过滤式防毒面具面罩性能试验方法

过滤式防毒面具面罩性能实验办法过滤式防毒面具面罩性能实验办法1主题内容与合用范畴

本原则规定了过滤式防毒面具的佩戴漏气系数、实际死腔、视野、装配气密性、呼气阀气密性、呼气阀对空气阻力、镜片透光率（透光比）及面罩吸气阻力等性能实验办法。

本原则合用于过滤式防毒面具面罩（下列简称面罩）性能的测试和评价，其它有关产品亦可参考。

2引用原则

GB/T528橡胶抗张强度实验办法

GB2410透明塑料透光率及雾度实验办法

GB2426中国成年人头型系列

3技术内容

3．1面罩佩戴漏气系数的实验办法（油雾法）

3．1．1原理

人员佩戴面具后，经面罩密合框、呼气阀及面罩零件装配部位漏入面罩内有害物质浓度c与外部浓度c0之比，称为面罩的漏气系数，用百分数（%）表达。

3．1．2实验装置

实验装置系统见图1。

图1漏气系数实验装置图

1―油雾发生器；2―粗油雾沉降器；3―玻璃或塑料油雾室；4―戴面罩的受试者；5―油雾仪；6―缓冲瓶

3．1．2．1油雾发生装置：使用30号或22号透平油能发生流量为30~60L/min的气溶胶状油雾，附带有大粒径油雾分离器以及控制工作条件的多个构成部分。

3．1．2．2油雾室：有玻璃壁的密室，其大小应允许受试人员完毕规定动作，有油雾入口和溢出口，并允许取样管路通出，和受试人员吸气流从外部通入。油雾室亦可用木材、塑料等制成。

3．1．2．3油雾浊度计：YW-4590型或其它型号油雾浊度计，测量精度应不大于10-6。

3．1．2．4取样装置：重要有抽气泵、缓冲瓶、调节阀等管路系统构成，与油雾浊度计配用的取样气流为4~10L/min。

3．1．3实验条件

3．1．3．1每种面罩按其适配范畴抽选头、面部尺寸符合的人员10名进行配戴实验。受试者应将胡须刮干净。

3．1．3．2面罩佩戴应以受试者感觉适宜为度，头带调节不应过紧或过松。

3．1．3．3受试者在实验过程中按指令完毕下列动作：

a．安静状态最少1min；

b．头部上下、左右摆动最少1min；

c．讲话和深呼吸约1min。

3．1．3．4油雾室油雾浓度在1000~2500mg/m3范畴内。

3．1．3．5滤毒罐对油雾过滤效率高于99.995%，实验时采用方法，使滤毒罐吸取油雾室外的空气。

3．1．3．6受试面罩的呼气阀气密性和装配气密性应符合原则规定。

3．1．3．7受试面罩上安装取样管，接口应确保气密，其管端应靠近口鼻区。

3．1．4实验环节

3．1．4．1准备

3．1．4．1．1准备好受试面具，装上取样管，采用滤毒罐吸取油雾室外空气的方法，准备好消毒用酒精棉球；

3．1．4．1．2抽选好受试人员，登记其选配的头、面形尺寸和特殊特性，告诉受试者实验规定；

3．1．4．1．3检查各仪器设备，使其处在正常工作状态。

3．1．4．2测试

3．1．4．2．1将油雾通入油雾室，使其浓度达成规定并处在基本稳定。开动抽气泵取气流样经油雾浊度计测量，并将仪器批示调到100%，即为c0；

3．1．4．2．2受试者佩戴面具，按使用办法作初步气密检查，调节适宜，将取样管连至浊度计；

3．1．4．2．3开动抽气泵，测取受试者在油雾室外无烟雾的空气中呼吸时气流的浓度，取数5个，平均得到本底浓度ce；

3．1．4．2．4令受试者进入油雾室并按3.1.3.3规定动作，测取每种状况下气流的浓度，各5个数据，平均得到漏气浓度c；

3．1．4．2．5更换受试者，重复3.1.4.2.2~3.1.4.2.4。

3．1．5实验成果

3．1．5．1第n个受试者在静、动或讲话任一种状态的漏气系数kx按式（1）、式（2）计算：

式中：kx——分别为静、动或讲话时漏气系数。

对该受试者漏气系数为：

3．1．5．2某种面罩的成果由式（3）得到：

注：漏气系数的实验以油雾法为准。允许用氯化钠烟雾并采用对应的实验装置和仪器，但必须与油雾法校对并进行修正。

3．1．6实验报告

实验报告应涉及下列内容：

a．试样名称或代号；

b．实验环境条件；

c．实验办法；

d．实验成果；

e．实验者签名；

f．实验日期。

3．2面罩实际死腔的实验办法

3．2．1将受试面罩对的佩戴在原则头型上，以机械肺按规定条件作模拟呼吸使呼出气为高浓度a的CO2气体，其一部分被阻留于实际死腔和“呼吸道死腔”中，吸气时被经滤毒罐吸入的空气（设其CO2浓度为c）所稀释，成为浓度为b的气体进入机械肺。因此，可计算出实际死腔大小为：

式中：P——实际死腔，mL；

V——1次吸气量，mL；

K——“呼吸道死腔”容积，mL，可预先用灌水、灌沙法或计算求出；

a——呼出气中CO2浓度，%；

b——进入机械肺中CO2浓度，%；

c——经滤毒罐过滤后的吸入气中CO2浓度，%。

3．2．2实验条件

3．2．2．1面罩戴在实验用的原则头型上，密合框的气密应符合原则规定，必要时可采用辅助密封方法。

3．2．2．2实验在通风良好的环境中进行，使呼出的高浓度CO2能被及时排走。面具周边空气中CO2浓度应低于1%。

3．2．2．3机械肺的呼吸频率为21~24次/min，呼吸气量为24±1L/min。

3．2．3装置

3．2．3．1取样装置见图2。重要构成部分有：

图2实际有害空间实验装置图

1、5―分别为CO2储气袋和吸入气样储气袋；2―同时运转的两阀门，吸气时1、7相通，3、6相通；呼气时7、3相通，6、5相通；3―通气管；4―佩戴受试面罩的原则头型；6、7―构造相似、同时运动的两气缸，构成机械呼吸器

a．原则头型：应符合GB2428，头型上装有呼吸导管，可接上机械肺；

b．机械肺：为双缸同时活塞式，有灵活可靠的同时异向阀门。呼吸频率和呼吸深度可调节到符合3.2.2.3条的规定；

c．储气袋：3个，每个储气容量不不大于30L，1个用于高浓度CO2气储存，2个轮换储存吸入气样；

d．储气钢瓶：装CO2，浓度不不大于95%；

e．辅助设备：秒表、电扇等。

3．2．3．2CO2分析仪器：精度不低于0.1%

3．2．4实验环节

3．2．4．1准备

a．按图安装好取样装置，将CO2钢瓶连接上储气袋进气口；

b．调校机械肺的呼吸频率和呼吸深度使其符合规定；

c．测出或计算出实验系统的“呼吸道死腔”的容积K；

d．按照所选用的CO2分析仪器的阐明书，使仪器处在可工作状态；

e．开动通风设备，保持室内CO2浓度不不不大于1%。

3．2．4．2实验

a．拧开（CO2）钢瓶，向储气袋1充气约3~5L后排掉。如此冲洗2次，然后使1袋充满约3/4容积，放慢充气速度；

b．将受试面罩戴在原则头型上，注意佩戴端正，松、紧适宜，密合框气密；

c．开动机械肺呼吸约0.5min，然后取下储气袋5排气，如此2次，此时气袋和机械肺取样系统浓度达稳定平衡；

d．正式呼吸取样1min后停止机械肺运转，脱下受试面罩；

e．从储气气袋5供应CO2分析仪器检测气样浓度，每次取样气分析3次，计算平均值。

3．2．4．3复试

a．每种面罩按3.2.4.2环节，重复3~4次；

b．实验过程中，从面具周边环境中取样分析CO2浓度，得到c，若c不不不大于0.5%，则在按式（4）计算P时，c可无视。

3．2．5实验成果

每种面罩由所得的4~5个P值算出平均数和原则偏差。

3．2．6实验报告

按3.1.6。

3．3面罩视野的实验办法

3．3．1原理

在原则头型的眼球位置安装低压灯泡，使其光线外射的立体角，等于中国成年人平均视野的立体角。当戴上面具后来，另外射光锥受到面具眼窗的限制而缩小，其所保存的比例相称于原则头型佩戴面具后的视野保存率。用医用视野计测出戴上面具后来的视野图。量出两眼累计的总视野图面积和两眼共同部分的双目视野图面积。求出它们占未戴面具时对应的比例，用校正系数改正即可得到总视野保存率和双目视野保存率。戴上面具的下方视野（度），则按两眼视野图的下交叉点的位置拟定。

3．3．2实验装置

3．3．2．1视野计：由三部分构成：

a．半圆弧弓：半径300~340mm，能够绕通过其中点0°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．统计装置：统计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统计在视野图纸上；

c．座架：用以支撑半圆弧弓及固定统计装置。

3．3．2．2原则头型：应符合GB2428，表面涂黑漆，两眼瞳孔位置装置6.3V小灯泡，灯泡顶点连线在两眼中点后7±0.5mm，头型本身的视野应符合中国成年人平均视野。原则头型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。

3．3．2．3统计纸：与统计装置配套使用，上印有平均视野曲线。

3．3．2．4求积仪：测量图形面积，精度0.1cm2。

3．3．3实验条件

3．3．3．1按受试面具号码，选用对应号码的原则头型。

3．3．3．2测试工作在暗室中进行。

3．3．3．3对的佩带面具，头带但是紧、过松，注意眼窗的左右对称性。每面具须脱戴实验3次，取其平均成果。

3．3．4实验环节

3．3．4．1检查视野计、统计装置和视标连开工作与否对的，并认真校正。

3．3．4．2在统计台上对的装好统计纸。

3．3．4．3把受试面具佩带在原则头型上，调节对的，但是松、过紧。

3．3．4．4将戴着面具的原则头型放在座上，使左（或右）眼处在弧弓圆心，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（看视野变化大小酌情而定），直至全方位都测到。

3．3．4．5移动头型，按3.3.4.4条对另一眼测量然后取下统计纸。

3．3．4．6将面罩脱下，重新调节，按3.3.4.2~3.3.4.5条环节，复测3~4次。

3．3．5成果

3．3．5．1把每张统计纸上所记的点，分别按左、右眼视野，连接成封闭曲线，除特殊点外，普通要自然平滑。

3．3．5．2用求积仪分别量取每张统计纸上双目视野图和总视野图的面积Si，设未戴面具的对应平均视野图面积S，测得视野保存率τ。

式中：τ——视野保存率，%；

γ——校正系数，由图给出；

Si——双目视野图和总视野图面积，cm2；

S——平均视野图面积，cm2。

图3总视野和双目视野校正系数图

3．3．5．3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（度）。

3．3．5．4求出受试面具多次视野成果的平均值和原则偏差。

3．3．6实验报告

按3.1.6。

3．4面罩装配气密性的实验办法

3．4．1原理

使装配好的面罩内造成一定正压，如面罩漏气，则面罩内压值减少，漏出气量能够用一定时间压力值下降衡量。

3．4．2实验装置

实验装置如图4。

图4面罩装配气密性实验装置

1―螺旋夹；2―活塞；3―面罩；4―通气塞；5―夹具；6―压力计

3．4．3实验环节

3．4．3．1检查仪器管路的气密性先用夹子夹住通往气塞（4）处的胶管使之不漏气，打开活塞（2）使内压值达4.7±0.5kPa，关闭活塞（1），压力计在0.5min内不下降为气密。

3．4．3．2调节压缩空气压力，放松螺旋夹（1），启动活塞（2），逐步打开压缩空气，将通气塞（4）堵死，慢慢旋紧螺旋夹（1），使压力计（6）批示值达0.5±0.1kPa。

3．4．3．3取下面罩的呼吸阀片及护盖，封闭呼气孔，将面罩夹在专用夹具（5）上，并用通气塞插入吸气口，打开活塞（2）向面罩内充气使内压值保持为5.0±0.1kPa，关闭活塞（2），统计压力在1min内的下降值。

3．4．4实验成果

每个实验面罩在1min内压力值下降不大于50Pa为合格。

3．4．5实验报告

按3.1.6。

注：头带式面罩的装配气密性，可将面罩佩带在原则头型（或模拟头型）上，通入压缩空气，当面罩内压值为2.0±0.1kPa时，连接结合处应气密。

3．5呼气阀气密性实验办法

3．5．1原理

将呼气阀装在定容腔体上，抽气至规定负压，测定因呼气阀漏气而使负压值变化的速度或恢复到零所需时间，以评定其气密性。

3．5．2实验装置

3．5．2．1气密实验装置如图5。

图5呼气阀气密测试仪

1―水柱压力计；2―定容腔体；3―被测呼气阀；4―抽气控制阀；5―空气流量计；6―流量调节螺旋夹；7―抽气泵

3．5．2．2定容腔体：容积为150±10mL。

3．5．2．3压力计：量程为0~2000Pa；精度为1Pa。

3．5．2．4气体流量计：量程为0~2000mL/min；精度为10mL/min。

3．5．2．5秒表：精度为0.1s。

3．5．2．6抽气动力：真空泵或吸引瓶。

3．5．3实验条件

3．5．3．1环境

温度为17~30℃；气压为101.325kPa；相对湿度为不大于75%。

3．5．3．2试样

a．被测呼气阀要用酒精棉花擦净，晾干或吹干。

b．被测呼气阀与定容腔体的连接要气密，与水平面垂直，阀片不因受力而变形。

3．5．4实验环节

3．5．4．1检查仪器系统气密性将定容腔体与呼气阀的通孔封闭，抽气至负压为1180Pa，关闭抽气控制阀后2min内观察不出压力变化。

3．5．4．2按实验条件准备好测试样品。

3．5．4．3将呼气阀装在定容腔体上。

3．5．4．4以不不不大于500mL/min的流速抽气至定容腔内负压为1250Pa，关闭控制阀。

3．5．4．5从负压为1180Pa起，启动秒表，统计45s时负压变化值或恢复到0时所需时间。

3．5．4．6更换呼气阀，重复上述实验。

3．5．5实验成果

存在下述状况之一时为不合格：

a．抽气流速已达500mL/min，而负压达不到1180Pa。

b．全方面罩用呼气阀45s内负压变化不不大于590Pa。

c．半面罩用呼气阀恢复至常压时间不大于20s。

3．5．6实验报告

按3.1.16。

3．6呼气阀对空气流阻力的实验办法

3．6．1实验装置

3．6．1．1实验仪器装置见图6。

图6呼气阀对空气流阻力实验图

1―调节螺旋夹；2―空气滤净瓶；3―空气流量计；4―测压三通管；5―微压计；6―呼气阀座具；7―受试呼气阀

3．6．1．2流量计：量程为0~40L/min，精度为0.5L/min

3．6．1．3微压计：量程不不大于294Pa，精度为2Pa。

3．6．1．4测压三通管内径φ16±0.5mm，长度100mm，传压孔在气流管内的开口不不不大于φ6mm。

3．6．2实验条件

3．6．2．1实验气流为30±0.6L/min，通过呼气阀前应经净化过滤。

3．6．2．2实验环境为常态。

3．6．3实验环节

3．6．3．1准备

a．检查实验系统的气密性，通入较大流速的清洁空气，用肥皂水试漏；

b．使流量计和微压计处在工作状态。

3．6．3．2实验

a．通入空气流，调节至规定的值，测出不装呼气阀时的阻力P1；

b．将呼气阀装入实验系统，空气流量重调至规定的值，测出此时的阻力P2。

3．6．3．3更换呼气阀样品，重复3.6.3.2实验。

3．6．4实验成果

每个呼气阀样品对空气流的阻力为：

P=P2－P1…………（6）

3．6．5实验报告。

按3.1.6。

3．7面罩吸气阻力的实验办法

3．7．1实验装置

3．7．1．1面罩吸气阻力实验装置见图7。

图7面罩吸气阻力实验装置图

1―调节螺旋夹；2―空气流量计；3―倾斜式微压计；4―测压三通管；5―原则头型；6―受试面罩

3．7．1．2流量计：量程为0~40L/min，精度为0.5L/min。

3．7．1．3微压计：量程不不大于294Pa，精度为2Pa。

3．7．1．4原则头型：符合GB2428。

3．7．1．5测压三通管：内径φ16±0.5mm，长100mm，传压孔开口不不不大于φ6mm。

3．7．1．6抽气泵：抽气流量不低于30L/min。

3．7．2实验条件

3．7．2．1对可拆卸滤毒罐的面具，须把滤毒罐去掉，不能拆卸的（如过滤元件袋）构造，在测试成果中扣除单独的过滤元件对空气流阻力，来代表面罩的吸气阻力。

3．7．2．2实验用的原则头型和面罩号码相匹配、配戴对的，密合框不应漏气，导气管弯曲180°。

3．7．2．3实验持续气流为30±0.6L/min。

3．7．3实验环节

3．7．3．1检查实验装置各连接部位应达成气密。

3．7．3．2使流量计和微压计正常工作。

3．7．3．3开动抽气泵，调节螺旋夹，使气流量为30±0.6L/min，测出系统阻力P1。

3．7．3．4按3.7.2.2条规定佩带好面罩，调节抽气流量为30±0.6L/min，测出阻力P2。

3．7．4实验成果

单个面罩阻力值为：

P=P2－P1…………（7）

3．7．5实验报告

按3.1.6。

3．8面罩镜片透光率（透光比）的实验办法

同GB2410。

实验报告按3.1.6。

3．9头罩式面罩（橡胶）老化前300%定伸强力、扯断强力、扯断伸长率的实验办法

同GB/T528。

试样从头罩式面罩密合框边沿、头部截取。

实验报告按3.1.6。

3．10呼气阀热空气老化实验办法

3．10．1原理

使气密性合格的呼气阀片，在常压及规定温度的热空气作用下