山東德瑞克儀器有限公司生產的泄漏率測試儀，是在參考國外類似設備的基礎上進行自主吸收，作了進一步的改進，依據GB2626-2019《呼吸防護 自吸過濾式防顆粒物呼吸器》 6.4 泄漏率，重新設計生產的對濾料和過濾件性能進行過濾效率及濾煙性能的裝置。采用玉米油氣溶膠發生器，光度計采集系統。它增加了計算機控制系統，提高了自動化水平，是目前國內外同類型產品中功能齊全、技術、自動化水平高的試驗裝置。

主要技術要求

設備的主要組成;泄漏率試驗臺為國內制造生產，但是核心元器件包含有氣溶膠發生器、光度計為國外進口產品。整個氣路所需氣源為外部壓縮空氣，檢測氣路的動力由真空泵提供。在發生氣路上設置氣溶膠發生器、發生管路1套；檢測氣路上設置帶氣缸的氣動夾具1套、激光塵埃粒子計數器1臺帶上下游測試通道、轉子流量計1個、真空泵1臺；密封艙一個。

依據標準

GB2626-2019《呼吸防護 自吸過濾式防顆粒物呼吸器》 

技術參數

1、氣溶膠類型：玉米油，NaCl

2、氣溶膠動力學粒徑范圍：（油性）（0.02-2）um，質量中徑0.3um.

(鹽性）（0.02-2）um，質量中徑0.6um .

3、光度儀：濃度范圍1ug/m3-200mg/m3，±1%

4、采樣流量范圍：（1?2） L/min 7.電源：230 VAC，50Hz，<1.5kW  

5、外觀尺寸：2000mm×1500mm×2200mm

5、試驗室進氣溫度：（25±5）℃；

6、試驗室進氣環境溫濕度：（30±10）%RH；

7、電力：中國制式，供電電壓AC220V±10%，供電頻率50Hz±1%，泵站功率1.5kW,主機3kW；

工作環境要求

l 試驗室進氣溫度：（25±5）℃；

l 試驗室進氣環境溫濕度：（30±10）%RH；

l 電力：中國制式，供電電壓AC220V±10%，供電頻率50Hz±1%，泵站功率1.5kW,主機3kW；

l 壓縮氣源要求：在550 kPa 下流量198 L/min ,并要求壓縮空氣干燥、潔凈；

性能特點

l 防毒面具過濾件與防毒面具泄漏量共用一套氣溶膠發生系統系統和一套測試系統，引入密封艙測試泄漏量，整機與電腦集成在整體試驗臺中，電腦操作可手動和自動進行試驗，報告可儲存電腦中，可聯網上傳，可進行打印，軟件由VB編寫，人機界面通俗易懂便于操作；

l 動力源采用無油真空泵，吸氣使用，采用進口品牌，可長期持續使用；

l 光度計吸入口聯接HEPA高效過濾器；

l 正壓吹氣管路上配備系統進氣低壓保護，采用SMC壓力提示開關，防止由于外部進給壓力過低，對設備造成損壞；

l 氣體管路在初級過濾的基礎上進一步進行過濾除水，增加意大利HIROSS公司生產的Q/P/S三級連續過濾器，進行二級過濾除水；

l 鹽性試驗結束后，需要清潔才可做油性測試

l 采用一工位進行試驗；

l 氣溶膠發生器配備鹽性發生器和油性發生器；

l 密封艙采用可視式結構，三面為玻璃視窗，其中一面為密封門，內外均可開門。內部有無線控制器，可單人從內部進行操作；

l 密封艙頂部擴散進氣，進氣為錐角進氣，出氣口放置于對角底部，增加除油布袋進行除油；

l 光度計上下游采集；

l 1臺激光度計兩個探頭分別采集2個不同的濃度范圍，采集箱體內和口罩內的濃度，檢測流量通過真空泵抽取發生氣路的氣流，大小由人工調節流量計調節；

l 檢測控制系統是基于PC機的集成控制系統，包括計算機系統、I/O接口、各類控制閥、過程輸入輸出通道、計數器數據變送環節等硬件及相關的應用軟件。氣溶膠發生器、壓電式靜電中和器、快速加熱器裝置、混合器和氣動夾具根據檢測需求設計制作。可通過操作電腦對測試過程實現自動控制和進行數據處理；

l 完善的檢測系統，有發生濃度控制系統，數據比對校正系統，日常快速檢驗，質量濃度測試，過濾效率加載，過濾效率限值加載，報表存儲、打印系統等； 

l 采用采集卡對數據進行采集處理分析功能，配合公司自行研制專用軟件，人機界面溫和，操作簡單，可進行自動及手動控制；

l 原理圖如下：

設備主要組成

三級過濾器

級為Q級，能除去大量的液體及3μm以上固體微粒，達到殘留油分含量僅5ppm，有少量的水分、灰塵和油霧；

第二級為P級，能濾除小至1μm的液體及固體微粒，達到殘油分含量僅0.5ppm，有微量水分、灰塵和油霧；

第三級為S級，能濾除小至0.01μm的液體及固體微粒，達到殘油含量僅0.001ppm，幾乎所有的水分、灰塵和油都被去除； 

氣溶膠發生器

主要技術參數如下：

粒徑范圍：0.01～2mm
平均粒徑：0.3mm
動力學范圍：＞10⁷個/cm³
幾何標準偏差：小于 2.0

霧化式氣溶膠發生器流量大，并內置稀釋系統。用戶可以選擇啟用的噴嘴數量，每個噴嘴都能在 6.5 lpm 流量（壓力 25psig）下產生超過10⁷個/cm³的粒子。內置稀釋系統通過閥門和轉子流量計來控制，輸出粒子濃度可調。多分散高濃度氣溶膠。通過霧化溶液產生多分散系氣溶膠，也可以通過霧化懸浮的單分散粒子來產生單分散氣溶膠，多種材料均可使用（PSL、 DOP、硅油、鹽、糖等），本臺設備主要發生為玉米油氣溶膠。  

來自外部的壓縮空氣經穩壓過濾后分為二路，一路進入氣溶膠發生器，發射出含顆粒物的混合氣，還有一路壓縮空氣進入氣缸使上下夾具閉合夾緊樣品。

動力用真空泵

根據曲線可知：

26 inHg max.vacuum

8.0 CFM open flow

10 psi max.pressure

4.5 CFM open flow

0.18kW

 HEPA高效過濾器

高效過濾器，其透過率≤0.1%（即效率≥99.9%）或對粒徑≥0.1μm微粒的計數透過率≤0.001%（即效率≥99.999%）的過濾器為高效空氣過濾器

 光度計  

光度計參數：

探頭數量：2

檢測濃度范圍：1.0 μg/m3～200 mg/m3
量程選擇：自動
采樣氣流量：2.0 L/min
吹掃氣流量：約 20 L/min
外觀尺寸：15cm X 25cm X 33cm

氣溶膠光度計專為口罩質量認證和濾料測試而設計，它使用可靠耐用的二極管激光器提供穩定的激光光源，可以長時間使用不衰減。的鞘氣保護系統可以保持檢測光室潔凈和很低的背景噪音，因此該產品幾乎不需要維護。該產品的設計和使用的可靠性已經被美國政府實驗室驗證超過 10 年。它尤其適合于口罩過濾效率檢測和濾料過濾效率的實驗室檢測。 該產品的控制命令很簡單，它可以使用 LabVIEW 軟件輕松的滿足測試規程和數據管理的要求，因此非常方便于用戶自行設計搭建口罩、濾料過濾效率的檢測臺軟探頭 360 度方向可調；電源：電源適配器 DC 24V，5A，輸出：RS232 端口連接(可轉 485)或外接打印機(選配)可存儲1000 組數據。

控制量板卡

帶DIO、計數器功能，AD緩存：8K FIFO，分辨率16bit,模擬輸入電壓10V，電壓范圍精度2.2mV，電壓范圍精度69uV。用于實時采集加速度傳感器及角度傳感器的反饋值。此卡自帶緩存功能，避免了由于工業PCI卡及PLC系統由于分析時間較長而造成的數據失真。

4.7 工業計算機

4U 雙門工業機箱

4U、19英寸可上架，全鋼結構，符合FCC、CE標準
提供1個3.5"驅動器及3個5.25"驅動器位

可選用工業全長CPU卡或ATX架構主板

前面板雙門帶鎖，防止誤操作，前端2個USB接口，提供電源開關和復位按鈕
前面板提供電源以及硬盤指示燈特殊的弧形壓梁設計，弧形壓條高度可調

產品概述

4U、19英寸可上架，全鋼結構；1個3.5"及3個5.25"驅動器位置 ；前端1個12025雙滾珠高速冷卻風扇 ；Power ON/OFF，Reset

材質：1.2mm優質碳素高強度結構鋼，符合FCC及CE標準

配置：

控制部分及后期處理

控制功能

l 手動填寫試驗內容，自動開啟并調節流量達到目標流量范圍，并采集所需傳感器實時數值；

l 根據所填寫流量，自動切換管路，使之達到并穩定在要求的流量測試范圍，以保證設定的空氣流量及其準確度。

l 試驗前按要求調試好氣溶膠濃度，試驗開始和結束時能自動開始和自動停止 

l 試驗中根據需要可隨時按“停止"按鈕，停止試驗。

數據檢測、處理功能

l 試驗前通過鍵盤輸入相應參數，設備自動采集環境參數（自動采集環境參數需用戶另行提出），如大氣壓力、管路溫度及濕度等；試驗過程中通過鍵盤輸入空氣流量、給粉量等試驗參數，并在顯示屏上顯示

l 試驗中有關數據均在工控機屏幕的試驗界面上顯示，根據試驗要求每種試驗中的若干測試點都是自動按順序進行，試驗完成后將自動停止試驗。測試后的數據經計算機處理后，可存儲也可以通過打印機輸出，并實現濾料過濾效率和濾清部件的濾煙性能。

l 以前的試驗數據應能進行檢索查詢；

l 測量界面友好，具有人機對話功能；

l 本試驗裝置技術，自動化程度高，測試結果的準確度和重復性好。因此，對于用戶的使用、安裝及維護等都具有較大的*性。它是空氣過濾器設計生產單位開發新產品，進行研究、測試、驗證的的試驗設備，也是空氣過濾器生產廠家產品綜合檢測和發動機生產廠家空氣過濾器入廠檢驗的設備，同時適用于檢測檢定部門對空氣過濾器性能進行檢測及產品評定。

控制策略

對于系統而言，控制器是整個系統的控制核心和網絡樞紐，對它的選擇至關重要。當前，基于單PC的集成板卡的控制方案和基于PLC單獨控制方案占據系統開發的主導地位，然而它們又各有缺點難以相互取代。 

基于單PC的集成板卡的控制方案 

在這種控制應用方案中，系統的軟件平臺可以采用windowsNT，windows CE或Linux等，通用IO板卡和IO接線端子板(或現場總線卡、現場總線以及遠程I/O模塊)負責與工業控制現場打交道。采集上來的輸入信號被PC微機接收、分析，再經過軟PLC運行系統處理，軟PLC開發系統(編程器)編寫的控制應用程序也被軟PLC運行系統解釋執行，最后將處理后的信號輸出到本地(或遠程)控制現場完成相應的本地控制(或遠程控制)功能，及其控制方案和過程。   

工控機結合I/0板卡的控制系統結構如上所示．主要由工控機、數字量輸入輸出板卡、模擬量輸入輸出板卡、按鈕、開關、精密可調變位器等控制設備、數值采樣傳感器、指示燈等構成。根據現場的實際需求，進行被控設備與控制系統間的連接，另外．可在擴展槽中插入相應板卡以拓展系統的控制功能． 

基于PC的控制是指采用PC的軟件硬件，實現PLC的控制功能，又充分體現PC機在通訊、存儲、編程等方面的靈活性和較高的性價比。但是相比PLC其缺點也是顯而易見：穩定性差，不能實現確定性控制，且容易死機重啟；可靠性差，采用非工業標準的加固部件和旋轉式磁盤容易產生故障；開發平臺不統一，雖然PC控制能夠完成許多控制的應用，但是往往需要不同的開發環境。同時，PCI板卡價錢相對較高。 

基于PC的控制是指采用PC軟件硬件，實現PLC的控制功能，又充分體現PC在通訊、存儲、編程等方面的靈活性和較高的性價比。但是相比PLC其缺點也是顯而易見:穩定性差，不能實現確定性控制，且容易死機重啟；可靠性差，采用非工業標準的加固部件和旋轉式磁盤容易產生故障，開發平臺不統一，雖然PC控制能夠完成許多控制的應用，但是往往需要不同的開發環境。 

本控制系統通過實時采集系統內流量、溫度、濕度等參數，運用工控機與板卡對采集的參數進行處理，執行軟件控制程序，來完成對開關閥、調節閥、真空泵等的系統控制，實現試驗過程。最后，通過打印機對試驗數據報表進行數據打印和輸出。同時，計算機控制系統還可以實時監控試驗狀態，對現場異常狀況進行報警顯示與輸出。

試驗數據部分

該部分是由空氣流量、溫濕度，上下游濃度等組成的。

電氣安全與保護系統

l 地線必須接地良好，接地電阻小于4歐姆；

l 電機啟動柜內有缺相、欠壓、過載、短路、過熱等保護，并能有相應信號輸出；

l 傳感器信號線采用屏蔽線連接，并且視情況可單端接地，防止干擾信號，影響測量。另外，系統通過電氣零點方式來判定傳感器是否工作正常；

l 采用弱點控制強電方式進行邏輯控制，并采用繼電器隔離；

l 各個測量管路的絕濾前后全部配有微壓差開關，用以判斷絕濾濾紙是否失效，并進行報警輸出；

l 整套系統的氣路配用低壓保護開關，當檢測到低壓保護信號時，系統將進行提示，以防止因氣源氣壓過低，所導致氣動閥無法開啟，出現系統故障；

對外接口部分

采用標準Modbus 協議

Modbus協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議，控制器相互之間、控制器經由網絡（例如以太網）和其它設備之間可以通信。它已經成為一通用工業標準。有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡，進行集中監控。此協議定義了一個控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經過何種網絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程，如何回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。

當在一Modbus網絡上通信時，此協議決定了每個控制器須要知道它們的設備地址，識別按地址發來的消息，決定要產生何種行動。如果需要回應，控制器將生成反饋信息并用Modbus協議發出。在其它網絡上，包含了Modbus協議的消息轉換為在此網絡上使用的幀或包結構。這種轉換也擴展了根據具體的網絡解決節地址、路由路徑及錯誤檢測的方法。

此協議支持傳統的RS-232、RS-422、RS-485和以太網設備。許多工業設備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協議作為他們之間的通訊標準。

設備配套要求及完成試驗所需

設備配套

壓縮空氣源

壓縮空氣壓力在0.5～0.7MPa，流量大于0.15m³/min，并要求壓縮空氣干燥、潔凈

電力配套

220VAC，50Hz；1.5kW以上的穩定電源，引導至設備附近半徑小于等于2M范圍之內的大功率控制柜內