣濕度為10±5%，過濾速度采用10cm/s,測試過濾材料在環(huán)境氣壓為101.125kPa下的過濾性能。
[0063]首先打開第一閥門151和第四閥門154，關(guān)閉第二閥門152和第三閥門153，啟動空氣壓縮機(jī)17向外部抽氣、循環(huán)風(fēng)機(jī)14實(shí)現(xiàn)循環(huán)通道16內(nèi)部空氣循環(huán)流動，通過計(jì)算機(jī)19顯示的循環(huán)通道16內(nèi)部壓力參數(shù)可以調(diào)控空氣壓縮機(jī)17的氣流量速度和充氣量。當(dāng)循環(huán)通道16內(nèi)部環(huán)境達(dá)到101.125kPa時，關(guān)閉空氣壓縮機(jī)17、第一閥門151和第四閥門154。此時循環(huán)通道16處在一個封閉式的環(huán)境中，內(nèi)部壓力已經(jīng)達(dá)到預(yù)設(shè)值。調(diào)控循環(huán)風(fēng)機(jī)14使過濾速度達(dá)到lOcm/s，循環(huán)空氣通過中效過濾器1、上游活性炭過濾器2、上游高效過濾器3、表冷器4、加濕器5，調(diào)控環(huán)境空氣達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度和濕度值。此時發(fā)塵器6開始工作，灰塵隨著氣流經(jīng)過第一均流部件81和第二均流部件82到達(dá)測試過濾材料上游，經(jīng)過上游采樣器101收集并通過上游計(jì)數(shù)器111和上游壓力傳感器121測定過濾材料前氣流中含塵量及壓力值；含塵氣流通過待測過濾材料，灰塵被截留，后經(jīng)過下游采樣器102收集并通過下游計(jì)數(shù)器112和下游壓力傳感器122，測定過濾材料后氣流中含塵量及壓力值，所得數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)19處理得到該溫濕度條件及規(guī)定內(nèi)部環(huán)境壓力狀態(tài)下濾料的過濾性能等參數(shù)。
[0064]實(shí)施例4
[0065]控制循環(huán)通道16內(nèi)部空氣氣溫為20 ±2 °C、空氣濕度為50 ± 10 %，過濾速度采用10cm/s，測試過濾材料在環(huán)境氣壓為20Pa/s持續(xù)增壓條件下的過濾性能。
[0066]首先打開第二閥門152和第三閥門153，關(guān)閉第一閥門151和第四閥門154，啟動空氣壓縮機(jī)17以恒定風(fēng)量持續(xù)向循環(huán)通道16內(nèi)部鼓氣、循環(huán)風(fēng)機(jī)14實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部空氣循環(huán)流動，同時通過壓力調(diào)節(jié)閥18輔助控制，維持循環(huán)通道16內(nèi)部氣壓定量恒增，調(diào)控循環(huán)風(fēng)機(jī)14使過濾速度達(dá)到預(yù)設(shè)值。此時循環(huán)通道16處在一個半封閉式的環(huán)境中，內(nèi)部壓力情況已經(jīng)達(dá)到預(yù)期要求。循環(huán)空氣通過中效過濾器1、上游活性炭過濾器2、上游高效過濾器
3、表冷器4、加濕器5，調(diào)控環(huán)境空氣達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度和濕度值。此時發(fā)塵器6開始工作，灰塵隨著氣流經(jīng)過第一均流部件81和第二均流部件82到達(dá)測試過濾材料上游，經(jīng)過上游采樣器101收集并通過上游計(jì)數(shù)器111和上游壓力傳感器121測定過濾材料前氣流中含塵量及壓力值；含塵氣流通過待測過濾材料，灰塵被截留，后經(jīng)過下游采樣器102收集并通過下游計(jì)數(shù)器112和下游壓力傳感器122，測定過濾材料后氣流中含塵量及壓力值，所得數(shù)據(jù)經(jīng)過計(jì)算機(jī)19處理得到該溫濕度條件及規(guī)定內(nèi)部環(huán)境壓力狀態(tài)下濾料的過濾性能等參數(shù)。
[0067]上述的對實(shí)施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施案例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置，其特征在于，該測試裝置包括: 循環(huán)通道(16):為中間開口的環(huán)形通道； 循環(huán)風(fēng)機(jī)(14):進(jìn)出口分別與循環(huán)通道(16)的兩開口端相連，并與循環(huán)通道(16) —同構(gòu)成封閉的環(huán)形通道，使循環(huán)通道(16)內(nèi)部的空氣循環(huán)流動，并調(diào)控空氣的流速； 夾具(13):設(shè)在循環(huán)通道(16)的中間部位，用于夾持待測空氣過濾材料； 壓力調(diào)節(jié)單元:使循環(huán)通道(16)內(nèi)部形成高壓、低壓或壓力波的單元，包括空氣壓縮機(jī)(17)及壓力調(diào)節(jié)閥(18)，空氣壓縮機(jī)(17)設(shè)在循環(huán)風(fēng)機(jī)(14)的進(jìn)口一側(cè)，并與循環(huán)通道(16)之間通過兩段管路并聯(lián)，向循環(huán)通道(16)內(nèi)部充氣或抽氣，這兩段管路上均設(shè)有控制空氣壓縮機(jī)(17)充氣或抽氣的閥門，壓力調(diào)節(jié)閥(18)設(shè)在循環(huán)風(fēng)機(jī)(14)的出口端；空氣處理單元:位于壓力調(diào)節(jié)閥(18)的后方，調(diào)控循環(huán)通道(16)內(nèi)部空氣的溫度與濕度，包括依次設(shè)置在循環(huán)通道(16)內(nèi)部的中效過濾器(I)、上游活性炭過濾器(2)、上游高效過濾器(3)、表冷器(4)、加濕器(5)及溫濕度傳感器(7)； 發(fā)塵器(6):其出塵口伸入到循環(huán)通道(16)內(nèi)部加濕器(5)與溫濕度傳感器(7)之間，出塵口后方設(shè)有使灰塵均勻分散的均流部件，均流部件后方設(shè)有電磁流量計(jì)； 檢測單元:包括分別設(shè)在夾具(13)兩側(cè)的采樣器、壓力傳感器與計(jì)數(shù)器，通過壓力傳感器與計(jì)數(shù)器檢測夾具(13)前后兩側(cè)氣流中含塵量及壓力值； 計(jì)算機(jī)(19):其信號輸入端分別與壓力傳感器、計(jì)數(shù)器、電磁流量計(jì)、溫濕度傳感器(7)相連，信號輸出端分別與加濕器(5)、表冷器(4)及壓力調(diào)節(jié)閥(18)相連，計(jì)算機(jī)(19)處理夾具(13)前后兩側(cè)氣流中含塵量及壓力值，得到對應(yīng)溫濕度條件及內(nèi)部環(huán)境壓力狀態(tài)下待測空氣過濾材料的過濾性能參數(shù)。`
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置，其特征在于，所述的空氣壓縮機(jī)(17)與循環(huán)通道(16)之間通過上段管路(201)與下段管路(203)并聯(lián)，所述的上段管路(201)上連接有充氣管路(202)，所述的下段管路(203)上連接有排氣管路(204)，所述的上段管路(201)上設(shè)有第一閥門(151)，所述的充氣管路(202)上設(shè)有第二閥門(152)，所述的下段管路(203)上設(shè)有第三閥門(153)，所述的排氣管路(204)上設(shè)有第四閥門(154)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置，其特征在于，所述的均流部件后方設(shè)有第一電磁流量計(jì)(91)，所述的下段管路(203)上設(shè)有第二電磁流量計(jì)(92)，所述的第一電磁流量計(jì)(91)與第二電磁流量計(jì)(92)均與計(jì)算機(jī)(19)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置，其特征在于，所述的夾具(13)的上游一側(cè)設(shè)有上游采樣器(101)，該上游采樣器(101)上連接有上游計(jì)數(shù)器(111)與上游壓力傳感器(121)，所述的夾具(13)的下游一側(cè)設(shè)有下游采樣器(102)，該下游采樣器(102)上連接有下游計(jì)數(shù)器(112)與下游壓力傳感器(122)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置，其特征在于，所述的均流部件共設(shè)有兩個，分別為并列設(shè)置的第一均流部件(81)與第二均流部件(82)，均流部件為目數(shù)大于20的絲網(wǎng)。
6.一種如權(quán)利要求1~5任一所述的空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置的應(yīng)用，其特征在于，該應(yīng)用包括以下步驟:(1)將待測空氣過濾材料放入夾具(13)中； (2)通過控制空氣壓縮機(jī)(17)連接管路上的閥門，并調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥(18)，向循環(huán)通道(16)內(nèi)充氣或排氣，使循環(huán)通道(16)內(nèi)部形成高壓、低壓或壓力波的環(huán)境； (3)通過改變循環(huán)風(fēng)機(jī)(14)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)循環(huán)通道(16)內(nèi)部氣流的流速，進(jìn)而調(diào)控過濾速度； (4)通過表冷器⑷與加濕器(5)控制循環(huán)通道(16)內(nèi)部空氣的溫度與濕度，并通過溫濕度傳感器(7)檢測后傳遞給計(jì)算機(jī)(19)； (5)打開發(fā)塵器(6)，使發(fā)塵器(6)發(fā)出的灰塵隨氣流一起經(jīng)均流部件均流后，流經(jīng)待測空氣過濾材料，計(jì)數(shù)器與壓力傳感器檢測流經(jīng)待測空氣過濾材料前后的氣流中含塵量及壓力值； (6)計(jì)算機(jī)(19)處理待測空氣過濾材料前后的氣流中含塵量及壓力值，得到對應(yīng)溫濕度條件及內(nèi)部環(huán)境壓力狀態(tài)下待測空氣過濾材料的過濾性能參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置的應(yīng)用，其特征在于，通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥(18)使得循環(huán)通道(16)內(nèi)部的壓力保持在I個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓±500Pa區(qū)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種空氣壓力可調(diào)的空氣過濾材料性能測試裝置的應(yīng)用，其特征在于，通過壓力調(diào)節(jié)閥(18)調(diào)節(jié)循環(huán)通道(16)內(nèi)部為恒增壓或者恒減壓的狀態(tài)，循環(huán)通道(16)內(nèi)部壓力的調(diào)節(jié)速度在5~200Pa/s之間。
【文檔編號】G01N15/06GK103499512SQ201310435627
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】徐斌, 吳婭, 崔鵬義 申請人:同濟(jì)大學(xué)