基于国产呼吸器校验仪校验进口正压氧气呼吸的可行性研究

王海宽

（国家矿山应急救援开滦队，河南 唐山 063000）

引言

本文以德国进口的PssBG4 型正压氧气呼吸器为例进行研究探讨，目前其配套的为Test-it 6100 型校验仪，每台价格在13 万元左右，每年校验仪自身需要校验一次，费用每台每次2000 元。如果在使用过程中出现了故障，其检测和维修费用更加昂贵，在目前煤炭行业亏损，安全投入有限的背景下，救护队的资金投入捉襟见肘，无法大笔资金投入满足需要。

1 PssBG4 正压氧气呼吸器配套校验仪的构造及应用

PssBG4 正压氧气呼吸器是一款从德国进口的囊式正压氧气呼吸器，主要用于救护队的个人防护装备，按照矿山救护队的相关管理规定，正压氧气呼吸器必须根据说明书要求定期进行校验，PssBG4 正压氧气呼吸器需要校验低压报警响应值、呼吸两阀、排水阀、排气阀、正压气密性、高压气密性、流量、自补阀、手补阀、余压报警和电池电量等13 项技术指标，使用配套的德国进口Test-it 6100 型校验仪。该型校验仪主要由压力传感检测单元、流量传感检测单元、检测数据显示单元、测试接口单元、气路控制单元组成。

在校验PssBG4 正压氧气呼吸器的各项指标中，主要包括压力指标、流量指标、仪器自检指标三大类，其中低压报警响应值、呼吸两阀、排水阀、排气阀、正压气密性、自补阀属于压力指标，主要使用压力传感检测单元进行数据检测，定量供氧属于流量指标，主要使用流量传感检测单元进行数据检测。高压气密性、余压报警、电池电量属于仪器自检指标，不需要校验仪，根据仪器自身的显示器数据、声光信号显示、外观进行检测。这三大类指标检测合格，就可以认为是满足灾区救援工作需要合格的PssBG4正压氧气呼吸器。

2 国产AJH-3 型校验仪构造及工作原理

AJH-3 型校验仪是由重庆煤矿安全仪器厂研制的，主要配备于军事化矿山救护队，用于呼吸器产品的整机与组件性能的检测或校验，也可用于其它方面对气体压力、流量的检查。

AJH-3 型校验仪由两大部分组成：上部是测量部分，下部是供气部分。测量部分包括2 L/min 玻璃管转子流量计，100 L/min 玻璃管转子流量计，-1 000～1 200 Pa 液体压力计三部分组成。下面的供气部分包括手摇供气系统，定量供气系统两部分组成。

仪器用水柱液体压力计、玻璃管转子流量计等来测定氧气呼吸器成品及其组件的气密程度，氧气流量等，具备氧气呼吸器各项压力指标、流量指标的校验功能。

3 国产AJH-3 型校验仪校验进口PssBG4 正压氧气呼吸器的可行性研究

基于两款校验仪在结构、原理和测试组件方面有所区别，但在测试指标和功能上类似的情况，将国产AJH-3 型校验仪的压力指标测试接头进行了改造，能够与PssBG4 正压氧气呼吸器的面罩三通接口紧密连接，将流量指标测试接头进行了改造，可以连接呼吸器的定量供氧管接头，通过多项改造具备了与PssBG4 正压氧气呼吸器配套的校验连接功能。并对组织使用进口的Test-it 6100 型校验仪与国产改造后的AJH-3 型校验仪，对多台PssBG4 正压氧气呼吸器在不同温度、不同故障设置的情况下进行了校验指标结果的大量检测对比，两种校验仪的在同一台呼吸器上的校验指标数据基本一致，都能够满足PssBG4 正压氧气呼吸器的校验指标需要，并总结出一套使用国产AJH-3 型校验仪校验进口PssBG4正压氧气呼吸器操作规范。

4 AJH-3 型校验仪校验BG4(PssBG4)正压氧气呼吸器操作方法

4.1 检查低压报警的响应值

1）卸下快速接头密封帽，将快速接头插入到改进的实验接头内（如图1 所示）。

图1 连接实图

2）将实验接头一端硅胶供气管与水柱计接头连接，另一端硅胶供气管与手摇供气接头连接。

3）将换向阀转到“+”号处，慢慢用手摇泵向呼吸器系统供气。

4）观察水柱计：当水柱计液面低于140 Pa 时，低压报警器会立即启动。若仪器正常，低压报警指示背景灯和LED 红灯开启；显示出打开气瓶阀图标；报警音鸣响一次（如图2 所示）。

图2 水柱计压力值实图

4.2 检查吸气阀

1）用手紧紧捏住呼气软管，必要时可用固定扳手操作，保持换向阀处于“+”号位置。

2）慢慢用手摇泵进行供气，直到压力水柱计液面高于1 000 Pa 为合格。

4.3 检查呼气阀

1）用手紧紧捏住吸气软管，将换向阀转到“-”号位置。

2）慢慢用手摇泵进行抽气，直到压力水柱计液面低于-1 000 Pa 为合格。

4.4 检查排水阀

1）将换向阀转到“+”号处，进行供气。

2）当供气时，用密封帽开口端罩住排气阀顶杆，握住密封帽直到其被气囊压力板压住为止。

3）直到压力水柱计液面指示大于1 000 Pa 时排水阀不能开启（不能听到气流声），即为排水阀完好。

4.5 检查正压气密性

1）将换向阀转到“+”号处，进行供气直到压力水柱计液面到750 Pa 时，关闭换向阀。

2）开始观察压力水柱计液面，一分钟内压力下降不应大于100 Pa，整机气密合格。

3）然后换向阀转到“-”号位置进行卸压。

4.6 检查排气阀

1）将换向阀转到“+”号处慢慢供气。

2）连续慢慢供气，直到排气阀开启，压力水柱计液面指示应该在400～700 Pa 之间为合格（如图3）。

图3 检查排气阀水柱计压力值实图

4.7 检查高压气密性

1）关闭换向阀开关。

2）打开氧气瓶，当气瓶压力在大于16.5 MPa（165 bar）时，图标“关闭瓶阀”出现在屏幕上，背景灯亮，报警鸣响2 次，关闭瓶阀。大约15 s 后输出检测结果，如高压气密合格：图标（打开瓶阀）出现在屏幕上，蜂鸣俩次，打开瓶阀，高压气密性测试成功完成。如出现故障，屏幕上出现“×”符号，报警鸣响4 次。需要注意的是，氧气压力低于16.5 MPa（165 bar）时，不能进行高压系统测试。

4.8 检查定量供氧阀

1）换向阀还处于关闭位置，将定量蓝色中压管从降温器上的快速接头卸下，并插在事先与小流量计接口相连的胶管接头上，然后卸下正压弹簧，为防止在检测定量供氧流量时自动补给阀开启（如图4）。

2）打开瓶阀供气，观察小流量计里面的浮子指示的读数，定量供氧流量应在1.5～1.9 L/min 之间即为合格（如图4）。

图4 检查定量供氧小流量计压力值图

3）最后将定量蓝色中压管和正压弹簧恢复安装到位。

4.9 检查自动补给阀

1）将换向阀转到“-”号位置，打开瓶阀，进行慢慢抽气。

2）观察水柱压力计液面指示应在10～250 Pa 之间，听到气囊内的自动补给阀开启，即为合格。

4.10 检查手动补给阀

1）关闭换向阀开关。2）按动手动补给阀，听到氧气流入气路的声音，气囊鼓起即为合格。

4.11 检查余压报警

1）关闭氧气瓶，观察报警器，在大约5.5 MPa（55 bar）时发出报警，红色指示灯闪烁为合格。

2）将快速接头从改进的实验接头上拔出，重新将密封帽套在快速接头上。

4.12 检查电池容量

报警器激活或关闭时会自动检查和显示电池容量，电池所剩容量以三个符号代表：

1）符号：电池OK 表示不需要更换。

2）符号：电池报警1 表示呼吸器至多还能用4个小时。应立即更换电池。

3）符号：电池报警2 此情况下，LED 红灯持续亮，报警器发出5 个短的“哗”音，报警器会自动关闭终止其它操作，必须更换电池。

注意：在利用AJH-3 型校验仪进行上述12 项检测时，应观察水柱压力计内水柱的变化，防止水柱内的水喷出或倒吸到校验仪的水盒内，造成校验失败或数据不准等现象。

5 结语

经过对国产AJH-3 型校验仪的改造升级，在校验工作原理、校验指标分析、大量校验数据对比和实际应用中的校验效果，得出如下结论：

1）改造升级后的国产AJH-3 型校验仪具备校验进口PssBG4 正压氧气呼吸器各项技术性能指标的功能。

2）国产AJH-3 型校验仪所采用的水柱液体压力计、玻璃管转子流量计具有精度高、测量数据稳定可靠的特点，压力指标、流量指标的各项校验数据精度满足进口呼吸器要求。

3）国产AJH-3 型校验仪可以替代进口的Test-it 6100 校验仪完成进口PssBG4 正压氧气呼吸器的校验工作。

4）国产AJH-3 型校验仪市场价格便宜仅为3 000～4 000 元，与进口的Test-it 6100 校验仪对比具有价格低、维保费用少、资金投入压力小、不需要接入电源即可使用，适用环境广等优点，具有较强的推广应用价值。