过滤效率测试系统

一般通风过滤机试验方法计数法试验台与计重法和比色法所用类似，发尘所用的高浓度试验粉尘也与计重法和比色法所用类似。粉尘的“量”是微小粒径段颗粒物的个数。测量粉尘的仪器为激光粒子计数器。试验过程中，在每次发尘试验的之前和之后，进行计数测量，并计算过滤机对各种粒径颗粒物的过滤效率。当达到终止试验的条件时停止试验。过滤机的典型效率值是在规定粒径范围内，各阶段瞬时效率依发尘量的加权平均值。欧洲标准规定，计数测量时使用的特定的多分散相液滴，如用Laskin喷管吹出的DEHS喷雾，或使用与标定计数器所用标准颗粒物相同的Latex乳胶球。美国规定计数测量使用漂白粉。计数效率不再是个单一的数值，而是一条沿不同粒径的过滤效率曲线。欧洲的试验表明，当试验的终阻力为450Pa时，0.4?放m处的计数效率值与传统比色法效率值接近。美国标准规定针对不同档次的过滤机测量不同粒径范围的效率值，其试验终阻力仍是“2倍初阻力或更高”。完整的计数效率测试是破坏性试验，不能用于产品的日常检验。计重法试验尘源为大粒径、高浓度标准粉尘。粉尘的主要成分是经筛选的、规定地区的浮尘，再掺入规定量的细碳黑和短纤维。大多数国家规定使用美国亚利桑那荒漠地带的“道路尘”，中国标准曾规定使用黄土高原某村落的尘土，日本标准规定使用源于日本的“关东亚黏土”。测量的“量”为粉尘重量。过滤机装在标准试验风洞内，上风端连续发尘。每隔一段时间，测量穿过过滤机的粉尘重量或过滤机上的集尘量，由此得到过滤机在该阶段按粉尘重量计算的过滤效率。***终的计重效率是各试验阶段效率依发尘量的加权平均值。计重法试验的终止试验的条件为：约定的终阻力值，或效率明显下降时。这里的所谓“约定”是指客户与试验者间的约定，或试验者自己的规定。显然，约定终止试验的条件不同，计重效率值就不同。终止试验时，过滤机容纳试验粉尘的重量称为“容尘量”。计重法用于测量低效率过滤机，那些过滤机一般用于中央空调系统中的预过滤。计重法试验是破坏性试验，不能用于制造厂的日常产品性能检验。大气尘计数法尘源为自然大气中的“大气尘”。粉尘的“量”为大于等于某粒径的全部颗粒物个数。测量粉尘的仪器为普通光学或激光尘埃粒子计数器。效率值为新过滤机的初始效率。大气尘计数法用于测量一般通风用过滤机。其效率值只代表新过滤机的性能。中国的效率分级是建立在大气尘计数法基础上的。比色法试验台和试验粉尘与计重法所用相同。粉尘“量”为采样点高效滤纸的通光量。在过滤机前后采样，采样头上有高效滤纸，显然，过滤机前后采样点高效滤纸的污染程度会不同。试验中，每经过一段发尘试验，测量不发尘状态下过滤机前后采样点高效滤纸的通光量，通过比较滤纸通光量的差别，用规定计算方法得出所谓“过滤效率”。***终的比色效率是试验全过程各阶段效率值依发尘量的加权平均值。终止试验的条件与计重法条件相似：约定的终阻力值，或效率明显下降时。比色法用于测量效率较高的一般通风用过滤机，空调系统中的大部分过滤机属于这种过滤机。比色法曾是国外通行的试验方法，这种方法逐渐被计数法所取代。严格的比色法是破坏性试验。

空气过滤袋的效率低下，影响过滤袋效率的因素主要是被过滤气流中微粒直径、滤料纤维粗细、滤料结构、气流速度、气流的温湿度和含尘量，归纳起来过滤袋的效率高低取决于滤料的性能、被过滤气流的性质和气流速度。不同型号的空气过滤袋在额定风量和2O％额定风量下的过滤效率，该检测系统额定风量为3400m。／h，检测方法为钠焰法。　 空气过滤袋的阻力,阻力分析主要有2种理论：一种是通道理论，假定多孔体可以模拟成由毛细管构成的系统，并对通过圆形毛细管的气流用泊叶(Poiseuille)定律描述，Kozeny、Carman、Clarefiburg等就采用这种理论；另一种为阻力理论，假定代表多孔体的具有一定几何形状的模型尽可能逼真同时又很简单，能够计算速度场，再知道整个过滤袋的阻力，Kuwabara等学者采用了这种理论L5。经研究表明.空气过滤袋的阻力主要与气流速度、过滤面积、过滤袋结构、气体粘度、气体平均自由程、纤维平均半径和填充密度有关。归纳这些影响圜素，可把过滤袋阻力看作结构阻力与滤料阻力2部分之和，得出相应的阻力计算关联式。从大量实验测出数据和理论计算可以看出：实验值和理论计算值存在一定的误差，这主要是由于理论所建立的模型与过滤袋中实际流场不完全吻合所致，同时为简化计算所做的假设也是一种理想状况。：就相同型号过滤袋而言，在相同额定风量下，结构阻力相等，总阻力大小并不一样，主要是由于滤料阻力不同致使其总阻力不同；不同结构空气过滤袋在相同风量下阻力也不相等，这说明结构阻力除和过滤袋固有结构有关外，也受滤料性能影响，和滤料透过性能会影响过滤袋通道内的气流状态从而影响到结构阻力有关。　　　　由此可知空气过滤袋的性能和气流速度有着重要因素的影响。相同结构不同滤料过滤袋的过滤效率、阻力测试结果不同；相同型号过滤袋因气流速度不同，过滤袋的效率、阻力测试结果也不同。以上的研究虽然只针对高效过滤袋测试,但其影响因素对别外初效,中效都一样的。

[font=Tahoma, &][color=#444444]邹亚雄 王婷 张明 刘巍 刘伟光 陈全森[/color][/font][font=Tahoma, &][color=#444444]青岛市计量技术研究院[/color][/font][font=Tahoma, &][color=#444444]摘要：口罩颗粒物过滤效率的检测过程比较复杂,涉及到气溶胶的发生、输送与上下游质量浓度的测量,影响过滤效率测量结果的因素包括试验气溶胶的粒径和分布、试验流量、气溶胶浓度测量等。为了确保测量结果的准确性和一致性,需要对过滤效率测试仪进行校准或验证。由于尚不存在具备计量溯源性的过滤效率标准试验设备或标准过滤膜,无法通过比较法对仪器进行直接校准,所以采用分部法对各影响因素进行评定,以判断测试仪是否满足口罩检测标准的要求。其中,气溶胶的粒径及分布采用了国际标准推荐的测试方法,而气溶胶浓度测量仪除进行示值误差[/color][/font][font=Tahoma, &][color=#444444]的校准外,还对上下游浓度测量值的相关性进行了评价。[/color][/font]