[发明专利]个体防尘呼吸器效能测试实验装置及方法

说明书

本发明公开的个体防尘呼吸器效能测试实验装置及方法，涉及尘肺病防治技术领域。该实验装置包括两个动物实验腔室、连接管以及仿人呼吸模拟器；两个动物实验腔室分别为第一实验腔室和第二实验腔室，第一实验腔室内设置有产尘系统；连接管内设置有个体防尘呼吸器滤材，用于对流经连接管的含尘气流进行过滤。本发明可更加准确、直观的显示粉尘对小白鼠肺部健康造成的影响以及个体防尘呼吸器的防尘效果，实验结果通过对小白鼠肺部解剖、病理切片的对比来呈现，对人造成强烈的视觉冲击，具备更大的警醒作用；同时，实验过程中依据人体的呼吸更近似于正弦波式的循环流量，利用仿人呼吸模拟器技术，做到了对工人作业时呼吸的精准模拟，实验结果更加准确。

技术领域

本发明涉及尘肺病防治技术领域，具体涉及一种个体防尘呼吸器效能测试实验装置及方法。

背景技术

随着工业迅速发展，工程建设、金矿开采、石英加工和宝石加工等行业产尘的作业场所和岗位不断出现，接尘人数大大增加。然而，一些企业的经营者忽视劳动卫生管理，对防护资金投入极少，造成作业环境恶劣，使粉尘职业危害形势严峻。其中，粉尘危害最严重的当属煤矿企业，普遍存在粉尘浓度严重超过职业卫生标准的高浓度粉尘环境，接尘作业人员的呼吸防护问题更加突出、尖锐。

根据《中国煤矿职业病防治现状典型调查分析》的报告，我国地方国有煤矿采煤工作面的总尘浓度平均为64mg/m³，超标10.7倍，最高超标56倍；采煤工作面呼吸性粉尘浓度平均16mg/m³，超标4.6倍，最高超标9.3倍。

面对如此恶劣的粉尘工作环境，虽然设有很多的降尘措施，但在深部矿井采掘工作面还是难以有效的将粉尘浓度降至国家标准以下，例如湿法作业可降低粉尘浓度5倍，但仍远远超过职业卫生标准。所以，随着煤矿开采深度、开采强度、开采规模的持续增加，矿尘产生量也不断增大，特别是呼吸性粉尘呈大幅上升趋势，工人长期吸入较高浓度呼吸性粉尘可导致尘肺病，每年因尘肺病死亡人数已超过煤矿事故死亡人数之和。据国家卫计委统计的全国职业病报告情况，2010～2017八年内全国职业病共229293例，其中尘肺病202819例，占职业病总数的88.45％。

当工程措施难以有效地将粉尘浓度降低至国家标准以下时，佩戴个体防尘呼吸器就成了保护工人的最后一道防线，呼吸防护是降低粉尘暴露水平的有效措施，可以大大降低工人的接尘浓度。然而，在工作时佩戴防尘呼吸器会产生不同程度的阻力，并且防尘呼吸器的阻力会随粉尘的累积而不断升高。过高的阻力会使人感觉憋闷，产生疲劳。由此，在实际工作中，工人往往会不愿意佩戴呼吸防护用品，觉得佩戴麻烦、佩戴后不舒适、佩戴后工作不方便、觉得戴不戴无所谓等等。即使在强制规定必须佩戴防护口罩的情况下，工人仍不愿意佩戴口罩。而现有研究中也缺乏科学实验证明佩戴个体防尘呼吸器能有效防止尘肺病的发生。针对此问题，有必要设计一套科学严谨的实验装置，以证明佩戴个体防尘呼吸器可以有效的阻止尘肺发病。

发明内容

根据本发明的目的提出的一种个体防尘呼吸器效能测试实验装置，包括两个用于放置、喂养实验小白鼠的动物实验腔室、用于连通两动物实验腔室的连接管以及连接于连接管上、用于实现两动物实验腔室内部空气交换的仿人呼吸模拟器；两个动物实验腔室分别为第一实验腔室和第二实验腔室，所述第一实验腔室内设置有用于模拟工业场所粉尘的产尘系统；所述连接管内部设置有个体防尘呼吸器滤材，用于对由第一实验腔室流向第二实验腔室的含尘气流进行过滤。

优选的，所述产尘系统包括设置于第一实验腔室顶部的产尘器以及分设于第一实验腔室内部四角处、用于使粉尘均匀悬浮于第一实验腔室内的四个风扇，所述产尘器上设置有用于调节产尘量大小的调节阀。

优选的，所述个体防尘呼吸器滤材设置于连接管靠近第二实验腔室的一端，位于仿人呼吸模拟器的下风向，含尘空气在仿人呼吸模拟器的抽吸作用下，自第一实验腔室流经个体防尘呼吸器滤材的过滤进入第二实验腔室。

优选的，所述实验装置还包括分别放置于两个实验腔室内、用于监测对应实验腔室内粉尘浓度的两个粒子计数器。