過濾效率檢測儀是一種用于精確測定空氣或液體過濾材料對(duì)顆粒物攔截能力的專業(yè)測試設(shè)備,廣泛應(yīng)用于口罩、熔噴布、高效空氣過濾器(HEPA/ULPA)、濾芯及工業(yè)濾材的質(zhì)量控制與研發(fā)領(lǐng)域。其核心原理是通過人工生成標(biāo)準(zhǔn)氣溶膠(如NaCl鹽霧、DOP油霧或PSL微球),使其以恒定流速通過待測樣品,再利用高精度傳感器分別測量過濾器上下游的顆粒物濃度,從而計(jì)算出過濾效率。
根據(jù)檢測方法不同,主要分為光度計(jì)法、粒子計(jì)數(shù)法和鈉焰法等。光度計(jì)法適用于0.1–10μm粒徑范圍,通過激光散射強(qiáng)度反映濃度;粒子計(jì)數(shù)法則使用光學(xué)粒子計(jì)數(shù)器(OPC)直接統(tǒng)計(jì)特定粒徑(如0.3μm,即最難過濾粒徑)的顆粒數(shù)量,精度更高;鈉焰法則專用于超高效過濾器,通過氫焰激發(fā)NaCl產(chǎn)生特征黃光進(jìn)行檢測。此外,設(shè)備通常同步測量氣流阻力(壓降),以評(píng)估材料的通透性與能效平衡。
過濾效率檢測儀其主要組成部分如下:
1、氣溶膠發(fā)生系統(tǒng)
鹽性發(fā)生器:通常以NaCl(氯化鈉)溶液為原料,通過噴霧或霧化產(chǎn)生符合標(biāo)準(zhǔn)粒徑分布(如中值粒徑0.075μm左右)的鹽性氣溶膠。
油性發(fā)生器:以DEHS、PAO或DOP等油類為原料,產(chǎn)生油性氣溶膠(如中值粒徑0.185μm左右)。
部分儀器集成兩套發(fā)生器,并配有切換系統(tǒng)以便快速更換測試介質(zhì)。
2、靜電中和裝置
用于中和氣溶膠顆粒在生成和輸送過程中攜帶的靜電電荷,確保進(jìn)入測試區(qū)的顆粒電荷分布符合標(biāo)準(zhǔn)要求,避免影響過濾效率和檢測結(jié)果。
3、混合與均流腔體
將發(fā)生的氣溶膠與潔凈空氣充分混合、均流,使進(jìn)入樣品上游的顆粒濃度分布均勻、穩(wěn)定,通常還配有加熱裝置(尤其鹽霧法)以防止水汽影響。
4、樣品夾持與密封系統(tǒng)
夾具/夾持盤:多為不銹鋼或鋁合金材質(zhì),用于將濾料/口罩試樣平整、緊密地固定在規(guī)定測試面積(如100 cm²)上,并確保邊緣無旁通泄漏(常配氣動(dòng)或手動(dòng)壓緊,帶密封圈)。
對(duì)口罩整體測試,還會(huì)配有模擬頭?;蚩谡止潭蚣?。
5、流量控制系統(tǒng)
氣源:無油空壓機(jī)或高壓風(fēng)機(jī)/真空泵,提供穩(wěn)定氣flow。
流量調(diào)節(jié)與測量:質(zhì)量流量控制器(MFC)、孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)或電子流量計(jì),配合調(diào)節(jié)閥,使通過試樣的流量精確穩(wěn)定(如32 L/min、85 L/min等)。
部分儀器還配有穩(wěn)流腔或緩沖罐以減小脈沖波動(dòng)。
檢測與傳感系統(tǒng)(核心測量單元)
6、上游/下游粒子檢測:
常用激光粒子計(jì)數(shù)器(多通道,如0.3、0.5、1.0、2.5、5.0、10μm)分別抽取上游和下游氣流進(jìn)行粒子計(jì)數(shù),從而計(jì)算各粒徑效率。
另一種常見是雙光度計(jì)(或單一光度計(jì)分時(shí)測),測量上游和下游氣溶膠質(zhì)量濃度(常用于油霧法或快速篩查)。
壓差(阻力)傳感器:電子壓差變送器或壓力傳感器,測量濾料/口罩在測試流量下的壓力降(過濾阻力,單位Pa或mmH?O)。
可能還配有溫濕度傳感器,監(jiān)測環(huán)境或氣路條件。
7、管路與閥件系統(tǒng)
包括氣路管(通常不掉屑、低吸附材質(zhì)如SUS或PTFE)、電磁閥/氣動(dòng)閥、換向閥、旁路閥等,用于切換氣路、控制清洗吹掃、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測試流程。
8、控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
硬件控制:PLC或嵌入式工控板,負(fù)責(zé)時(shí)序控制、閥動(dòng)作、流量設(shè)定、傳感器采集等。
操作與軟件:觸摸屏HMI或外接計(jì)算機(jī),運(yùn)行專用測試軟件,可設(shè)置參數(shù)(流量、時(shí)間、氣溶膠類型)、實(shí)時(shí)監(jiān)控濃度/阻力曲線、自動(dòng)計(jì)算過濾效率(PFE)、穿透率、阻力,并存儲(chǔ)/查詢/打印報(bào)告,常具備審計(jì)追蹤等合規(guī)功能。
9、安全與輔助部件
尾氣過濾/排風(fēng):高效過濾器(HEPA)或活性炭過濾,防止氣溶膠直接排入室內(nèi)。
廢液收集:氣溶膠發(fā)生器多余的鹽/油溶液收集瓶。
防護(hù)機(jī)箱:鈑金或型材機(jī)架,常設(shè)計(jì)為防泄漏結(jié)構(gòu),有些帶負(fù)壓或密封門。