一种口罩过滤效率检测装置及方法

技术领域

本发明属于口罩检测技术领域，具体涉及一种口罩过滤效率检测装置及方法。

背景技术

口罩颗粒物过滤效率是口罩性能指标的最主要的参考数值之一，现有的口罩在做颗粒物过滤效率时，由于阻力喷射机构，喷出的微型颗粒，都具有一定的重力，从而导致阻力颗粒物在装置本体内部由于重力会落在装置本体底端，容易造成口罩阻力检测数据有误；且口罩在使用过程中容易受环境水汽影响，在使用过程中逐渐失效，缺少相应的有效保护时长检测等，需要一种颗粒物过滤效率及日常使用呼吸时口罩防护衰减时效检测装置。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种口罩过滤效率检测装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本技术方案提出了一种口罩过滤效率检测装置，包括主箱体，主箱体具有玻璃密封门；所述主箱体内设置有隔板，所述隔板上方连接有模特头，所述模特头上固定有口罩；所述隔板上转动连接有转动杆，所述转动杆的杆壁上连接有若干扰动条；所述隔板上方还设置有斜板，所述斜板与所述主箱体内壁相连；所述斜板上设置有吹气环形座；所述主箱体底部内壁连接有电机；所述电机通过第一传动机构与转动杆传动连接，用于驱动转动杆旋转；所述隔板上方设置有用于敲击转动杆的振动组件，所述振动组件由所述的转动杆联动驱动；所述主箱体一侧设置有第一抽风组件；所述主箱体的顶部设置有副箱体，副箱体中设置有朝向主箱体内喷射物料的喷射组件；所述模特头连接有主管，所述主管的一端分别连接有第二抽风组件以及呼吸模拟组件，所述呼吸模拟组件通过第二传动机构与所述电机相连接；所述主箱体一侧还设置有用于控制整个检测装置的控制器。

优选的，所述喷射组件包括三个仓室，三个所述仓室由副箱体内部空间分隔形成，分别为消毒剂仓、颗粒仓以及水仓；每个仓室中各设置有一增压喷射器；所述喷射组件还包括喷射管，每个仓室各通过一分支管与所述喷射管相连通；所述分支管中各设置有电磁阀，消毒剂仓、颗粒仓以及水仓分别对应的电磁阀记为第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀；所述喷射组件还包括喷板，所述喷板设置于所述主箱体中，所述喷板与所述喷射管相连通。

优选的，所述第一传动机构包括第一主动轮，所述第一主动轮套设连接于所述电机的输出轴上；所述转动杆底端连接有第一从动轮，所述第一主动轮与所述第一从动轮之间通过第一同步带相连。

优选的，所述振动组件包括套设连接于转动杆上的异形凸轮；所述异形凸轮设置于隔板上方；所述异形凸轮一侧配合设置有与所述异形凸轮相配合的摩擦块，所述摩擦块连接于一支撑架上；所述支撑架的一侧连接有导向杆，所述隔板上方连接有立柱，所述导向杆与所述立柱之间滑动连接；所述导向杆上套设有弹簧，所述弹簧一端与所述支撑架相连，另一端与所述立柱相连；所述摩擦块的顶部连接有打击锤。

优选的，所述主管内设置有颗粒物传感器，该颗粒物传感器与所述控制器电性连接。

优选的，所述呼吸模拟组件包括筒体，所述筒体内配合设置有活塞，所述活塞连接有塞柱；所述筒体的一端连通有三通管，所述三通管中的一个通道与所述主管相连且该通道中设置有第六电磁阀；所述三通管中的另一个通道中设置有第五电磁阀；所述第二传动机构包括第二主动轮，所述第二主动轮套设连接于所述电机输出轴上，所述主箱体侧壁还可旋转地连接有第二从动轮；所述第二主动轮与所述第二从动轮之间挂设连接有第二同步带；所述第二从动轮上偏心连接有拉杆，所述塞柱的另一端连接有动力杆，所述拉杆与所述动力杆之间铰接有中间连杆。

优选的，所述第一抽风机构包括收集箱，所述收集箱的顶部连通有第一抽风机；所述第一抽风机的出风口与所述主箱体相连通且所述第一抽风机的出风口处还设置有第四电磁阀。

优选的，所述第二抽风机构包括第二抽风机，所述第二抽风机的出风口与所述主管相连通且所述第二抽风机的出风口处设置有第七电磁阀。

上述的口罩过滤效率检测装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：使用时通过玻璃密封门将口罩固定在主箱体内部的模特头上，并关闭玻璃密封门；

S2：进行口罩进行颗粒物过滤检测

通过控制器启动电机；控制第二电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀处于打开状态，其余电磁阀均处于关闭状态；

控制颗粒仓内的增压喷射器工作增压，使颗粒仓内微小颗粒通过喷射管经喷板喷出，微小颗粒充斥主箱体内部空间；

电机启动后，第一主动轮通过第一同步带带动第一从动轮旋转，进而使转动杆旋转，并使扰动条跟随旋转，提高微小颗粒在空中滞留时间；

同时吹气环形座在底部吹气，使沉降的颗粒物重新飘起；

同时转动杆上的异形凸轮旋转，异形凸轮旋转会带动使摩擦块向远离转动杆的方向移动，此时支撑架及导向杆移动并压缩弹簧；随着异形凸轮的旋转，当转过最高点后在弹簧弹力作用下，摩擦块向靠近转动杆的方向移动，进而使打击锤对转动杆敲打形成震动，使扰动条上的附着颗粒通过震动掉落；

此时模特头后方的第二抽风机工作，使气流经口罩后抽出，通过颗粒物传感器检测微小颗粒含量，进而得出口罩的颗粒物过滤效率。

上述方法中还包括S3对口罩使用进行模拟呼吸检测：

根据检测需要选择对第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀的单独开启或组合开启，开启时，对应的消毒剂仓、颗粒仓、水仓及附属的增压喷射器启动；

此时第四电磁阀、第五电磁阀、第七电磁阀关闭；第一抽风机、第二抽风机停止工作；同时第六电磁阀打开；

电机带动转动杆旋转并实现打击锤的敲打；

此时第二主动轮通过第二同步带带动第二从动轮旋转，进而通过中间杆带动呼吸模拟组件中的活塞形成往复运动，从而形成呼吸模拟；通过呼吸模拟组件的吸气与呼气，使气流携带的颗粒物经过颗粒物传感器进行实时检测；

当颗粒物传感器检测的颗粒物超标时，即为口罩失效，由控制器记录工作时长，检测完毕。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明中设置有振动组件，振动组件异形凸轮、摩擦块、支撑架、导向杆、弹簧和打击锤等结构，并且振动组件可以与电机通过第一传动机构进行联动，在使用的时候，振动组件中打击锤对转动杆敲打形成震动，使扰动条上的附着颗粒通过震动掉落，提高检测准确性。

2.本发明中设置有呼吸模拟组件，呼吸模拟组件通过第二传动机构与电机之间形成联动；并且在主箱体顶部设置有副箱体，副箱体中设置有三个仓室，仓室中设置有喷射组件，可以用于模拟不同的环境，便于进行日常使用呼吸时口罩防护衰减时效检测。

3.本装置结构简单，各部件之间可以进行有效的联动配合，可方便对口罩就行检测，利于提高检测准确性。整个通过一套动力源实现口罩颗粒物过滤检测及使用时呼吸时效保护测试，快速提高检测效率及准确性，以及不同环境供使用时口罩的保护时效及更换建议，更好的保护使用者安全。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明结构主视图。

图2是本发明中异形凸轮结构俯视图。

图3是本发明结构侧视图。

图4是振动组件结构局部放大图。

附图标记说明:

1主箱体；101隔板；102副箱体；2第一从动轮；3异形凸轮；4摩擦块；41支撑架；42导向杆；43立柱；5弹簧；6打击锤；7吹气环形座；8斜板；9扰动条；10转动杆；11喷板；12喷射管；13第一电磁阀；14消毒剂仓；15颗粒仓；16增压喷射器；17水仓；18第二电磁阀；19第三电磁阀；20控制器；21第四电磁阀；22第一抽风机；23收集箱；24第一同步带；25第一主动轮；26电机；27第二主动轮；28第二同步带；29第二从动轮；291拉杆；30第五电磁阀；31中间连杆；32第六电磁阀；33呼吸模拟组件；331筒体；332活塞；333塞柱；334动力杆；34第二抽风机；35第七电磁阀；36颗粒物传感器；37模特头；38主管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-4所示，本实施例提出了一种口罩过滤效率检测装置，包括主箱体1，其为密封箱体，可避免测试时内容物泄露；主箱体1具有玻璃密封门，可方便打开便于口罩的安装取出；主箱体1内设置有隔板101，隔板101将主箱体1内部空间分隔形成两部分，上部分形成检测腔室，下部分形成安装腔室；隔板101上方连接有模特头37，模特头37上固定有口罩；隔板101上转动连接有转动杆10，转动杆10设置有两组，转动杆10的杆壁上连接有若干扰动条9；隔板101上方还设置有斜板8，斜板8与主箱体1内壁相连；斜板8上设置有吹气环形座7，用于向上吹气；主箱体1底部内壁连接有电机26，电机26作为动力源；电机26通过第一传动机构与转动杆10传动连接，用于驱动转动杆10旋转；隔板101上方设置有用于敲击转动杆10的振动组件，振动组件由所述的转动杆10联动驱动；主箱体1一侧设置有第一抽风组件，第一抽风组件的抽风口设置在紧靠斜板8的上方，用于收集斜板8上的颗粒。

主箱体1的顶部设置有副箱体102，副箱体102中设置有朝向主箱体1内喷射物料的喷射组件，下面详细阐述：

喷射组件包括三个仓室，三个仓室由副箱体102内部空间分隔形成，分别为消毒剂仓14、颗粒仓以及水仓；每个仓室中各设置有一增压喷射器16；喷射组件还包括喷射管12，每个仓室各通过一分支管与喷射管12相连通；分支管中各设置有电磁阀，消毒剂仓14、颗粒仓以及水仓分别对应的电磁阀记为第一电磁阀13、第二电磁阀18和第三电磁阀19；喷射组件还包括喷板11，喷板11设置于主箱体1中，喷板11与喷射管12相连通。

模特头37连接有主管38，主管38的一端分别连接有第二抽风组件以及呼吸模拟组件，呼吸模拟组件通过第二传动机构与电机26相连接；主箱体1一侧还设置有用于控制整个检测装置的控制器20。控制器20与本装置中的所有电气部件控制连接，作为整个装置的大脑。

下面就上面提及的各个组件及结构作进一步详细介绍：

第一传动机构包括第一主动轮25，第一主动轮25套设连接于电机26的输出轴上；转动杆10底端连接有第一从动轮2，第一主动轮25与所述第一从动轮2之间通过第一同步带24相连。当电机26启动后，电机26可电动第一主动轮25旋转，进而通过第一同步带24带动第一从动轮2旋转，最终实现转动杆10的旋转。

振动组件包括套设连接于转动杆10上的异形凸轮3，异形凸轮3设置于隔板101上方，异形凸轮3的结构详见附图3，其整体似“6”字型结构，具有最高点和最低点，且最高点与最低点在同一直线上，可实现瞬时落差。

异形凸轮3一侧配合设置有与异形凸轮3相配合的摩擦块4，摩擦块4可为一轮状结构，摩擦块4连接于一支撑架41上；支撑架41的一侧连接有导向杆42，隔板101上方连接有立柱43，导向杆42与立柱43之间滑动连接；导向杆42上套设有弹簧5，弹簧5一端与支撑架41相连，另一端与立柱43相连；摩擦块4的顶部连接有打击锤6。异形凸轮3在使用时，配合弹簧5的弹力作用，可实现打击锤6的左右往复移动，进而实现打击锤6间歇打击转动杆10。

主管38内设置有颗粒物传感器36，该颗粒物传感器36与控制器20电性连接。

呼吸模拟组件包括筒体331，筒体331内配合设置有活塞332，活塞332可沿着筒体331左右滑动；活塞332连接有塞柱333；筒体331的一端连通有三通管，三通管中的一个通道与主管38相连且该通道中设置有第六电磁阀32；三通管中的另一个通道中设置有第五电磁阀30。

第二传动机构包括第二主动轮27，第二主动轮27套设连接于所述电机26输出轴上，主箱体1侧壁还可旋转地连接有第二从动轮29；第二主动轮27与第二从动轮29之间挂设连接有第二同步带28；第二从动轮29上偏心连接有拉杆291，塞柱333的另一端连接有动力杆334，拉杆291与动力杆334之间铰接有中间连杆31，中间连杆31的两端分别与所述拉杆291以及动力杆334相铰接。

第一抽风机22构包括收集箱23，收集箱23的顶部连通有第一抽风机22；第一抽风机22的出风口与所述主箱体1相连通且第一抽风机22的出风口处还设置有第四电磁阀21。

第二抽风机34构包括第二抽风机34，第二抽风机34的出风口与主管38相连通且第二抽风机34的出风口处设置有第七电磁阀35。

上述的口罩过滤效率检测装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：使用时通过玻璃密封门将口罩固定在主箱体1内部的模特头37上，并关闭玻璃密封门；

S2：进行口罩进行颗粒物过滤检测

通过控制器20启动电机26；控制第二电磁阀18、第五电磁阀30、第七电磁阀35处于打开状态，其余电磁阀均处于关闭状态；

控制颗粒仓内的增压喷射器16工作增压，使颗粒仓内微小颗粒通过喷射管12经喷板11喷出，微小颗粒充斥主箱体1内部空间；

电机26启动后，第一主动轮25通过第一同步带24带动第一从动轮2旋转，进而使转动杆10旋转，并使扰动条9跟随旋转，提高微小颗粒在空中滞留时间；

同时吹气环形座7在底部吹气，使沉降的颗粒物重新飘起；

同时转动杆10上的异形凸轮3旋转，异形凸轮3旋转会带动使摩擦块4向远离转动杆10的方向移动，此时支撑架41及导向杆42移动并压缩弹簧5；随着异形凸轮3的旋转，当转过最高点后在弹簧5弹力作用下，摩擦块4向靠近转动杆10的方向移动，进而使打击锤6对转动杆10敲打形成震动，使扰动条9上的附着颗粒通过震动掉落；

此时模特头37后方的第二抽风机34工作，使气流经口罩后抽出，通过颗粒物传感器36检测微小颗粒含量，进而得出口罩的颗粒物过滤效率；

检测完毕后，增压喷射器16、第二电磁阀18、电机26、第五电磁阀30、第七电磁阀35、第二抽风机34及其他电磁阀均处于停止工作状态；同时启动第一抽风机22，打开第四电磁阀21，并将吹气环形座7气流调小，将检测室内颗粒物抽至收集箱23内。

上述方法中还包括S3对口罩使用进行模拟呼吸检测：

根据检测需要(如消毒人员消毒时高湿或干燥环境但消毒剂浓度较高；如医护人员使用时呼出水汽对口罩的影响、如环卫工人在颗粒物飞溅及高湿环境下的使用等)选择对第一电磁阀13、第二电磁阀18、第三电磁阀19的单独开启或组合开启，开启时，对应的消毒剂仓14、颗粒仓、水仓及附属的增压喷射器16启动；

此时第四电磁阀21、第五电磁阀30、第七电磁阀35关闭；第一抽风机22、第二抽风机34停止工作；同时第六电磁阀32打开；

电机26带动转动杆10旋转并实现打击锤6的敲打，具体过程参考步骤S2中的动作过程；

此时第二主动轮27通过第二同步带28带动第二从动轮29旋转，进而通过中间杆带动呼吸模拟组件中的活塞332形成往复运动，从而形成呼吸模拟；通过呼吸模拟组件的吸气与呼气，使气流携带的颗粒物经过颗粒物传感器36进行实时检测；

当颗粒物传感器36检测的颗粒物超标时，即为口罩失效，由控制器20记录工作时长，检测完毕。

通过以上所述可以看出：

本发明中设置有振动组件，振动组件异形凸轮3、摩擦块4、支撑架41、导向杆42、弹簧5和打击锤6等结构，并且振动组件可以与电机26通过第一传动机构进行联动，在使用的时候，振动组件中打击锤6对转动杆10敲打形成震动，使扰动条9上的附着颗粒通过震动掉落，提高检测准确性。

本发明中设置有呼吸模拟组件，呼吸模拟组件通过第二传动机构与电机26之间形成联动；并且在主箱体1顶部设置有副箱体102，副箱体102中设置有三个仓室，仓室中设置有喷射组件，可以用于模拟不同的环境，便于进行日常使用呼吸时口罩防护衰减时效检测。

本装置结构简单，各部件之间可以进行有效的联动配合，可方便对口罩就行检测，利于提高检测准确性。整个通过一套动力源实现口罩颗粒物过滤检测及使用时呼吸时效保护测试，快速提高检测效率及准确性，以及不同环境供使用时口罩的保护时效及更换建议，更好的保护使用者安全。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。