[发明专利]高效空气过滤器扫描检漏装置及检漏方法

权利要求书

1.一种高效空气过滤器的扫描检漏装置，该装置包括风管系统、气流转换装置(15)、检测台(16)、二维扫描机构(161)、检测系统和控制系统，所述的风管系统、气流转换装置和检测台依次密闭连接在一起；所述的风管系统依次设置初效过滤器(3)、风机(1)、高效过滤器(5)、混合室(6)、喷嘴装置(8)、主气流阀(11)和旁通阀(10)，气溶胶发生器(9)的输出端接所述的混合室(6)的输入端；所述的检测系统和控制系统，包括一台工业控制计算机、变频器、智能压差传感器(7)、智能温湿度传感器(4)、上游激光尘埃粒子计数器(14)、下游激光尘埃粒子计数器(18)、伺服电机驱动器和可编程逻辑控制器(PLC)，所述的智能温湿度传感器(4)安装在风机(1)和高效过滤器(5)之间的风管中，所述的智能压差传感器(7)安装在喷嘴装置(8)处；

其特征在于：

该装置还包括气动压紧装置(162)，所述的二维扫描机构(161)和气动压紧装置(162)通过导轨固定在检测台(16)上，所述的气流转换装置(15)由水平气管、竖直的漏斗形弯头管和位于所述的漏斗形弯头管內的水平的均流板(151)构成，所述的漏斗形管路与所述的检测台的基台(164)密闭在一起；

所述的检测台(16)位于安装有风机过滤器机组(FFU)设备的洁净检测区域中，所述的检测台(16)上有安装被测过滤器(16111)的适配板(163)，所述的二维扫描机构(161)，X方向导轨由固定在第一滑块(16103)和第二滑块(16106)上的第一支架(16113)和第二支架(16112)支撑，第一滑块(16103)和第二滑块(16106)分别与Y方向第一导轨(16104)和Y方向第二导轨(16105)上的传送带固定在一起，两个传送带由第二伺服电机(16102)驱动的丝杆(16109)带动的传送带齿轮来带动。第三滑块(16107)与X方向导轨上的由第一伺服电机(16101)驱动的传送带固定在一起，所述的下游采样探头(16110)固定在第三滑块(16107)上，采样探头到被测过滤器(16111)的距离可调节，第一伺服电机(16101)和第二伺服电机(16102)分别驱动采样探头沿X和Y方向运动，在X方向导轨(16108)与Y方向第一导轨(16104)和Y向第二导轨(16105)的两端均安装有用于限定下游采样探头(16110)行程范围的限位开关；

所述的气动压紧装置，由导轨、滑块、支架、气动元件、围栏、固定块组成，第一滑块(16201)和第二滑块(16202)固定在第一导轨(16205)上，第三滑块(16203)和第四滑块(16204)固定在第二导轨(16206)上，第二竖杠(16207)和第三竖杠(16208)分别固定在第二滑块(16202)和第三滑块(16203)上，第二横杆(16209)将第二竖杠(16207)和第三竖杠(16208)连接在一起；第一竖杠(16210)和第四竖杠(16211)分别固定在第一滑块(16201)和第四滑块(16204)上，第一横杆(16212)将第一竖杠(16210)和第四竖杠(16211)连接在一起；气动元件(16213)固定在第二横杆(16209)上，气动元件的另一端的固定块(16214)通过螺栓螺母连接到围栏(16215)上，所述的气动压紧装置共有6个相同的气动元件单元，均匀分布在围栏(16215)的两侧，围栏的下边缘与过滤器的铝框架紧密压在一起，气密性通过固定于围栏下边缘的橡皮条保证；当气动元件通气时，围栏将被测过滤器压紧，停止通气后，围栏被6个气动元件抬起；

所述的检测系统，包括上游采样系统和下游采样系统，所述的上游采样系统由安装于被测过滤器上游的上游采样管(12)、上游粒子稀释器(13)、上游激光尘埃粒子计数器(14)依次连接组成，所述的上游采样管(12)的探头安装在所述的水平的均流板(151)和基台(164)之间的中点位置，所述的下游采样系统由二维扫描机构带动的安装于被测过滤器下游的下游采样管(17)和下游激光尘埃粒子计数器(18)依次连接组成；

所述的控制系统，包括一台工业控制计算机、变频器、智能压差传感器(7)、智能温湿度传感器(4)、上游激光尘埃粒子计数器(14)、下游激光尘埃粒子计数器(18)、伺服电机驱动器和可编程逻辑控制器(PLC)；风机通过动力电缆连接到变频器，二维扫描机构上的两个伺服电机由电源电缆和控制电缆分别连接到两个驱动器，接近开关和电磁阀连接到可编程逻辑控制器(PLC)；变频器、智能压差传感器、智能温湿度传感器、上游激光尘埃粒子计数器，下游激光尘埃粒子计数器、驱动器、可编程逻辑控制器(PLC)均通过串口转网口模块转为统一的网络接口，然后再通过路由器连接到工业控制计算机，所采用的通讯协议为标准协议，由总控程序统一控制。扫描检漏过程中，上下游采样系统同时实时采样并将数据传输到上位工业控制计算机，最后经数据处理后以3D图形和报表形式给出整个过滤器各点的渗漏状况。

2.利用权利要求1所述的检漏装置对被测过滤器的检测方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

1)将被测过滤器安装在检测台上的过滤器适配板上，并用气动压紧装置将被测过滤器压紧；

2)启动上游激光尘埃粒子计数器和下游激光尘埃粒子计数器，调节变频风机，吹被测过滤器，直到被测过滤器自身的发尘不再高于所述的上游激光尘埃粒子计数器和下游激光尘埃粒子计数器的背景值；

3)启动所述的气溶胶发生器，所述的上游激光尘埃粒子计数器测量风管系统中的气溶胶浓度，直到气溶胶浓度的波动小于2％；

4)移动所述的采样探头到扫描起始点；

5)快速扫描：所述的二维扫描机构驱动所述的下游粒子计数器的采样探头沿X方向逐行匀速扫描，一行扫描到头后，扫描探头沿Y方向步进，之后继续匀速扫描，在每一行扫描开始时，同时启动X方向伺服电机，上游激光尘埃粒子计数器和下游激光尘埃粒子计数器采样，粒子计数器连续采集粒子数并以每秒钟一次的速率向所述的上位总控电脑传送粒子计数，采样探头匀速运动和粒子计数器计数以及传输到上位工业控制计算机是同时进行，扫描同时，系统进行数据处理将各个扫描区域块的数据以3D图形形式形象地实时显示出来；

6)确认扫描：在步骤5)中，所有下游粒子计数大于判漏阈值的区块都为可疑漏点，若有可疑漏点，对可疑漏点按最短遍历路径进行排序并进行漏点确认扫描；

7)给出过滤器扫描结果检测报告；

8)若要继续扫描过滤器，打开旁通阀门，关闭主风管阀门，更换被测过滤器，完成被测过滤器更换后，打开主风管阀门，关闭旁通阀门，开始下一个过滤器的扫描检漏。