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附录D(规范性)面罩测试方法


D.1 呼气阀气密性
D.1.1 测试装置
    测试装置示意图见图D.1。
    呼气阀气密性测试装置具体要求如下:
    a)定容腔体:容积(150±10)mL;
    b)气体流量计:量程0mL/min~800mL/min,精度3%;
    c)压力计:量程-2 000 Pa~+2 000 Pa,精度1%,分辨率至少1Pa;
    d)秒表:精度0.1 s。
D.1.2 检测条件
    常温常压下,相对湿度应小于75%。呼气阀与定容腔体应气密,与水平垂直,阀片不应受力而变形,呼气阀应清洁干燥。
D.1.3 测试步骤
    将定容腔体与呼气阀的通气孔封闭,抽气至-1180Pa,关闭抽气控制阀后,2min内不应观察到压力变化。将呼气阀装在定容腔体上,以不大于500mL/min的流速抽气至定容腔体内为-1250 Pa,关闭控制阀。当系统为-1180Pa时开始计时,记录恢复到0Pa时所需的时间。
D.2 泄漏率
D.2.1 测试装置
    测试装置示意见图D.2。
    面罩泄漏率测试装置具体要求如下:
    a)模拟剂发生装置:使用玉米油,发生气量不低于100L/min,油雾的空气动力学粒径分布应为0.02μm~2μm,质量中位径约为0.3μm,且发生装置附带有大粒径油雾分离器以及控制工作条件的各种组成部分;
    b)检测仓:有大观察窗的可视密闭仓室,其大小应允许受试人员完成规定动作,应设计模拟剂从仓顶部均匀送入,并在仓的下部由排气口排出,并允许取样管路通出和受试人员吸气气流从外部通入;
    c)颗粒物浓度检测器:检测范围0.001mg/m³~200mg/m³,精度1%或0.001mg/m³,响应时间不大于500ms;
    d)采样泵:调节范围0.05 L/min~4 L/min。
D.2.2 测试条件
D.2.2.1 选择头、面部尺寸符合的受试人员10名进行佩戴测试。受试者应将胡须刮干净。面罩佩戴应以受试者感觉合适为度,头带调节不应过紧或过松。按照GB/T 5703-2010的规定测量并记录受试者的形态面长和面宽数据。
D.2.2.2 检测仓颗粒物浓度应在100mg/m³~200mg/m³范围内。
D.2.2.3 颗粒物采样流量应控制为1L/min~2L/min。
D.2.2.4 过滤件对油性颗粒物过滤效率为KP100级,若制造商无此油雾过滤效率的过滤件,测试过程中允许用阻力相当的KP100级过滤件替代,但应能与面罩装配良好。
D.2.2.5 检测仓采样管的位置应位于受试者头部活动区域,被测样品上安装取样管,接口应保持气密,其管端应靠近口鼻区。
D.2.3 测试步骤
    将油性颗粒物通入检测仓,将浓度调节到测试要求浓度并使其稳定,开动抽气泵,使其浓度达到要求C0;受试者正确佩戴面罩,按使用方法作初步气密检查,调整合适,将取样管连接至光度计;开动抽气泵,测取受试者在检测仓外洁净空气区域的空气中呼吸时面罩内颗粒物的浓度,取5个数,其平均值为底浓度Ca。令受试者进入检测仓并按指令按照顺序完成下列动作,测取每个动作下面罩内颗粒物的浓度,各5个数据,其平均值作为该动作的泄漏浓度C。
    a)头部静止,不说话,2min。
    b)左右转动头部看检测仓左右墙壁(大约15次),2min。
    c)抬头和低头看检测仓顶和地面(大约15次),2min。
    d)大声朗读一大段文字(如数数字)或大声说话,2min。
    e)头部静止,不说话,2min。
    在进行每个动作时,应同时检测检测仓和面罩内颗粒物浓度,一般只测定该动作的最后100s时间区域,避免检测动作的交叉区段。
D.2.4 测试结果
     各动作的面罩泄漏率按式(D.1)计算:
    式中:
    IL按动作——各动作(包括动作a、动作b、动作c、动作d和动作e)的面罩泄漏率;
    C——做各动作的面罩内颗粒物浓度,单位为毫克每立方米(mg/m³);
    Ca——被测面罩内颗粒物本底浓度,单位为毫克每立方米(mg/m³);
    C0——检测仓内颗粒物浓度,单位为毫克每立方米(mg/m³)。
    按人计算的各受试者的总体面罩泄漏率按式(D.2)计算:
    式中:
    IL按人——各受试者的总体面罩泄漏率。
D.3 死腔
D.3.1 测试装置
    测试装置示意图见图D.3。
    死腔测试装置具体要求如下:
    a)呼吸机:模拟呼吸频率调节范围为10次/min~40次/min,模拟呼吸潮气量调节范围为0.5 L/min~3.0 L/min;
    b)二氧化碳(CO2)气源:CO2的体积分数为(5.0±0.1)%;
    c)CO2流量计:量程不低于40L/min,精度2级;
    d)CO2分析仪器:量程不低于12%,精度不低于0.1%;
    e)测试装置气路的总死腔(不包括呼吸机)不应超过2000mL;
    f)电风扇:应用电风扇在被测样品侧面吹风,使气流在面罩前的流速为0.5m/s。
D.3.2 测试步骤
D.3.2.1 将面罩正确地佩戴到测试头模上,面罩应气密无变形。需要时,可用聚氯乙烯(PVC)带或其他合适的密封剂将面罩的周边与测试头模密封。
D.3.2.2 将呼吸机调整到呼吸频率25次/min、呼吸潮气量2L/次。
D.3.2.3 CO2应通过一个流量计、补偿袋和单向阀送入呼吸机内。为防止CO2的聚集,在电磁阀和呼吸机之间的吸气回路上应使用CO2吸收器。
D.3.2.4 连续测量并记录吸入气体中的CO2含量,测试应进行至CO2浓度达到稳定时为止。
D.3.2.5 检测离测试头模鼻端1m远处的环境中的CO2浓度。当吸入气体中的CO2浓度达到稳定时,即刻测量环境中的CO2浓度。环境中的CO2浓度也可在CO2气源关闭之后,从取样管中进行测量。只有当环境中的CO2浓度低于0.1%时,测试结果才被认为有效。
D.3.3 测试结果
    从吸入气体中的CO2含量的测量值中扣除检测环境中的CO2浓度。受试样品应进行3次测试,其平均值即为吸入气体中的CO2含量。
D.4 视野
D.4.1 样品要求
    按照制造商提供的信息,将制造商提供的过滤件安装在面罩上。
D.4.2 测试装置
D.4.2.1 视野计
    视野计具体要求如下:
    a)半圆弧弓:半径300mm~340mm可以绕通过其中点0°的水平半径而转动,两边自0°起,每5°有一刻度延伸至90°弧弓上装有可滑动的白色视标;
    b)记录装置:记录针通过轴轮等组件与视标连动,将视标的方位和角度对应地记录在视野图纸上;
    c)座架:用以支撑半圆弧弓及固定记录装置。
D.4.2.2 测试头模
    头模本身的视野应符合中国成年人平均视野,两眼瞳孔位置装置小灯泡,两眼瞳孔距离应符合GB/T 2428-1998的规定,灯泡顶点连线在两眼中点后(7±0.5)mm,测试头模在工作台上安装的位置应能使左右眼分别置于半圆弧弓的圆心处,并直视其“0”点。
D.4.2.3 记录纸与记录装置配套使用,上印有平均视野曲线。
D.4.2.4 求积仪精度为0.1c㎡。
D.4.3 测试条件
    测试工作应在暗室中进行,正确佩戴面罩,头带应调节适宜,注意面罩在头模上的左右对称性。
D.4.4 测试步骤
    检查视野计记录装置和视标连动工作是否正确并仔细校正,在记录台上正确装好记录纸,把受试面罩佩戴在测试头模上调整正确,不过松、过紧,面罩不应出现明显变形。将戴着面罩的测试头模放在座上使左或右眼处于弧弓圆心,并接通该眼灯泡电源。从垂直或水平的任一方位开始每15°~30°之间测量一点,直至全方位都测到。移动头模按上述方法对另一眼测量然后取下记录纸。将面罩脱下,重新调整,按上述步骤重复测3次。把每张记录纸上所记的点分别按左右眼视野连接成封闭曲线,除特殊点外一般要自然平滑。
D.4.5 测试结果
D.4.5.1 用求积仪分别量取每张记录纸上双目视野图和总视野图的面积S1,设未戴面罩的相应平均视野图面积S,测得视野保存率τ。
    式中:
    r——视野保存率;
    γ——矫正系数,由图D.4给出;
    Si——双目视野图和总视野图面积,单位为平方厘米(c㎡);
    S——平均视野图面积,单位为平方厘米(c㎡)。
D.4.5.2 按照每张视野图左右视野曲线的下方交点的位置,得出下方视野值(°);
D.4.5.3 求出受试面罩3次视野结果的平均值。
D.5 呼吸阻力
D.5.1 测试装置
    测试装置示意图见图D.5。

    呼吸阻力测试装置具体要求如下:
    a)流量计:量程为0L/min~200L/min,精度3%;
    b)压力计:量程为-1000 Pa~+1000 Pa,精度1%,分辨率至少为1Pa;
    c)测试头模:在试验头模口部安装有呼吸导管,按照GB2626-2019图4的规定,主要尺寸应参考附录C的要求,分为大号、中号和小号;
    d)抽气泵:用于吸气阻力测试;
    e)空气压缩机:用于呼气阻力测试。
D.5.2 测试步骤
    将通气量分别调节至5.1.8规定的流量,测量并记录系统的阻力P1。应采取适当的措施(如使用密封剂),将被测面罩以气密的方式佩戴在匹配的测试头模上,再次调节通气量至5.1.8规定的流量,测量并记录阻力P2。
D.5.3 测试结果
    面罩呼气/吸气阻力按照式(D.4)进行计算:
    式中:
    P——面罩吸气/呼气阻力,单位为帕(Pa);
    P2——面罩和系统呼气/吸气阻力,单位为帕(Pa);
    P1——系统阻力,单位为帕(Pa)。
D.6 面罩与过滤件的结合强度
D.6.1 测试装置
    测试装置示意图见图D.6。
D.6.2 测试步骤
    将面罩按照制造商推荐的方法佩戴在匹配的测试头模上,用带子将面罩固定在头型上,使施加的轴向拉力作用在连接部位而不是罩体上。按照5.1.10的规定向连接部位施加轴向力,持续10s。观察连接部位的情况。
D.7 头带
D.7.1 测试设备
    头带测试设备具体要求如下:
    a)材料试验机测量范围0N~1000N,精度1%,或选用标准砝码悬挂,可施加符合5.1.11所规定的力;
    b)计时器,精度0.1s。
D.7.2 测试步骤
    用适当的夹具分别固定被测样品的头带和面罩罩体(应合理接近相应头带扣连接部位),启动材料试验机,或分别对面罩的每根头带悬挂规定质量的标准砝码,按照头带正常使用的被拉伸方向施加5.1.11的规定的力,持续10s。观察头带有无明显损伤或断裂。悬挂过程不应对样品形成冲击。
D.8 呼吸导管长度
D.8.1 测试设备
    呼吸导管长度用钢卷尺测试,其精度为1cm。
D.8.2 测试步骤
    将未施加力的呼吸导管呈自然水平状态放置在操作台上,用钢卷尺对其进行测量,测量3次取平均值。
D.9 呼吸导管气密性
D.9.1 测试装置
    测试装置示意图见图D.7。
    呼吸导管气密性测试装置要求压力表的量程为0MPa~0.1MPa,精度1级。
D.9.2 测试步骤
    将装配好的呼吸导管外套螺帽拧紧在螺旋接头上,另一端接在接头塞柱上。打开压缩空气,调节阀门,使呼吸导管内压力达到0.049 MPa,关闭阀门;观察15s内压力表的变化情况。
 

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