为企业排忧解难

　　2010年10月，北京市科学技术研究院组织召开了“全自动过滤材料测试仪的研发及应用”鉴定会，专家组一致认为：北京市科学技术研究院研制出的全自动过滤材料测试仪，解决了因缺少检测设备而长期困扰我国呼吸防护装备生产管理和质量控制的难题，对推动呼吸防护装备的发展和保护从业人员职业安全健康具有重要意义。该测试仪还填补了国内同类测试设备的空白，仪器性能总体达到国际先进水平。

　　2012年7月，中国职业安全健康协会完成2011年度“神华杯”中国职业安全健康协会科学技术奖的评审工作，北京市劳动保护科学研究所国家劳动保护质量监督检验中心(北京)与浙江朝晖过滤技术股份有限公司合作完成的“全自动过滤材料测试仪的研发及应用”项目获得三等奖。

　　全自动过滤材料测试仪(以下简称“全自动测试仪”)究竟有哪些独特之处?带着这个问题，记者走访了“全自动过滤材料测试仪的研发及应用”项目的负责人——国家劳动保护质量监督检验中心(北京)主任杨文芬，请她来做一解答。

“为企业服务”

　　谈及全自动测试仪的研发背景，杨文芬真诚地说道：“当时就是想着要为企业服务，把这个事做起来。”

　　为什么这么说呢?GB 2626-2006《呼吸防护用品——自吸过滤式防颗粒物呼吸器》自2006年12月1日实行以来，最初一段时间生产企业并不能很好地落实标准要求，矛盾主要集中在防尘口罩过滤效率的检测。

　　当时，测试防尘口罩过滤效率的设备主要是国外公司生产的。虽然国外生产的过滤效率检测仪集合了气溶胶发生、气溶胶浓度检测、持续加载测试并记录的功能，具有较高的技术含量，成为NIOSH(美国国家职业安全与健康协会)认证及厂家进行防尘口罩产品质量控制时的首选测试设备，但由于价格昂贵(单套价格约80万元)，国内只有几家检测机构购买了，并且检测仪的耗材同样需要进口，维护成本也很高。

　　杨文芬介绍说，国家劳动保护质量监督检验中心(以下简称“质量监督中心”)从2007年就开始关注这件事，并对全国各省市的近百家防尘口罩生产企业的检测设备的配备情况进行调查，发现仅有个别外企和出口型生产企业共7家规模较大的企业购置了国外的检测设备，其他绝大部分企业则尚未配备生产中测试过滤效率的检测仪器。当然也有企业将生产出的防尘口罩送到检测机构进行检测的，但一来生产成本增加，二来也比较花费时间，不适宜推广。

　　然而，我国防尘口罩需求量极大，尽管生产厂家众多，但由于销售价格低，生产利润小，生产企业普遍规模小、实力弱，难以承担这种价格昂贵的检测设备。这一现状严重影响了防尘口罩生产企业的质量控制能力，制约了我国防尘口罩整体质量水平的提高，同时也给国家相关部门对防尘口罩的监管造成困难，成为提升我国呼吸防护用品整体水平的瓶颈。

　　针对这种情况，杨文芬说：“我们想把检测仪器的价格降到最低，让企业能够接受，不仅价格适中，而且要检测准确，操作简单。”于是，质量监督中心正式启动研发“全自动过滤材料测试仪”项目。

技术创新实现先进适用

　　2010年，质量监督中心的“全自动过滤材料测试仪”研制成功，并通过北京市科学技术研究院专家组的鉴定。

　　杨文芬介绍说，“全自动过滤材料测试仪”主要由气溶胶发生系统、检测系统和控制系统组成，因此，项目组重点针对这3个系统展开研究。

全自动过滤材料测试仪外观图

　　气溶胶发生系统要满足最基本的要求，即在进行防尘口罩过滤效率检测时，检测介质(NaCl气溶胶和DOP气溶胶，NaCl代表固体颗粒物，DOP代表油性颗粒物)粒径需符合标准要求，这是保证检测结果准确的重要保障。如何实现呢?质量监督中心的项目组设计了一种气溶胶发生器来达成目的，即试验介质是由气泵提供的空气与气溶胶发生器产生的气溶胶混合而成的，气溶胶发生器产生的NaCl气溶胶和DOP气溶胶的中位径、几何标准偏差等完全满足检测的需要。为保证气溶胶浓度在测试过程中的稳定性和持续性，项目组在气溶胶发生器内设有一供气系统，控制输入气体的稳定，这样就使用于检测防尘口罩过滤效率的气溶胶浓度保持稳定和不间断。

　　杨文芬告诉记者，气溶胶发生系统中用于控制气溶胶颗粒尺寸的碰撞器这一技术成果还获得国家的发明专利。同时，“全自动过滤材料测试仪”中运用的空气过滤材料测试仪也获得1项国家发明专利，还有用于去除大颗粒气溶胶的碰撞器等3项实用新型专利。

全自动过滤材料测试仪控制系统的数字界面

　　“检测系统可实时监控颗粒物的浓度，在过滤效率测试过程中需要对过滤材料上下游空气中的颗粒物浓度进行采集分析。”杨文芬深入介绍说，根据国内外过滤效率检测方法的现状及发展趋势，质量监督中心研发的“全自动过滤材料测试仪”采用激光粒子计数法作为测试手段。在粒子计数器中，颗粒物首先进入一个受到密集光照的测量空间，颗粒物穿越光敏区时引起光散射，特定空间角的光探测器感受到散射光后，将其转换成电脉冲，脉冲高度即代表颗粒物的尺寸，单位时间内的脉冲数可以表明被测空气中颗粒物的浓度。杨文芬补充说，这种粒子计数法是在传统测试手段的基础上有所改进和提高，可以同时测出颗粒物浓度及颗粒物直径，满足防尘口罩高效过滤材料的测试需求。

全自动过滤材料测试仪气溶胶发生器产生的粒径分布，符合测试要求

　　除了检测结果准确外，生产企业还希望防尘口罩过滤效率检测仪操作也比较简单。怎样能够实现这一功能呢?杨文芬介绍说，质量监督中心研发的“全自动过滤材料测试仪”采用国际前沿的数字全自动控制模式进行设计，测试中所有数据都能在微机上显示、分析、处理，并且实现过滤效率测试过程中对阻力的实时测试。测试参数如风量等，都可以在微机中进行数字调节，无需设置物理调节阀，操作十分便利，并且测试系统稳定、噪声低。相比传统的配试剂、化学滴定等方法简单许多，智能化程度较高，可以实现人机对话。这样也便于生产企业的检测员掌握和操作。

　　总体来说，“全自动过滤材料测试仪”拥有自主研发的气溶胶发生器，可选择性地去除大粒径气溶胶，实现检测介质——气溶胶粒径分布的可控调节，保证气溶胶粒子的均一性;并且拥有自主设计的流量控制系统，保证了气溶胶发生气源的稳定性，排除外界空气的干扰，提供一个独立的测试环境。通过综合采用增加激光亮度、降低光路噪声、增强气流稳定性、多级稀释、气溶胶多级碰撞粒径分布控制等技术方法，解决了高浓度测试中气溶胶的发生和检测等技术难题。更难得的是价格只有国外同类产品的1/4，性价比较高，易于操作和培训，比较适合国内防尘口罩生产企业使用。

　　杨文芬还介绍说，目前他们研制的 “全自动过滤材料测试仪” 已有40余台投入使用，生产企业很高兴能够使用这种性价比较高的过滤效率测试仪器，不仅有利于防尘口罩生产中的质量控制，也方便防尘口罩出厂时的质量控制。此外，“全自动过滤材料测试仪”的研究应用，还有利于促进特种劳动防护用品市场规范化，提高粉尘作业场所职业危害的防护水平。

　　编辑 郑 君