本發(fā)明是關(guān)于一種口罩密合度測試儀，屬于多種口罩(包括醫(yī)用防護口罩和生物防護口罩)的滲透性測試領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

實驗室人員或醫(yī)護人員感染是人類與病原微生物進行較量中永恒存在的矛盾，根據(jù)對不明原因的實驗室感染的研究表明，大多數(shù)研究人員認為是病原微生物形成的感染性氣溶膠在空氣擴散，實驗室內(nèi)工作人員防護裝備的選擇和正確使用是避免實驗室人員感染的有效途徑。

通氣阻力和負載能力是衡量呼吸道防護裝備佩戴舒適性和使用壽命的重要指標，而真正反映其防護性能的是面型密合度，WHO、美國和歐盟都要求進行病原微生物操作的實驗室人員佩戴呼吸道防護裝備時，必須進行密合度測試，根據(jù)密合度測試的結(jié)果，選擇適合于實驗人員自己型號的產(chǎn)品。我國國標《呼吸防護用品的選擇、使用和維護》中明確提出“在每次使用呼吸防護用品時，使用密合性面罩的人員應首先進行佩戴氣密性檢查，已確定使用人員面部與面罩之間良好的氣密性”，《實驗室生物安全通用要求》規(guī)定使用個體呼吸防護裝備，應做個體適配性測試，《醫(yī)用防護口罩技術(shù)要求》明確規(guī)定醫(yī)用防護口罩的面型適合度因子大于100，并規(guī)定了詳細的定量檢測辦法。盡管存在上述檢測要求，但是采用現(xiàn)有的定量檢測方法，耗時耗力且檢測結(jié)果不準確，且目前現(xiàn)有技術(shù)中仍然沒有專門的口罩密合度測試儀對口罩密合度進行準確測試。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種測量準確且省時省力的口罩密合度測試儀。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種口罩密合度測試儀，其特征在于，該測試儀包括：一用于采集待測口罩內(nèi)氣體的口罩穿刺組件；一兩位三通電磁閥，所述兩位三通電磁閥的一進氣口固定連接所述口罩穿刺組件，所述兩位三通電磁閥的另一進氣口連通大氣；一分流器，所述分流器底部一進氣口連接所述兩位三通電磁閥的出氣口；一用于將氣體中的小顆粒物生長為大顆粒物的粒子生長單元，所述粒子生長單元的底部進口固定連接所述分流器頂部出口；一用于計算待測口罩內(nèi)氣體粒子數(shù)濃度或環(huán)境空氣粒子數(shù)濃度的粒子檢測單元，所述粒子檢測單元的底部進口通過噴嘴固定連接所述粒子生長單元的頂部出口；一三通，所述三通的一進口固定連接所述粒子檢測單元的頂部出口，所述三通的另一進口固定連接所述分流器底部另一出氣口；一抽氣泵，所述抽氣泵固定連接所述三通的出口；以及，一控制單元，所述控制單元分別電連接所述兩位三通電磁閥、粒子生長單元、粒子檢測單元和流量計。

優(yōu)選地，所述口罩穿刺組件包括第一穿刺件、第二穿刺件、探針和采樣探頭組件，其中，所述采樣探頭組件包括采樣探頭和采樣密封圈；所述第一穿刺件內(nèi)端可拆卸連接所述探針，所述探針固定穿設(shè)所述采樣探頭，所述第二穿刺件內(nèi)端固定連接所述采樣密封圈，所述采樣探頭還通過所述采樣管連接所述兩位三通電磁閥的一進氣口，使用時，所述探針穿出待測口罩并插入所述第二穿刺件進行固定。

優(yōu)選地，所述分流器與所述三通之間固定設(shè)置一高效過濾器。

優(yōu)選地，所述分流器采用倒T形結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述抽氣泵與所述三通出口之間設(shè)置一流量計。

優(yōu)選地，所述粒子生長單元分為冷端和熱端，所述冷端位于所述粒子生長單元上方，所述熱端位于所述粒子生長單元下方，且所述熱端設(shè)置有浸滿酒精的酒精芯。

優(yōu)選地，所述粒子檢測單元內(nèi)設(shè)置有激光器、凹面鏡和光電傳感器；所述粒子檢測單元內(nèi)壁固定設(shè)置所述激光器，且所述激光器發(fā)射的激光與粒子的運動路線呈90°角，激光發(fā)射到粒子上產(chǎn)生的散射光通過所述凹面鏡收集并照射到所述光電傳感器上，所述光電傳感器用于根據(jù)散射光的頻率計算通過所述粒子檢測單元的待測口罩內(nèi)氣體粒子數(shù)濃度或環(huán)境空氣粒子數(shù)濃度，并將其發(fā)送到所述控制單元。

優(yōu)選地，所述控制單元包括模式切換模塊、溫度控制模塊、密合度計算模塊和流量測量模塊；所述模式切換模塊用于切換所述兩位三通電磁閥的口罩內(nèi)采樣模式和口罩外采樣模式；所述溫度控制模塊用于控制所述粒子生長單元中熱端和冷端的溫度差，進而控制所述粒子生長單元中的粒子生長率；所述密合度計算模塊用于獲取所述光電傳感器計算的環(huán)境空氣粒子數(shù)濃度和待測口罩內(nèi)氣體粒子數(shù)濃度并計算待測口罩的密合度；所述流量測量模塊用于通過所述流量計測量所述抽氣泵采樣的總流量。

優(yōu)選地，所述密合度計算模塊根據(jù)公式(1)計算待測口罩的密合度：

C＝A/B (1)

其中，A為環(huán)境空氣中的粒子數(shù)濃度，B為待測口罩中的粒子數(shù)濃度；并根據(jù)公式(2)計算待測口罩的總密合度：

其中，n為測試次數(shù)，C_i為根據(jù)不同的標準測試的密合度。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明由于通過分流器篩選出粒徑較小的小顆粒物，通過粒子生長單元和粒子檢測單元將凝結(jié)核粒子生長和激光粒子計數(shù)相結(jié)合，將小顆粒物生長為大顆粒物并計算粒子數(shù)濃度，進而通過控制單元得到口罩密合度，結(jié)構(gòu)簡單且測量準確。2、本發(fā)明可以通過測試者的上下點頭、右左搖頭和彎腰等動作對密合度進行多次測試使測量結(jié)果更加準確，操作方便且省時省力，可以廣泛應用于口罩密合度測試中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明口罩穿刺組件的使用示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖來對本發(fā)明進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發(fā)明，它們不應該理解成對本發(fā)明的限制。

如圖1～2所示，本發(fā)明的口罩密合度測試儀包括口罩穿刺組件1、兩位三通電磁閥2、氣路連接管3、分流器4、粒子生長單元5、粒子檢測單元6、三通7、高效過濾器8、流量計9、抽氣泵10和控制單元。

口罩穿刺組件1用于采集待測口罩內(nèi)氣體，口罩穿刺組件1通過采樣管固定連接兩位三通電磁閥2的一進氣口，兩位三通電磁閥2的另一進氣口連通大氣，兩位三通電磁閥2的出氣口通過氣路連接管3固定連接倒T形分流器4底部一端的進氣口；倒T形分流器4頂部的出氣口固定連接粒子生長單元5的底部進口，粒子生長單元5用于將氣體中的小顆粒物生長為大顆粒物，粒子生長單元5頂部通過一用于使粒子成隊列噴射的噴嘴固定連接粒子檢測單元6進口，粒子檢測單元6用于計算通過該檢測單元的待測口罩15內(nèi)氣體粒子數(shù)濃度或環(huán)境空氣粒子數(shù)濃度，粒子檢測單元6出口通過氣路連接管3固定連接三通7的一進口；倒T形分流器4底部另一端的出氣口通過用于過濾不清潔物的高效過濾器8固定連接三通7的另一進口，三通7的出口通過流量計9固定連接抽氣泵10，抽氣泵10用于為采樣提供動力?？刂茊卧謩e電連接兩位三通電磁閥2、粒子生長單元5、粒子檢測單元6和流量計9，通過得到的待測口罩15內(nèi)氣體粒子數(shù)濃度和環(huán)境空氣粒子數(shù)濃度計算口罩密合度。

在一個優(yōu)選的實施例中，口罩穿刺組件1包括第一穿刺件11、第二穿刺件12、探針13和采樣探頭組件14，其中，采樣探頭組件14包括采樣探頭141和采樣密封圈142，第一穿刺件11內(nèi)端可拆卸連接探針13，探針13固定穿設(shè)采樣探頭141，第二穿刺件12內(nèi)端固定連接采樣密封圈142，采樣探頭141的一端還通過采樣管連接兩位三通電磁閥2的一進氣口，使用時，探針13穿出待測口罩15并插入第二穿刺件12進行固定，此時采樣探頭141固定設(shè)置在待測口罩15的呼吸敏感區(qū)域。

在一個優(yōu)選的實施例中，分流器4可以采用比例分流的方式，進入粒子生長單元5的氣體流量為0.1500.45L/min，進入高效過濾器8的氣體流量為0.501.5L/min，其中，粒徑大于100nm的大顆粒物由于慣性較大直接通過高效過濾器8進入抽氣泵10中，粒徑小于100nm的小顆粒物跟隨采樣氣體進入粒子生長單元5。

在一個優(yōu)選的實施例中，粒子生長單元5采用凝結(jié)核粒子生長原理，粒徑小于100nm的小顆粒物生長率可到75％以上。粒子生長單元5分為冷端和熱端，冷端位于粒子生長單元5上方，熱端位于粒子生長單元5下方，且熱端設(shè)置有浸滿酒精的酒精芯，用于將酒精芯中的酒精受熱揮發(fā)并冷凝后附著在小顆粒物周圍，使小顆粒物生長為大顆粒物。

在一個優(yōu)選的實施例中，粒子檢測單元6采用激光粒子計數(shù)原理，粒子檢測單元6內(nèi)設(shè)置有激光器61、凹面鏡和光電傳感器；粒子檢測單元6內(nèi)壁固定設(shè)置激光器61，且激光器61發(fā)射的激光與粒子的運動路線呈90°角，激光發(fā)射到粒子上產(chǎn)生的散射光通過凹面鏡收集并照射到光電傳感器上，光電傳感器用于根據(jù)散射光的頻率計算通過粒子檢測單元6的待測口罩15內(nèi)氣體粒子數(shù)濃度或環(huán)境空氣粒子數(shù)濃度，并將其發(fā)送到控制單元。

在一個優(yōu)選的實施例中，控制單元包括模式切換模塊、溫度控制模塊、密合度計算模塊和流量測量模塊；模式切換模塊用于切換兩位三通電磁閥2的口罩內(nèi)采樣模式和口罩外采樣模式。溫度控制模塊用于控制粒子生長單元5中熱端和冷端的溫度差，進而控制粒子生長單元5中的粒子生長率。密合度計算模塊用于獲取光電傳感器計算的環(huán)境空氣粒子數(shù)濃度和待測口罩15內(nèi)氣體粒子數(shù)濃度并計算待測口罩的密合度。流量測量模塊用于通過流量計9測量抽氣泵10采樣的總流量，其中，控制單元可以采用芯片、單片機或控制電路的方式。

下面通過具體實施例詳細說明本發(fā)明的口罩密合度測試儀的測試過程：

1)測試者佩戴待測口罩15，通過探針13穿刺待測口罩15，將采樣探頭141固定設(shè)置在待測口罩15的呼吸敏感區(qū)域，并將各部件連接完成。

2)控制單元通過模式切換模塊切換兩位三通電磁閥2的口罩內(nèi)采樣模式和口罩外采樣模式，進而控制待測口罩15內(nèi)氣體或環(huán)境空氣進入測試儀內(nèi)部，在抽氣泵10的作用下，待測口罩15內(nèi)氣體或環(huán)境空氣通過兩位三通電磁閥2進入測試儀，經(jīng)分流器4分成采樣氣體和旁路氣體，粒徑大于100nm的大顆粒物跟隨旁路氣體進入高效過濾器8進行過濾，粒徑小于100nm的小顆粒物跟隨采樣氣體進入粒子生長單元5。

3)控制單元通過溫度控制模塊控制粒子生長單元5中熱端和冷端的溫度差，粒徑小于100nm的小顆粒物經(jīng)過熱端時與受熱揮發(fā)的酒精蒸汽充分混勻，采樣氣體繼續(xù)向上流動過程中經(jīng)過冷端，酒精蒸汽冷凝并附著在小顆粒物周圍，使粒徑較小的小顆粒物生長為粒徑較大的能夠被后續(xù)粒子檢測單元6檢測到的大顆粒物。

4)大顆粒物通過噴嘴成隊列形式進入粒子檢測單元6內(nèi)通過光電傳感器計算粒子數(shù)濃度，當兩位三通電磁閥2切換至口罩外采樣模式時計算環(huán)境空氣中的粒子數(shù)濃度A，當兩位三通電磁閥2切換至口罩內(nèi)采樣模式時計算待測口罩15內(nèi)氣體中的粒子數(shù)濃度B。

5)控制單元通過密合度計算模塊根據(jù)公式(1)計算待測口罩的密合度：

C＝A/B (1)

根據(jù)不同的標準使測試者進行上下點頭、右左搖頭和彎腰等動作，每項動作均對應測量一密合度C_i，并根據(jù)公式(2)計算得到待測口罩15的總密合度C_n：

6)在抽氣泵10的作用下，經(jīng)粒子生長單元5和粒子檢測單元6后的采樣氣體和經(jīng)過高效過濾器8過濾后的旁路氣體經(jīng)三通7會和后通過流量計9進入抽氣泵10并最終排出。

上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發(fā)明的保護范圍之外。