1.一种滤料动态性能测试仪,包括中空的长方体底座(1),在底座(1)的右侧面和左侧面分别设置散热孔板Ⅰ(12)和散热孔板Ⅱ(112),在底座(1)背面的左下角设置电源开关(14)和电源接口(15),所述电源接口(15)右侧设有地线接口(16),在底座(1)背面的右上角设置数据串口(19),其特征在于,在底座(1)内部安装过滤器Ⅰ(118)、风机Ⅰ(119)、风机Ⅰ散热扇(120)、风机Ⅰ驱动器(121)、过滤器Ⅱ(122)、风机Ⅱ(123)、风机Ⅱ散热扇(124)、风机Ⅱ驱动器(125)、气泵(113)、开关电源(127)和控制主板(116);
在底座(1)一端上表面安装垂直脏气管道(2),所述垂直脏气管道(2)是一个两端开口的矩形管道,垂直脏气管道(2)的上端安装给粉平台(3),下端与底座(1)中的集灰盒(13)连接,在垂直脏气管道(2)的侧面设置有观察窗(4),正对着观察窗(4)的另一侧面设有通孔,且在垂直脏气管道(2)上设置有测压接口Ⅰ(21),所述测压接口Ⅰ(21)设置在略高于通孔的位置;在底座(1)另一端的上表面安装电动往复装置(8),所述电动往复装置(8)的上方安装有水平净气管道(7),电动往复装置(8)能够带动水平净气管道(7)进行往复运动,在水平净气管道(7)的上方安装有脉冲喷吹装置(6),脉冲喷吹装置(6)的喷吹管(67)的下端伸入水平净气管道(7)内;水平净气管道(7)的一端与滤料夹持装置(5)相接,另一端与橡胶软管(9)相接,所述滤料夹持装置(5)依靠电动往复装置(8)产生的压力固定于垂直脏气管道(2)和水平净气管道(7)之间,且滤料夹持装置(5)与通孔密封适配安装;所述橡胶软管(9)向下与过滤器Ⅰ(118)连接,过滤器Ⅰ(118)通过管道与风机Ⅰ(119)的吸气口相接,所述风机Ⅰ(119)的排气口正对着底座(1)背面的出风口Ⅰ(110),所述风机Ⅰ(119)的一侧安装有风机Ⅰ散热扇(120),且风机Ⅰ(119)与风机Ⅰ驱动器(121)相连,风机Ⅰ驱动器(121)与控制主板(116)连接;
所述集灰盒(13)活动安装在底座(1)内部,其能够方便的从底座(1)中抽出,集灰盒(13)与过滤器Ⅱ(122)连接,过滤器Ⅱ(122)通过管道与风机Ⅱ(123)的吸气口相接,风机Ⅱ(123)的排气口正对着底座(1)背面的出风口Ⅱ(111),风机Ⅱ(123)的一侧安装有风机Ⅱ散热扇(124),且风机Ⅱ(123)与风机Ⅱ驱动器(125)相连,所述风机Ⅱ驱动器(125)与控制主板(116)连接;
所述水平净气管道(7)由金属圆管(71)、快装卡箍(74)、渐缩管(75)、法兰Ⅱ(76)组成,在金属圆管(71)上设置有测压接口Ⅱ(72)和测尘接口(73),法兰Ⅱ(76)的一侧与金属圆管(71)的一端相连,另一侧与滤料夹持装置(5)相接,所述渐缩管(75)通过快装卡箍(74)连接在金属圆管(71)的另一端;
所述测压接口Ⅰ(21)接有橡胶管,橡胶管穿过底座(1)上表面的测压管道孔Ⅰ(129)后与压差传感器(115)的高压接口端相接,测压接口Ⅱ(72)接有橡胶管,橡胶管穿过底座(1)上表面的测压管道孔Ⅱ(130)后与压差传感器(115)的低压接口端相接,所述压差传感器(115)测量的压差值为滤料夹持装置(5)前后的压差值;所述测尘接口(73)接有橡胶管,橡胶管穿过底座(1)上表面的测尘管道孔(128)后与粒子计数器(114)的进口端相接,粒子计数器(114)的出口端与气泵(113)进口端相接,所述气泵(113)出口端与底座(1)背面的气泵出气口(17)相接,所述粒子计数器(114)和压差传感器(115)集成在控制主板(116)上。
2.根据权利要求1所述的一种滤料动态性能测试仪,其特征在于,所述滤料夹持装置(5)由丝扣(51)、橡胶垫片Ⅰ(52)、密封圈(53)、法兰Ⅰ(54)和橡胶垫片Ⅱ(55)组成,所述丝扣(51)能够旋进法兰Ⅰ(54)中,待测滤料(56)固定在丝扣(51)和法兰Ⅰ(54)之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种滤料动态性能测试仪,其特征在于,所述脉冲喷吹装置(6)还包括支架Ⅰ(61)、单向阀(62)、安全阀(63)、气压表(64)、储气罐(65)、脉冲电磁阀(66),所述储气罐(65)通过支架Ⅰ(61)固定在水平净气管道(7)上,储气罐(65)内部存有一定压力的气体,所述气压表(64)、单向阀(62)和安全阀(63)均安装在储气罐(65)上,所述单向阀(62)用于空压机与储气罐(65)的连接,所述喷吹管(67)的上端与脉冲电磁阀(66)相连,所述脉冲电磁阀(66)与储气罐(65)相接。
4.根据权利要求3所述的一种滤料动态性能测试仪,其特征在于,所述电动往复装置(8)包括步进电机(81)、丝杆滑台(82)、支架Ⅱ(83)、定位板(84)和光电传感器(85),所述步进电机(81)为丝杆滑台(82)提供动力,步进电机(81)与安装在底座(1)内部的步进电机驱动器(126)相连,步进电机驱动器(126)与控制主板(116)连接,支架Ⅱ(83)安装在丝杆滑台(82)上,所述支架Ⅱ(83)能够在丝杆滑台(82)上滑动,所述支架Ⅱ(83)上固定有水平净气管道(7),定位板(84)固定安装在支架Ⅱ(83)一侧,所述光电传感器(85)与定位板(84)安装在同侧,且水平净气管道(7)和定位板(84)跟随支架Ⅱ(83)一同移动,所述光电传感器(85)固定于底座(1)上,所述光电传感器(85)通过感应与定位板(84)的之间距离来确定水平净气管道(7)的移动距离。
5.根据权利要求4所述的一种滤料动态性能测试仪,其特征在于,在底座(1)的正面安装显示器(11),所述显示器(11)上显示有粒子计数器(114)和压差传感器(115)的实时测量值,所述风机Ⅰ(119)和风机Ⅱ(123)的流量值也显示在显示器(11)上。
6.根据权利要求4所述的一种滤料动态性能测试仪,其特征在于,所述电源接口(15)与开关电源(127)相接,所述开关电源(127)将外部输入的交流电转换为直流电,并向仪器内的用电元件供电。
7.根据权利要求4所述的一种滤料动态性能测试仪,其特征在于,所述控制主板(116)与数据串口(19)相连,所述数据串口(19)用于连接外部计算机,所述脉冲电磁阀(66)的开启时间与开启间隔可通过外部计算机进行设置,所述风机Ⅰ(119)、风机Ⅱ(123)和步进电机(81)的运行参数通过外部计算机进行调节,所述粒子计数器(114)和压差传感器(115)所采集的数据能够导入外部计算机进行储存和分析。
8.一种基于权利要求3所述的滤料动态性能测试仪的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将测试仪安装调试完成后,根据滤料夹持装置(5)的尺寸将待测滤料(56)裁剪为合适的尺寸,并将裁剪好的待测滤料(56)固定在滤料夹持装置(5)上;
步骤二:将单向阀(62)与空压机连接,使储气罐(65)内的气压达到测试所需的大小;
步骤三:将电源接口(15)接上交流电,同时打开电源开关(14),通过数据串口(19)将测试仪与外部计算机连接;
步骤四:通过外部计算机控制电动往复装置(8)的移动距离,电动往复装置(8)能够推动水平净气管道(7)向垂直脏气管道(2)移动,将所述滤料夹持装置(5)固定在水平净气管道(7)与垂直脏气管道(2)的通孔之间;
步骤五:在外部计算机上设置脉冲喷吹装置(6)的喷吹时间,选择脉冲喷吹装置(6)的喷吹模式,喷吹模式分为定时喷吹和定压喷吹,定时喷吹模式下,所述脉冲电磁阀(66)的开启间隔固定,开启间隔通过外部计算机上设置,定压喷吹模式下,所述脉冲电磁阀(66)由压差传感器(115)测量值的大小决定,当所述压差传感器(115)的测量值大于外部计算机上预设的压力值时,脉冲电磁阀(66)打开;
步骤六:打开风机Ⅰ(119),通过外部计算机调节风机Ⅰ(119)的流量;
步骤七:根据测试需要,由给粉平台(3)处接入浓度与流量适宜的尘源;
步骤八:打开风机Ⅱ(123),通过外部计算机调节风机Ⅱ(123)的流量,使所述风机Ⅰ(119)与风机Ⅱ(123)的流量之和等于尘源流量,观察垂直脏气管道(2)上端给粉平台(3)的开口处是否有粉尘溢出,如果没有粉尘溢出,则进行步骤九,如果有粉尘溢出,则通过外部计算机缓慢上调风机Ⅱ(123)的流量,直至给粉平台(3)的开口处无粉尘溢出,进行步骤九;
步骤九:获取粒子计数器(114)和压差传感器(115)的测量数据,开始对待测滤料(56)进行检测,具体步骤如下:
步骤①:尘源产生的粉尘在所述垂直脏气管道(2)内与空气均匀混合,并在风机Ⅰ(119)和风机Ⅱ(123)的作用下向下流动,所述垂直脏气管道(2)内粉尘浓度C0为:3
式中:C0为垂直脏气管道内粉尘浓度,mg/m;
m为尘源发尘量,mg/h;
3
Q1为风机Ⅰ风量,m/h;
3
Q2为风机Ⅱ风量,m/h;
步骤②:垂直脏气管道(2)内的部分含尘气流在风机Ⅰ(119)的作用下流向滤料夹持装置(5),经过固定在滤料夹持装置(5)内的待测滤料(56)过滤后进入水平净气管道(7),所述水平净气管道(7)内的粉尘浓度C1由粒子计数器(114)测量得到,待测滤料(56)的过滤效率η:式中:η为待测滤料的过滤效率;
3
C1为水平净气管道内粉尘浓度,mg/m;
所述水平净气管道(7)内的气流在风机Ⅰ(119)的作用下通过橡胶软管(9)流入过滤器Ⅰ(118)内,经过滤器Ⅰ(118)去除剩余粉尘后,通过出风口Ⅰ(110)排到仪器外;
步骤③:所述垂直脏气管道(2)内的剩余含尘气流在风机Ⅱ(123)的作用下继续向下流动,气流中的部分粉尘在重力和惯性的作用下沉降在集灰盒(13)内,剩余粉尘随气流进入过滤器Ⅱ(122)内,去除剩余粉尘后的气流经出风口Ⅱ(111)排到仪器外,所述集灰盒(13)内的粉尘积聚过多会影响风机Ⅱ(123)的正常运行,并且可能产生二次扬尘使得垂直脏气管道(2)内的粉尘浓度不明,因此在时间较长的测试中需要及时清理所述集灰盒(13)内沉积的粉尘;
步骤④:待测滤料(56)的过滤阻力等价于垂直脏气管道(2)和水平净气管道(7)的压力差ΔP,ΔP的值通过压差传感器(115)直接测量得到。