本發(fā)明涉及空氣濾清器，具體涉及一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著全球工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，道路空氣環(huán)境日益復(fù)雜，空氣中含有的各類污染物對汽車發(fā)動機(jī)的運(yùn)行造成了嚴(yán)重影響。空氣濾清器作為汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中至關(guān)重要的部件，其主要功能是用以去除被發(fā)動機(jī)吸入空氣中顆粒雜質(zhì)，以保護(hù)發(fā)動機(jī)免受損害，確保發(fā)動機(jī)能夠高效、穩(wěn)定地運(yùn)行，同時，氫燃料電池電車也在路面上出現(xiàn)，該車配套的空氣濾清器對有害氣體（如二氧化硫、甲醛等）的過濾性能也逐漸有了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，后續(xù)氫能車的空氣濾清器氣體過濾性能檢測需求也將出現(xiàn)。因此，空氣濾清器的性能直接關(guān)系到其使用效果和壽命，對空氣濾清器進(jìn)行準(zhǔn)確、全面的檢測顯得尤為重要。

2、然而，目前市場上的空氣濾清器檢測設(shè)備和方法存在諸多問題和缺陷，限制了檢測精度和效率。具體而言，現(xiàn)有檢測設(shè)備大多采用橫向結(jié)構(gòu)設(shè)計，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致空氣流動路徑復(fù)雜，進(jìn)行粉塵過濾性能試驗時，可能會造成沉積，氣流在通過設(shè)備時容易產(chǎn)生粉塵不均勻現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，部分設(shè)備所使用的傳感器精度不足，無法精確測量各項參數(shù)，進(jìn)一步加劇了測量數(shù)據(jù)的誤差。

3、在測試過程方面，現(xiàn)有設(shè)備通常需要手動調(diào)整多個參數(shù)，如空氣流量等，這不僅操作繁瑣，而且容易出錯。同時，測試過程中需要頻繁更換濾清器和重新校準(zhǔn)設(shè)備，這無疑增加了操作難度和工作量，降低了測試效率。

4、更為關(guān)鍵的是，多數(shù)現(xiàn)有檢測設(shè)備只能對濾清器的某一項或幾項性能進(jìn)行檢測，如過濾效率、阻力等，而無法全面評估濾清器在不同工況下的綜合性能。例如，大部分濾清器試驗臺只能單一針對空氣濾清器進(jìn)行顆粒物試驗或單獨(dú)氣體試驗，無法滿足對濾清器進(jìn)行綜合測量的需求。這種局限性導(dǎo)致了對濾清器性能的評估不夠全面，難以準(zhǔn)確反映其在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)。

5、此外，現(xiàn)有設(shè)備的維護(hù)也面臨較大困難。由于設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜且多樣，組件之間的連接和配合精度要求較高，一旦出現(xiàn)故障，維修成本較高且耗時較長。同時，橫向結(jié)構(gòu)的檢測設(shè)備在使用過程中試驗粉塵容易在氣流管道下方積塵，清理和維護(hù)工作十分困難，這不僅影響了設(shè)備的使用壽命和檢測精度，還增加了維護(hù)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：提出一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)及方法，該技術(shù)方案能夠提高檢測精度、簡化測試過程、全面評估濾清器性能。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本公開實(shí)施例提供一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)，包括：支撐框架，用于保持實(shí)驗系統(tǒng)的穩(wěn)定；測試腔室，采用豎式雙試驗通道管路，頂部和底部各設(shè)置一個氣動缸，用于裝卸空氣濾清器及絕對過濾器，測試腔室的下游設(shè)置有雙氣體采樣口，分別單獨(dú)進(jìn)行顆粒物和氣體過濾性能試驗的采樣；風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)，安裝于測試腔室上方，用于模擬工況下的空氣流動；傳感器模塊，用于實(shí)時監(jiān)測測試過程中的各種參數(shù)；數(shù)據(jù)采集與處理子模塊，用于接收傳感器模塊的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析處理，生成測試報告。

3、基礎(chǔ)方案的有益效果：本申請采用豎直布局，占用空間小，安裝和維護(hù)方便，有效解決了現(xiàn)有橫向結(jié)構(gòu)設(shè)備氣流路徑復(fù)雜，氣流不均勻的問題。雙氣體采樣口分別針對顆粒物和氣體過濾性能進(jìn)行采樣，使得該系統(tǒng)能夠全面評估空氣濾清器的性能，滿足多樣化的測試需求。

4、支撐框架能夠保證豎直布局下實(shí)驗系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少因震動或晃動導(dǎo)致的測試誤差，氣缸的設(shè)置不僅便于裝卸空氣濾清器及絕對過濾器，還保證了測試過程中的穩(wěn)固性，提高了測試的可靠性。

5、風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)安裝于測試腔室上方，能夠模擬試驗件在不同工況下的空氣流動，使得測試結(jié)果更加接近實(shí)際應(yīng)用場景。這有助于更準(zhǔn)確地評估空氣濾清器在實(shí)際使用中的性能表現(xiàn)。

6、傳感器模塊的引入實(shí)現(xiàn)了對測試過程中各種參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測，包括但不限于溫度、濕度、壓力、流量等，使得測試評估更加全面。數(shù)據(jù)采集與處理子模塊則負(fù)責(zé)接收這些數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析處理，最終生成測試報告，提高了自動化和智能化程度，不僅能夠增加測試精度，還簡化了測試流程，減少了人工干預(yù)和錯誤。

7、本技術(shù)方案便于根據(jù)需要調(diào)整氣缸的行程和速度，以適應(yīng)不同尺寸和重量的空氣濾清器；傳感器模塊和數(shù)據(jù)采集與處理子模塊也可以進(jìn)行升級和擴(kuò)展，以滿足不同的測試需求。

8、作為一種可實(shí)施的優(yōu)選方案，所述支撐框架采用鋼材焊接并進(jìn)行防腐處理。

9、作為一種可實(shí)施的優(yōu)選方案，風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)采用兩臺高靜壓離心風(fēng)機(jī)，配合兩套豎式結(jié)構(gòu)布置的測試管路系統(tǒng)，能夠調(diào)用單臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行小風(fēng)量測試或調(diào)用兩臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行大風(fēng)量測試；還設(shè)置有變頻器及變頻驅(qū)動器，用于進(jìn)行風(fēng)量控制。

10、作為一種可實(shí)施的優(yōu)選方案，傳感器包括壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和流量計，用于反饋系統(tǒng)的壓力、溫度、濕度和風(fēng)量。

11、作為一種可實(shí)施的優(yōu)選方案，氣體采樣口通過管道連接至氣體采樣分析儀及粒子計數(shù)器，完成空氣濾清器對污染空氣的過濾性能測試。

12、作為一種可實(shí)施的優(yōu)選方案，測試腔室中設(shè)置有連接處夾具和抱箍，用于滿足不同空氣濾清器和絕對過濾器裝卸需求。

13、作為一種可實(shí)施的優(yōu)選方案，測試腔室中還設(shè)置有壓縮空氣管路，壓縮空氣管路連接至壓縮空氣源，為氣動缸提供氣壓動力，以上下移動便于安裝不同型號空氣濾清器或絕對過濾器。

14、作為一種可實(shí)施的優(yōu)選方案，數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)能夠自動采集風(fēng)量數(shù)據(jù)，并繪制實(shí)時曲線，結(jié)合對風(fēng)機(jī)、管道上電動調(diào)節(jié)閥的控制，得到試驗過程中時間與風(fēng)量的性能曲線。

15、作為一種可實(shí)施的優(yōu)選方案，數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)還包括壓差傳感器，安裝在待測臺的前后位置，用于測量待測樣品在試驗過程中的壓力變化數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)還包括壓差傳感器，安裝在待測臺的前后位置，用于測量待測樣品在試驗過程中的壓力變化；壓差傳感器能夠?qū)崟r采集待測樣品的壓力數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，生成不同風(fēng)量條件下壓力差與流量的性能曲線。

16、第二方面，本公開實(shí)施例還提供了一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗方法，運(yùn)用了上述的一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)。

技術(shù)特征：

1.一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)，其特征在于：包括：支撐框架，用于保持實(shí)驗系統(tǒng)的穩(wěn)定；測試腔室，采用豎式試驗通道管路，頂部和底部各設(shè)置一個氣缸，用于裝卸空氣濾清器和絕對過濾器，測試腔室的下游設(shè)置有雙氣體采樣口，分別單獨(dú)進(jìn)行顆粒物和氣體過濾性能試驗的采樣；風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)，安裝于測試腔室上方，用于模擬工況下的空氣流動；傳感器模塊，用于實(shí)時監(jiān)測測試過程中的各種參數(shù)；數(shù)據(jù)采集與處理子模塊，用于接收傳感器模塊的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析處理，生成測試報告。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)，其特征在于：所述支撐框架采用鋼材焊接并進(jìn)行防腐處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)，其特征在于：風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)采用兩臺高靜壓離心風(fēng)機(jī)，配合兩套豎式結(jié)構(gòu)布置的測試管路系統(tǒng)，能夠調(diào)用單臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行小風(fēng)量測試或調(diào)用兩臺風(fēng)機(jī)進(jìn)行大風(fēng)量測試；還設(shè)置有變頻器及變頻驅(qū)動器，用于進(jìn)行風(fēng)量控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)，其特征在于：傳感器包括壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器和流量計，用于反饋系統(tǒng)的壓力、溫度、濕度和風(fēng)量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)，其特征在于：氣體采樣口通過管道連接至氣體采樣分析儀及粒子計數(shù)器，完成空氣濾清器對有害氣體的過濾性能測試。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)，其特征在于：測試腔室中設(shè)置有連接處夾具和抱箍，用于滿足不同空氣濾清器和絕對過濾器裝卸需求。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)，其特征在于：測試腔室中還設(shè)置有壓縮空氣管路，壓縮空氣管路連接至壓縮空氣源，為氣動缸提供氣壓動力，以上下移動調(diào)整便于安裝不同型號空氣濾清器或絕對過濾器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)，其特征在于：數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)能夠自動采集風(fēng)量數(shù)據(jù)，并繪制實(shí)時曲線，結(jié)合對風(fēng)機(jī)、管道上電動調(diào)節(jié)閥的控制，得到試驗過程中時間與風(fēng)量的性能曲線。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)，其特征在于：數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)還包括壓差傳感器，安裝在待測臺的前后位置，用于測量待測樣品在試驗過程中的壓力變化數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)還包括壓差傳感器，安裝在待測臺的前后位置，用于測量待測樣品在試驗過程中的壓力變化；壓差傳感器能夠?qū)崟r采集待測樣品的壓力數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，生成不同風(fēng)量條件下壓力差與流量的性能曲線。

10.一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗方法，其特征在于，運(yùn)用了如權(quán)利要求1-9所述的一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及空氣濾清器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于檢測空氣濾清器的實(shí)驗系統(tǒng)及方法。所述系統(tǒng)包括：支撐框架，用于保持實(shí)驗系統(tǒng)的穩(wěn)定；測試腔室，采用豎式試驗通道管路，頂部和底部各設(shè)置一個氣缸，用于裝卸空氣濾清器和絕對過濾器，測試腔室的下游設(shè)置有雙氣體采樣口，分別單獨(dú)進(jìn)行顆粒物和氣體過濾性能試驗的采樣；風(fēng)機(jī)子系統(tǒng)，安裝于測試腔室上方，用于模擬工況下的空氣流動；傳感器模塊，用于實(shí)時監(jiān)測測試過程中的各種參數(shù)；數(shù)據(jù)采集與處理子模塊，用于接收傳感器模塊的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析處理，生成測試報告。該技術(shù)方案能夠提高檢測精度、簡化測試過程、全面評估濾清器性能。

技術(shù)研發(fā)人員：趙路,李琦,劉丹鳳,游剛,江楠,宮寶利
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國汽車工程研究院股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6