申请/专利权人：中国建材检验认证集团股份有限公司

申请日：2018-11-06

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN109406654B

主分类号：G01N30/02

分类号：G01N30/02;G01N15/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2019.03.26#实质审查的生效;2019.03.01#公开

摘要：本发明的主要目的在于提供一种空气净化材料测试装置及空气净化滤材净化效率检测方法。所述的测试装置包括内壁设置有夹持装置的壳体；所述的夹持装置环形闭合且其外侧边缘与所述的壳体的内壁固定连接；所述的夹持装置将所述的壳体分成两部分，其中的一部分设置有进样口，另一部分设置有排放口；所述的进样口和排放口闭合时所述的测试装置为密闭空间；所述的检测方法为：将空气净化滤材安装至夹持装置上；将污染气体输入进料口；采集污染气体和净化气体并检测有害气体的浓度，计算净化效率。所述的方法用于评价空气净化材料的净化能力和净化效果，稳定性高、系统密闭性好，对空气净化滤材的净化效率的检测数据准确，重复性再现性很好。

主权项：1.一种空气净化材料测试装置，其特征在于，所述空气净化材料为活性炭过滤网或催化型冷触媒过滤网；其包括壳体；所述的壳体的内壁设置有夹持装置；所述的夹持装置环形闭合且其外侧边缘与所述的壳体的内壁固定连接；所述的夹持装置将所述的壳体分成两部分，其中的一部分设置有进样口，另一部分设置有排放口；所述的壳体包括第一壳体和第二壳体；所述的第一壳体和第二壳体分别安装在第一支架和第二支架上；所述的第一壳体的中间部位垂直于所述的第一支架运动方向的截面内设置有十字交叉的第一管道；所述第一管道上设置若干小孔；所述第一管道与所述进样口连接；所述第二壳体的开口端的外侧设置有腔体；所述腔体沿第二壳体开口端的外圈360度设置有开口；所述第一壳体的开口端360度设置有插片；所述第一壳体和第二壳体闭合时，所述插片插入所述开口内；第一壳体和第二壳体通过液封方式密封；所述的进样口和排放口闭合时所述的测试装置为密闭空间。

全文数据：空气净化材料测试装置及空气净化滤材净化效率检测方法技术领域本发明属于材料测试技术领域，特别涉及一种空气净化材料测试装置及空气净化滤材净化效率检测方法。背景技术随着人们生活水平的日益提升，对于家装品质的日益重视，大家对生活中涉及到的空气质量有了进一步的要求，尤其是随着雾霾话题的热点讨论，很多家庭、学校、医院、公共场所等都开始配备空气净化器。对于净化器生产厂家来说如何评判净化材料的净化能力，如何选择合适的净化材料，目前我国还没有成熟的方法和设备。发明内容本发明的主要目的在于提供一种空气净化材料测试装置及空气净化滤材净化效率检测方法，用于评价空气净化材料的净化能力和净化效果，所述的空气净化材料测试装置的稳定性高、系统密闭性好，所述的空气净化滤材净化效率检测方法通过气相色谱质谱联用仪进行定量检测，对空气净化滤材的净化效率的检测数据准确，重复性再现性很好，为净化器生产厂家提供了很好的指导和参考。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种空气净化材料测试装置，所述的测试装置包括壳体；所述的壳体的内壁设置有夹持装置；所述的夹持装置环形闭合且其外侧边缘与所述的壳体的内壁固定连接；所述的夹持装置将所述的壳体分成两部分，其中的一部分设置有进样口，另一部分设置有排放口；所述的进样口和排放口闭合时所述的测试装置为密闭空间。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的壳体包括第一壳体和第二壳体；所述的第一壳体和第二壳体分别安装在第一支架和第二支架上；所述的第二支架固定；所述的第一支架能够带着所述的第一壳体沿所述的第一壳体和第二壳体的连线直线运动。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的第一壳体和第二壳体为尺寸相等的半球形。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的第一壳体的中间部位垂直于所述的第一支架运动方向的截面内设置有十字交叉的第一管道；所述的第一管道上设置若干小孔；所述的第一管道与所述的进样口连接。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的第一壳体和第二壳体通过液封方式密封。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的进样口连接若干第二管道；每根所述的第二管道上安装有压力阀和流量计。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的第一壳体上设置有用于采集污染气体样品的第一采样口；所述的第二壳体上设置有用于采集净化后的气体样品的第二采样口；所述的第一壳体上设置有进水管；所述的第二壳体的底端设置有排水管；所述的第一支架和或所述的第二支架的侧面板上设置有若干管道接口；所述的第一采样口、第二采样口、进水管、排水管、进样管和排放口通过管道固定连接于所述的管道接口上。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的一种检测空气净化滤材的净化效率的方法，所述的方法包括以下步骤：1将所述的空气净化滤材安装至所述的夹持装置上，拧紧；2确定有害气体的种类并将每种所述的有害气体通过进料口输入所述的测试装置；3通过第一采样口采集污染气体；4按设定的净化时间净化所述的污染气体；5通过第二采样口采集净化后气体；6检测所述的污染气体和所述的净化后气体的中每种所述的有害气体的浓度；每种所述的有害气体在所述的污染气体和所述的净化后气体中的浓度结果分别记为N净化前和N净化后；所述的浓度单位采用“mgL”；7数据处理：根据下述公式计算所述的空气净化滤材对于每种所述的有害气体的净化效率；N净化前-N净化后N净化前×100％。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。优选的，前述的检测空气净化滤材的净化效率的方法，其中所述的空气净化滤材为活性炭过滤网或催化型冷触媒过滤网。优选的，前述的检测空气净化滤材的净化效率的方法，其中每种所述的有害气体的浓度9-11mgL。优选的，前述的检测空气净化滤材的净化效率的方法，其中所述的有害气体为甲醛、甲苯或乙酸丁酯；所述的污染气体中包括氮气或压缩空气。优选的，前述的检测空气净化滤材的净化效率的方法，其中所述的污染气体和所述的净化后气体中所述的有害气体的浓度的检测采用气相色谱质谱联用仪。优选的，前述的检测空气净化滤材的净化效率的方法，其中所述的方法包括以下步骤：1在所述的污染气体输入所述的测试装置之前，先采用氮气冲洗所述的测试装置的流路3min以上；2所述的设定的净化时间为24小时；3通过所述的排放口将所述的测试装置中的尾气排入尾气收集装置；4采用氮气冲洗所述的测试装置的流路3min以上。借由上述技术方案，本发明提出的一种空气净化材料测试装置及空气净化滤材净化效率检测方法至少具有下列优点：1、所述的空气净化材料测试装置包括第一壳体和第二壳体，所述的第二壳体的外侧设置有液封密封结构，所述的进样口和排放口闭合时所述的测试装置为密闭空间，因此所述的测试装置的系统密封性好，不存在气体泄漏的问题，试验的结果准确性好；2、所述的空气净化材料测试装置的壳体为球形设计，使相同体积条件下的壳体的内表面及最小化，减少了污染气体与客体表面的接触，从而减少了试验的误差，因此所述的试验的结果准确性好；3、所述的空气净化材料测试装置的壳体采用不锈钢材质，因为不锈钢对于污染气体的吸附性很小，从而减少了试验的误差，因此所述的试验的结果准确性好；4、所述的空气净化材料测试装置的第一壳体内设置有十字交叉的管道；所述的管道上设置若干小孔；所述的管道与所述的进样口连接，此种设计在所述的测试装置工作时，先通过所述的进样口将污染气体通入所述的壳体内，然后通过所述的管道上的小孔将污染气体分散开，使得通入壳体的污染气体分散更均匀，更接近于实际环境中的污染气体的存在状态，从而减少了试验的误差，因此所述的试验的结果准确性好；5、所述的空气净化材料测试装置的进样口连接若干管道；每根所述的管道上安装有压力阀和流量计，因此进入壳体内的污染气体可以通过调节各压力阀的压力控制各种气体的比例，通过流量计控制所述的污染气体的进样量，使得所述的试验控制更为精确，试验的条件可重复再现，能够更好地进行测试和数据分析比对；6、所述的空气净化材料测试装置设置有第一采样口和第二采样口，可以很方便地采集净化之前的污染气体和净化后气体，然后通过气相色谱质谱联用仪准确定量所述的空气净化滤材的净化效率；所检测的数据准确性高，重复性再现性好。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本发明采用的空气净化材料测试装置结构示意图；图2是本发明采用的第一壳体的仰视结构示意图；图3是本发明采用的第一壳体和第二壳体的组装后剖面结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的空气净化材料测试装置及空气净化滤材净化效率检测方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。本发明的一个实施例提出的一种空气净化材料测试装置，如图1-图3所示，所述的测试装置包括壳体；所述的壳体的内壁设置有夹持装置121；所述的夹持装置121环形闭合且其外侧边缘与所述的壳体的内壁固定连接；所述的夹持装置121将所述的壳体分成两部分，其中的一部分设置有进样口41，另一部分设置有排放口42；所述的进样口41和排放口42闭合时所述的测试装置为密闭空间。所述的测试装置适用于吸附类、降解类净化材料的空气净化效果，但并不适用于光催化类净化材料。所述的测试装置工作时，先在所述的夹持装置121上安装空气净化滤材6，通过所述的进样口41通入有害气体，再通过所述的排放口42将被所述的空气净化滤材6净化后的气体排放出来。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的壳体包括第一壳体11和第二壳体12；所述的第一壳体11和第二壳体12分别安装在第一支架21和第二支架22上；所述的第二支架22固定；所述的第一支架21能够带着所述的第一壳体11沿所述的第一壳体11和第二壳体12的连线直线运动。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的壳体为球形。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的第一壳体11和第二壳体12为尺寸相等的半球形。所述的半球形设计在于：在相同体积的条件下球形的表面积最小，因此在相同体积的污染气体情况下，所述的污染气体与所述的壳体接触的面积小，尽量降低壳体的表面吸附对于测试装置结果的影响。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的第一壳体11的中间部位垂直于所述的第一支架21运动方向的截面内设置有十字交叉的第一管道112；所述的第一管道112上设置若干小孔111；所述的第一管道112与所述的进样口41连接。所述的测试装置工作时，先通过所述的进样口41将有害气体通入所述的壳体内；所述的有害气体通过所述的第一管道112上的小孔111分散于所述的第一壳体11内，此设计旨在使得通入壳体的污染气体分散更均匀，更接近于实际环境中的污染气体的存在状态。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的第一壳体11和第二壳体12通过液封方式密封。所述第二壳体12的开口端的外侧设置有腔体122；所述腔体122沿第二壳体开口端的外圈360度设置有开口；所述第一壳体11的开口端360度设置有插片；所述第一壳体11和第二壳体12闭合时，所述插片插入所述开口内，并在所述腔体122内加入水或油进行水封或油封。所述的液封旨在检查和防止所述的壳体密封不严而发生气体泄漏的问题。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的测试装置设置有压差计；所述的压差计的一端连接所述的第一壳体11；所述的压差计的另一端连接所述的第二壳体12；所述的压差计实时监测并显示所述的第一壳体11和第二壳体12的压力差。所述的压力差用于表征所述的空气净化滤材6的消耗程度；当压力差比较小时，表明安装在所述的壳体内的空气净化滤材6尚具备充分的吸附净化能力；当压力差比较大时，则表明安装在所述的壳体内的空气净化滤材6的吸附能力已经趋于饱和，其吸附净化能力已经很弱。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的进样口41连接若干第二管道；每根所述的第二管道上安装有压力阀和流量计。每个所述的压力阀用于控制每种气体的压力和流速。每个所述的流量计计量并控制一种有害气体或氮气的流量。所述的有害气体可以依次通入所述的测试装置，也可以同时通入所述的测试装置。所述的第二管道中，其中一根用于输送氮气；当需要使用氮气冲洗所述的测试装置的流路时，则将其余的第二管道关闭，仅开启输送氮气的第二管道。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的壳体为不锈钢材质。所述的壳体采用不锈钢材质的目的在于：不锈钢对于气体的吸附性很小，尽量降低壳体的表面吸附对于装置结果的影响。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的空气净化采用空气净化滤材6；所述的空气净化滤材6为活性炭过滤网或催化型冷触媒过滤网。所述的测试装置适用于吸附类、降解类净化材料的空气净化效果，但并不适用于光催化类净化材料。优选的，前述的空气净化材料测试装置，其中所述的第一壳体11上设置有用于采集污染气体样品的第一采样口31；所述的第二壳体12上设置有用于采集净化后的气体样品的第二采样口32；所述的第一壳体11上设置有进水管51；所述的第二壳体12的底端设置有排水管52；所述的第一支架21和或所述的第二支架22的侧面板上设置有若干管道接口；所述的第一采样口31、第二采样口32、进水管51、排水管52、进样管41和排放口42通过管道固定连接于所述的管道接口上。将所述的第一采样口31采集的污染气体样品与所述的第二采样口32采集的净化后的气体样品分别进行气体成分分析，可以准确定量所述的空气净化滤材6的净化效率。所述的进水管41和排水管42用于所述的测试装置的清洗。本发明还提出一种检测空气净化滤材的净化效率的方法，所述的方法包括以下步骤：1将所述的空气净化滤材6安装至所述的夹持装置121上，拧紧；2确定有害气体的种类并将每种所述的有害气体通过进料口41输入所述的测试装置；3通过第一采样口31采集污染气体；4按设定的净化时间净化所述的污染气体；5通过第二采样口32采集净化后气体；6检测所述的污染气体和所述的净化后气体的中每种所述的有害气体的浓度；每种所述的有害气体在所述的污染气体和所述的净化后气体中的浓度结果分别记为N净化前和N净化后；所述的浓度单位采用“mgL”；7数据处理：根据下述公式计算所述的空气净化滤材对于每种所述的有害气体的净化效率；N净化前-N净化后N净化前×100％。所述的污染气体可以是一种气体也可以是几种气体的混合气体；所述的几种气体采用分压法调整污染气体的比例。优选的，前述的空气净化滤材净化效率检测方法，其中所述的第一壳体11上设置有用于采集污染气体样品的第一采样口31；所述的第二壳体12上设置有用于采集净化后的气体样品的第二采样口32；通过吸附管分别从第一采样口31和第二采样口32采集所述的污染气体样品以及经过空气净化滤材6净化后的气体样品。优选的，前述的检测空气净化滤材的净化效率的方法，其中所述的空气净化滤材为活性炭过滤网或催化型冷触媒过滤网。优选的，前述的检测空气净化滤材的净化效率的方法，其中每种所述的有害气体的浓度9-11mgL。优选的，前述的检测空气净化滤材的净化效率的方法，其中所述的有害气体为甲醛、甲苯或乙酸丁酯；所述的污染气体中包括氮气或压缩空气。所述的氮气或压缩空气用于稀释所述的有害气体。优选的，前述的检测空气净化滤材的净化效率的方法，其中所述的污染气体和所述的净化后气体中所述的有害气体的浓度的检测采用气相色谱质谱联用仪。优选的，前述的检测空气净化滤材的净化效率的方法，其中所述的方法包括以下步骤：1在所述的污染气体输入所述的测试装置之前，先采用氮气冲洗所述的测试装置的流路3min以上；2所述的设定的净化时间为24小时；3通过所述的排放口将所述的测试装置中的尾气排入尾气收集装置；4采用氮气冲洗所述的测试装置的流路3min以上。下面进一步通过具体的实施例详细说明所述的空气净化滤材净化效率检测方法。实施例1：本实施例的空气净化滤材6采用吸附型活性炭过滤网；将所述的吸附型活性炭过滤网固定安装于所述的测试装置的夹持装置121上，旋紧；打开氮气管路的阀门，连续向所述的测试装置内输入氮气3分钟冲洗流路；将甲醛、甲苯和乙酸丁酯分别与压缩空气混合得不同的有害气体；依次输入三种所述的有害气体，将各流量计的流速调整为1000mlmin，通气10min，关闭各阀门；采集所述的污染气体，其检测结果记为初始浓度；所述的测试装置净化处理，净化时间24小时；通过第二采样口32采集经过空气净化滤材6净化后的气体，其检测结果记为24h后浓度；通过气相色谱质谱联用仪测试所采集的污染气体和净化后气体中有害气体的浓度，测试的浓度结果见下表1所示。表1吸附型活性炭过滤网的净化效率检测结果甲醛甲苯乙酸丁酯初始浓度mgL9.889.919.9324h后浓度mgL1.871.194.28净化效率％81.0787.9956.90由上述表1的检测数据可见，输入测试装置的有害气体为三种，采用吸附型活性炭过滤网对于三种有害气体的净化效果不同，其对于甲醛的净化，输入所述的测试装置的甲醛的浓度为9.88mgL，经过吸附型活性炭过滤网24h净化后甲醛的浓度下降为1.87mgL，其净化效率为81.79％；其对于甲苯的净化，输入所述的测试装置的甲苯的浓度为9.91mgL，经过吸附型活性炭过滤网24h净化后甲苯的浓度下降为1.19mgL，其净化效率为87.99％；其对于乙酸丁酯的净化，输入所述的测试装置的乙酸丁酯的浓度为9.93mgL，经过吸附型活性炭过滤网24h净化后乙酸丁酯的浓度下降为4.28mgL，其净化效率为56.90％。对上述实施例重复进行3次检测，其结果见下表2。甲醛甲苯乙酸丁酯净化效率第一次检测81.07％87.99％56.90％净化效率第二次检测83.12％88.71％57.43％净化效率第三次检测83.56％89.55％57.99％净化效率极差2.49％1.56％1.09％净化效率标准方差0.0132890.0078080.005451由上述表2的检测数据可见，对于污染气体进行三次重复测试，每种有害气体的测试结果非常接近，其净化效率极差和标准方差均很小，说明上述的检测方法的检测数据准确，检测结果的重复性再现性很好。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

权利要求：1.一种空气净化材料测试装置，其特征在于，其包括壳体；所述的壳体的内壁设置有夹持装置；所述的夹持装置环形闭合且其外侧边缘与所述的壳体的内壁固定连接；所述的夹持装置将所述的壳体分成两部分，其中的一部分设置有进样口，另一部分设置有排放口；所述的进样口和排放口闭合时所述的测试装置为密闭空间。2.根据权利要求1所述的空气净化材料测试装置，其特征在于，所述的壳体包括第一壳体和第二壳体；所述的第一壳体和第二壳体分别安装在第一支架和第二支架上；所述的第二支架固定；所述的第一支架能够带着所述的第一壳体沿所述的第一壳体和第二壳体的连线直线运动。3.根据权利要求2所述的空气净化材料测试装置，其特征在于，所述的第一壳体和第二壳体为尺寸相等的半球形。4.根据权利要求2所述的空气净化材料测试装置，其特征在于，所述的第一壳体的中间部位垂直于所述的第一支架运动方向的截面内设置有十字交叉的第一管道；所述的第一管道上设置若干小孔；所述的第一管道与所述的进样口连接。5.根据权利要求2所述的空气净化材料测试装置，其特征在于，所述的第一壳体和第二壳体通过液封方式密封。6.根据权利要求1所述的空气净化材料测试装置，其特征在于，所述的进样口连接若干第二管道；每根所述的第二管道上安装有压力阀和流量计。7.根据权利要求2所述的空气净化材料测试装置，其特征在于，所述的第一壳体上设置有用于采集污染气体样品的第一采样口；所述的第二壳体上设置有用于采集净化后的气体样品的第二采样口；所述的第一壳体上设置有进水管；所述的第二壳体的底端设置有排水管；所述的第一支架和或所述的第二支架的侧面板上设置有若干管道接口；所述的第一采样口、第二采样口、进水管、排水管、进样管和排放口通过管道固定连接于所述的管道接口上。8.一种应用权利要求1-7任一项所述的空气净化滤材测试装置检测空气净化材料净化效率的方法，其特征在于，所述的空气净化滤材为活性炭过滤网或催化型冷触媒过滤网；所述的方法包括以下步骤：1将所述的空气净化滤材安装至所述的夹持装置上，拧紧；2确定有害气体的种类并将每种所述的有害气体通过进料口输入所述的测试装置；3通过第一采样口采集污染气体；4按设定的净化时间净化所述的污染气体；5通过第二采样口采集净化后气体；6检测所述的污染气体和所述的净化后气体的中每种所述的有害气体的浓度；每种所述的有害气体在所述的污染气体和所述的净化后气体中的浓度结果分别记为N净化前和N净化后；所述的浓度单位采用“mgL”；7数据处理：根据下述公式计算所述的空气净化滤材对于每种所述的有害气体的净化效率；N净化前-N净化后N净化前×100％。9.根据权利要求8所述的空气净化滤材净化效率检测方法，其特征在于，所述的有害气体为甲醛、甲苯或乙酸丁酯；所述的污染气体中包括氮气或压缩空气；每种所述的有害气体的浓度9-11mgL。10.根据权利要求8所述的空气净化滤材净化效率检测方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：1在所述的污染气体输入所述的测试装置之前，先采用氮气冲洗所述的测试装置的流路3min以上；2所述的设定的净化时间为24小时；3通过所述的排放口将所述的测试装置中的尾气排入尾气收集装置；4采用氮气冲洗所述的测试装置的流路3min以上。

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