[发明专利]一种自吸过滤式防护口罩综合性能测试实验装置及方法

权利要求书

1.一种自吸过滤式防护口罩综合性能测试实验装置，其特征在于，包括测试室(1)、人头模型(2)、呼吸流量控制装置以及测量装置；所述测试室(1)用于构造粉尘环境；所述人头模型(2)放置于测试室(1)内，其口腔部佩戴有口罩(5)；所述呼吸流量控制装置用于模拟不同测试流量模式，通过上呼吸道模拟铜管(16)与人头模型(2)连接；所述呼吸流量控制装置包括仿人呼吸仪(3)和抽气泵(4)；所述测量装置包括载尘量计重装置、粒子计数器(6)以及微压计(7)，所述载尘量计重装置设置于人头模型(2)下方，用于测量口罩(5)载尘量；所述粒子计数器(6)用于检测口罩(5)内外颗粒物计数浓度；所述微压计(7)用于检测口罩(5)内外气压差。

2.根据权利要求1所述的一种自吸过滤式防护口罩综合性能测试实验装置，其特征在于，所述测试室(1)内设置有用于模拟粉尘环境的产尘装置，所述产尘装置包括粒子发生装置、湿度控制装置(10)以及设置于测试室(1)内四角处、用于吹动颗粒物使其保持悬浮的风扇(11)；所述粒子发生装置用于产生中性NaCl测试介质，所述湿度控制装置(10)用于监测并调控测试室(1)内湿度。

3.根据权利要求2所述的一种自吸过滤式防护口罩综合性能测试实验装置，其特征在于，所述粒子发生装置包括粒子发生器(8)和电荷中和器(9)，所述粒子发生器(8)上设置有用于调节粒子浓度生成量的调节阀。

4.根据权利要求1所述的一种自吸过滤式防护口罩综合性能测试实验装置，其特征在于，所述呼吸流量控制装置可模拟的测试流量模式包括循环流量模式和连续流量模式两种；所述循环流量模式由仿人呼吸仪(3)模拟呼吸流量曲线为正弦波的空气流量；所述连续流量模式由抽气泵(4)模拟连续恒定的抽气流量；所述仿人呼吸仪(3)与抽气泵(4)分别通过导管与上呼吸道模拟铜管(16)连接，通过调节设置于上呼吸道模拟铜管(16)上的三通阀(17)切换两种流量模式。

5.根据权利要求4所述的一种自吸过滤式防护口罩综合性能测试实验装置，其特征在于，所述抽气泵(4)与上呼吸道模拟铜管(16)之间的导管上设置有用于监测抽气流量的流量计(15)。

6.根据权利要求4所述的一种自吸过滤式防护口罩综合性能测试实验装置，其特征在于，所述抽气泵(4)与上呼吸道模拟铜管(16)之间的导管上设置有人工肺(14)。

7.根据权利要求1所述的一种自吸过滤式防护口罩综合性能测试实验装置，其特征在于，所述载尘量计重装置包括设置于人头模型(2)下的高精度电子天平(12)以及罩设于人头模型(2)和电子天平(12)外的遮尘罩(13)；所述遮尘罩(13)上开设有用于暴露口罩(5)的通孔。

8.一种使用权利要求1-7任一项所述的自吸过滤式防护口罩综合性能测试实验装置进行口罩性能测试的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：搭建实验装置，将待测口罩(5)佩戴在人头模型(2)面部，口罩(5)边缘用硅酮胶密封在人头模型(2)上；人头模型(2)放置于载尘量计重装置中的遮尘罩(13)中，调节遮尘罩(13)使待测口罩(5)暴露于测试室(1)空气中；

步骤二：打开载尘量计重装置记录待测口罩(5)及人头模型(2)的初始重量；

步骤三：打开粒子发生器(8)、粒子计数器(6)、湿度控制装置(10)以及风扇(11)，根据实验需要设置粒子生成量和室内湿度，构造实验所需的粉尘环境；

步骤四：通过调节三通阀(17)，为测试提供一种流量模式；

步骤五：待所设流量模式稳定后，通过粒子计数器(6)测量连续时间段内口罩(5)内外的测试介质粒子浓度，通过微压计记录口罩(5)内外压力变化，同时利用载尘量计重装置记录口罩载尘量变化；

步骤六：测试结束后，更换待测口罩(5)，改变测试流量大小、测试流量模式、测试介质浓度、测试介质粒径、室内湿度中的任意一项，其余测试条件不变，重复步骤二到五，再次进行实验，获得多组实验数据。

9.根据权利要求8所述的实验方法，其特征在于，步骤五中，每组实验的测试时间为八小时。