專利名稱：空氣凈化材料多性能測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于道路工程或建筑工程材料凈化空氣功能測試裝置，具體是涉及一種空氣凈化材料多性能測試裝置。
背景技術：
當前，隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展居民生活水平不斷提高，汽車逐漸進入每個家庭，但是汽車排出的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物等也逐漸增多，這不僅使地球表層的大氣溫度升高、臭氧層破壞和宏觀生態(tài)環(huán)境惡化，而且二氧化碳氣體還會直接或間接的與其他有害物質對動植物的健康形成“協(xié)同”危害。因此，降低環(huán)境中的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物等含量，既是為全球背景下的保護環(huán)境工程做貢獻，也是保護自己生活環(huán)境和提高自身生活質量的有效措施。目前，以治理汽車尾氣為主的空氣凈化方法主要為吸附、等離子體、催化氧化等控制技術，針對這些空氣凈化技術的測試儀器都已經(jīng)成型，在空氣凈化測試領域取得了明顯的成績。最近多項測試表明一些材料具有極強的熱電性和壓電性，對環(huán)境中空氣污染氣體有凈化功能。例如，測試發(fā)現(xiàn)電氣石負離子粉是以天然極性礦物電氣石為主體，并復合具有選擇性吸附功能物質的稀土礦物構成空氣凈化材料，電氣石負離子粉具有極強的熱電性、壓電性以及負離子釋放能力，其釋放的負氧離子對碳氫化合物及有害氣體有吸附去除作用，對環(huán)境中空氣污染氣體有凈化功能。針對電氣石等類似材料的熱電性、壓電性對空氣凈化的測試裝置還處于空白，基于該類材料的熱電性、壓電性、光催化效應和吸附性等一起的多功能凈化空氣測試裝置更有待于開發(fā)。因此，在道路工程凈化空氣測試領域，需迫切解決的一個技術問題是提供一種能針對材料熱電性、壓電性、光催化效應和吸附性等多種特性的空氣凈化材料測試裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種空氣凈化材料多性能測試裝置，其結構簡單、設計合理且使用操作方便、使用效果好，能對凈化空氣材料熱電性、壓電性和光催化效應等多種特性的凈化空氣效果進行測試。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:包括密封試驗箱、液壓機、中波紫外燈管、電磁加熱器、用于固定待測空氣凈化材料試件的活動小車和帶動活動小車運動的動力機構，所述密封試驗箱的側壁上設置有廢氣進口和氣體濃度測定口，所述廢氣進口上設置有廢氣閥門，所述氣體濃度測定口上設置有氣體濃度測定閥門，所述液壓機固定在密封試驗箱的內部，所述中波紫外燈管固定在密封試驗箱的內壁上，所述密封試驗箱的箱體內底部固定有輪軌，所述輪軌的數(shù)量為兩根且兩根輪軌平行設置，所述活動小車設置在輪軌上且能夠沿著輪軌前后滑動，所述活動小車位于液壓機的正下方，所述電磁加熱器安裝在活動小車的底部，所述動力機構包括電機、第一皮帶輪、第二皮帶輪、皮帶、固定軸、轉動盤、安裝軸和傳動桿，所述電機安裝在密封試驗箱的內部，所述安裝軸豎直固定在密封試驗箱的內部，所述第一皮帶輪固定安裝在電機的輸出軸上，所述第二皮帶輪固定在轉動盤的底部，所述第二皮帶輪設置在安裝軸的上端且與安裝軸轉動連接，所述第二皮帶輪和第一皮帶輪通過皮帶連接形成帶傳輸，所述安裝軸固定在轉動盤上，所述傳動桿的一端套在安裝軸上，所述傳動桿的另一端與活動小車鉸接。上述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述密封試驗箱上設置有透明密封門，所述透明密封門上設置有把手。上述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述密封試驗箱上設置有用于控制液壓機工作的液壓機開關、用于控制中波紫外燈管工作的中波紫外燈管開關、用于控制電機工作的電機開關和用于控制電磁加熱器工作的溫控儀，所述液壓機開關、中波紫外燈管開關、電機開關和溫控儀均設置在透明密封門的上方。上述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述液壓機通過液壓機固定軸固定在密封試驗箱的內部，所述液壓機固定軸的一端與密封試驗箱的內壁固定連接，所述液壓機固定軸的另一端與液壓機固定連接。上述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述中波紫外燈管的數(shù)量為四個，四個所述中波紫外燈管對稱設置。上述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述密封試驗箱的頂部設置有氣壓平衡閥。上述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述待測空氣凈化材料試件通過試件固定條和加緊螺栓固定在活動小車上，所述試件固定條固定在活動小車上，所述加緊螺栓設置在試件固定條上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:1、本發(fā)明結構簡單、設計合理且使用操作方便、使用效果好。2、本發(fā)明由密封試驗箱提供密封環(huán)境，測試材料的吸附性所帶來的空氣凈化效果，通過中波紫外燈管測試材料的光催化作用對廢氣凈化性能的影響，通過電磁加熱器測試材料的熱電性能對廢氣凈化作用的影響，通過液壓機和動力機構使得待測空氣凈化材料試件受到重復碾壓作用，測試材料的壓電性能對廢氣的凈化作用，因此本發(fā)明能對材料熱電性、壓電性、光催化效應和吸附性等多種特性對凈化空氣效果的影響進行測試。3、本發(fā)明通過在密封試驗箱的頂部設置氣壓平衡閥，在通入廢氣和廢氣分析儀測試時，由氣壓平衡閥維持密封試驗箱的內部氣壓，保證在廢氣通入和測試過程中密封試驗箱內的氣壓恒定，消除密封試驗箱內氣壓變化對廢氣分析儀測試結果的影響。4、本發(fā)明功能齊全，可在凈化空氣材料測試領域推廣應用，下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖。圖2為本發(fā)明的外部結構示意圖。圖3為本發(fā)明內部結構的俯視圖。圖4為圖1內部結構的右視圖。附圖標記說明:
I一密封試驗箱；2—透明密封門；3—把手；4一溫控儀；5—液壓機開關；6—中波紫外燈管開關；7—電機開關；8—氣壓平衡閥；11一廢氣進口；12一氣體濃度測定口13—液壓機；14一液壓機固定軸；15—中波紫外燈管；16—碾壓頭；17—活動小車；18一試件固定條；19—安裝軸；20-1—廢氣閥門；20-2—氣體濃度測定閥門；21—輪軌；22 —電磁加熱器；23一加緊螺栓；24—傳動桿；25—轉動盤；26—皮帶；26-1—第一皮帶輪；26-2—第二皮帶輪；27 —電機；28—固定軸 。
具體實施例方式如圖1至圖4所示，本發(fā)明包括密封試驗箱1、液壓機13、中波紫外燈管15、電磁加熱器22、用于固定待測空氣凈化材料試件的活動小車17和帶動活動小車17運動的動力機構，所述密封試驗箱I的側壁上設置有廢氣進口 11和氣體濃度測定口 12，所述廢氣進口 11上設置有廢氣閥門20-1，所述氣體濃度測定口 12上設置有氣體濃度測定閥門20-2，所述液壓機13固定在密封試驗箱I的內部，所述中波紫外燈管15固定在密封試驗箱I的內壁上，所述密封試驗箱I的箱體內底部固定有輪軌21，所述輪軌21的數(shù)量為兩根且兩根輪軌21平行設置，所述活動小車17設置在輪軌21上且能夠沿著輪軌21前后滑動，所述活動小車17位于液壓機13的正下方，所述電磁加熱器22安裝在活動小車17的底部，所述動力機構包括電機27、第一皮帶輪26-1、第二皮帶輪26-2、皮帶26、固定軸28、轉動盤25、安裝軸19和傳動桿24，所述電機27安裝在密封試驗箱I的內部，所述安裝軸30豎直固定在密封試驗箱I的內部，所述第一皮帶輪26-1固定安裝在電機27的輸出軸上，所述第二皮帶輪26-2固定在轉動盤25的底部，所述第二皮帶輪26-2設置在安裝軸30的上端且與安裝軸30轉動連接，所述第二皮帶輪26-2和第一皮帶輪26-1通過皮帶26連接形成帶傳輸，所述安裝軸19固定在轉動盤25上，所述傳動桿24的一端套在安裝軸19上，所述傳動桿24的另一端與活動小車17鉸接。如圖2所示，所述密封試驗箱I上設置有透明密封門2，便于在密封試驗箱I的外部觀察其內部情況；所述透明密封門2上設置有把手3，便于開啟透明密封門2。如圖2所示，所述密封試驗箱I上設置有用于控制液壓機13工作的液壓機開關5、用于控制中波紫外燈管15工作的中波紫外燈管開關6、用于控制電機27工作的電機開關7和用于控制電磁加熱器22工作的溫控儀4，所述液壓機開關5、中波紫外燈管開關6、電機開關7和溫控儀4均設置在透明密封門2的上方。如圖1、圖3和圖4所示，所述液壓機13通過液壓機固定軸14固定在密封試驗箱I的內部，所述液壓機固定軸14的一端與密封試驗箱I的內壁固定連接，所述液壓機固定軸14的另一端與液壓機13固定連接。本實施例中，所述中波紫外燈管15的數(shù)量為四個，四個所述中波紫外燈管15對稱設置；中波紫外燈管15主要為待測空氣凈化材料試件提供高能光源，模擬太陽光照，每個中波紫外燈管15的功率為1000W。
如圖1和圖2所示，所述密封試驗箱I的頂部設置有氣壓平衡閥8，在通入廢氣和廢氣分析儀測試時，由氣壓平衡閥8維持密封試驗箱I的內部氣壓，保證在廢氣通入和測試過程中密封試驗箱I內的氣壓恒定，消除密封試驗箱I內氣壓變化對廢氣分析儀測試結果的影響。如圖1、圖3和圖4所示，所述待測空氣凈化材料試件通過試件固定條18和加緊螺栓23固定在活動小車17上，所述試件固定條18固定在活動小車17上，所述加緊螺栓23設置在試件固定條18上，固定方便。本發(fā)明的工作原理為:按照車轍板試件模型成型待測空氣凈化材料試件,將成型的待測空氣凈化材料試件通過試件固定條18和加緊螺栓23固定在活動小車17上，開啟廢氣發(fā)生器，經(jīng)廢氣進口 11向密封試驗箱I通入廢氣，在氣體濃度測定口 12處連接廢氣分析儀，測試密封試驗箱I內部的廢氣初始濃度β i，然后關閉廢氣閥門20-1、氣體濃度測定閥門20-2和氣壓平衡閥8，每隔t時間，開啟氣體濃度測定閥門20-2測試密封試驗箱I內的廢氣濃度為β η，直到濃度變化不超過5%，SP=Pn-P1計算得到該材料的吸附作用對廢氣的凈化效果。上述過程中，可通過改變待測空氣凈化材料試件的條件，測定其對廢氣的凈化效果，具體可通過以下四個方面進行改變的:(I)通過溫控儀4制電磁加熱器22開啟加熱，并通過溫控儀4設定待測空氣凈化材料試件的加熱溫度，由溫控儀4的測溫探頭實時檢測活動小車17底部溫度(活動小車17底部溫度近似待測空氣凈化材料試件的溫度)，并在溫控儀4上顯示待測空氣凈化材料試件的溫度，當待測空氣凈化材料試件達到設定溫度，向測試密封試驗箱I內部通入廢氣，測定測試密封試驗箱I內廢氣的初始濃度，然后關閉電磁加熱器22，關閉廢氣閥門20-1、氣體濃度測定閥門20-2和氣壓平衡閥8，等待測空氣凈化材料試件降到室溫時，測試密封試驗箱I內的廢氣濃度，由此測試材料的熱電性能對廢氣凈化效果的影響；(2)通過液壓機開關5控制液壓機13開啟，使得液壓機13的碾壓頭16降落到待測空氣凈化材料試件表面，控制壓力在O 20ΚΝ范圍內，向測試密封試驗箱I內部通入廢氣，測定測試密封試驗箱I內廢氣的初始濃度，然后關閉電磁加熱器22，關閉廢氣閥門20-1、氣體濃度測定閥門20-2和氣壓平衡閥8，通過電機開關7控制電機27開啟，由電機27帶動第一皮帶輪26-1轉動，通過皮帶26帶動第二皮帶輪26-2轉動，由于第二皮帶輪26-2固定在轉動盤25的底部，因此轉動盤25旋轉，因活動小車17通過傳動桿24和安裝軸19與轉動盤25連接，使得活動小車17的碾壓輪在輪軌21上往返運動，通過液壓機13的碾壓頭16碾壓待測空氣凈化材料試件，使得待測空氣凈化材料試件反復受壓，每隔t時間測試測試密封試驗箱I內的廢氣濃度，直到濃度變化不超過5%，由此測試材料的壓電性能對廢氣凈化效果的影響；(4)向測試密封試驗箱I內部通入廢氣，測定測試密封試驗箱I內廢氣的初始濃度，關閉電磁加熱器22，關閉廢氣閥門20-1、氣體濃度測定閥門20-2和氣壓平衡閥8，然后通過中波紫外燈管開關6控制中波紫外燈管15開啟，每隔t時間測試密封試驗箱I內的廢氣濃度，直到濃度變化不超過5%，由此測試材料的光催化作用對廢氣凈化效果的影響。另外，還可以任意將上述四個方面條件組合，通過改變待測空氣凈化材料試件的條件，測定其對廢氣的凈化效果。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內。
權利要求
1.氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:包括密封試驗箱(I)、液壓機(13)、中波紫外燈管(15)、電磁加熱器(22)、用于固定待測空氣凈化材料試件的活動小車(17)和帶動活動小車(17)運動的動力機構，所述密封試驗箱(I)的側壁上設置有廢氣進口(11)和氣體濃度測定口( 12)，所述廢氣進口( 11)上設置有廢氣閥門(20-1 )，所述氣體濃度測定口(12)上設置有氣體濃度測定閥門(20-2)，所述液壓機(13)固定在密封試驗箱(I)的內部，所述中波紫外燈管(15)固定在密封試驗箱(I)的內壁上，所述密封試驗箱(I)的箱體內底部固定有輪軌(21)，所述輪軌(21)的數(shù)量為兩根且兩根輪軌(21)平行設置，所述活動小車(17)設置在輪軌(21)上且能夠沿著輪軌(21)前后滑動，所述活動小車(17)位于液壓機(13)的正下方，所述電磁加熱器(22)安裝在活動小車(17)的底部，所述動力機構包括電機(27)、第一皮帶輪(26-1)、第二皮帶輪(26-2)、皮帶(26)、固定軸(28)、轉動盤(25)、安裝軸(19)和傳動桿(24)，所述電機(27)安裝在密封試驗箱(I)的內部，所述安裝軸(30)豎直固定在密封試驗箱(I)的內部，所述第一皮帶輪(26-1)固定安裝在電機(27)的輸出軸上，所述第二皮帶輪(26-2)固定在轉動盤(25)的底部，所述第二皮帶輪(26-2)設置在安裝軸(30)的上端且與安裝軸(30)轉動連接，所述第二皮帶輪(26-2)和第一皮帶輪(26-1)通過皮帶(26)連接形成帶傳輸，所述安裝軸(19)固定在轉動盤(25)上，所述傳動桿(24)的一端套在安裝軸(19)上，所述傳動桿(24)的另一端與活動小車(17)鉸接。
2.按照權利要求1所述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述密封試驗箱(I)上設置有透明密封門(2)，所述透明密封門(2)上設置有把手(3)。
3.按照權利要求2所述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述密封試驗箱(I)上設置有用于控制液壓機(13)工作的液壓機開關(5)、用于控制中波紫外燈管(15)工作的中波紫外燈管開關(6)、用于控制電機(27)工作的電機開關(7)和用于控制電磁加熱器(22)工作的溫控儀(4)，所述液壓機開關(5)、中波紫外燈管開關(6)、電機開關(7)和溫控儀(4)均設置在透明密封門(2)的上方。
4.按照權利要求1或2所述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述液壓機(13)通過液壓機固定軸(14)固定在密封試驗箱(I)的內部，所述液壓機固定軸(14)的一端與密封試驗箱(I)的內壁固定連接，所述液壓機固定軸(14)的另一端與液壓機(13)固定連接。
5.按照權利要求1或2所述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述中波紫外燈管(15)的數(shù)量為四個，四個所述中波紫外燈管(15)對稱設置。
6.按照權利要求1或2所述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述密封試驗箱(I)的頂部設置有氣壓平衡閥(8)。
7.按照權利要求1或2所述的空氣凈化材料多性能測試裝置，其特征在于:所述待測空氣凈化材料試件通過試件固定條(18)和加緊螺栓(23)固定在活動小車(17)上，所述試件固定條(18 )固定在活動小車(17 )上，所述加緊螺栓(23 )設置在試件固定條(18 )上。
全文摘要
本發(fā)明公開了空氣凈化材料多性能測試裝置，包括密封試驗箱、液壓機、中波紫外燈管、電磁加熱器、用于固定待測空氣凈化材料試件的活動小車和帶動活動小車運動的動力機構，密封試驗箱的側壁上設有廢氣進口和氣體濃度測定口，廢氣進口上設有廢氣閥門，氣體濃度測定口上設有氣體濃度測定閥門，液壓機固定在密封試驗箱內，中波紫外燈管固定在密封試驗箱內壁上，密封試驗箱的箱體內底部固定有輪軌，活動小車設置在輪軌上且能夠沿著輪軌前后滑動，活動小車位于液壓機正下方，電磁加熱器安裝在活動小車底部。本發(fā)明結構簡單、設計合理且使用方便、使用效果好，能對凈化空氣材料熱電性、壓電性和光催化效應等多種特性的凈化空氣效果進行測試。
文檔編號G01N33/00GK103091464SQ20131003608
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權日2013年1月30日
發(fā)明者王朝輝, 李彥偉, 劉志勝, 楊露, 秦道天, 趙永禎, 師恒周, 胡素敏 申請人:長安大學