吸油烟机流体动力效率测试的不确定度评定

王晓良

摘要：IEC61591《家用抽油烟机性能测试方法》标准在2019年修订时增加了流体动力效率测试，该测试从输入功率、风量、风压几个维度对吸油烟机性能进行整体考核。通过测试得出被测吸油烟机的压力、风量和相应的功率曲线，利用该曲线计算出被测吸油烟机的最佳效率点，最后用最佳效率点处的风量、压力、输入功率计算得到被测吸油烟机的流体动力效率。考虑到流体动力效率测试过程复杂，受测试环境温度、仪器设备及人员操作等因素影响比较大，所以实验室测量不确定度评定有着重要意义。

关键词：吸油烟机；流体动力效率；不确定度；

引言

吸油烟机是家庭厨房烹饪时必备的家用电器，能起到吸出厨房内烹饪油烟、保证室内空气清洁的作用。吸油烟机一般有外排式和循环式，循环式国外使用比较普遍，而我国烹饪方式以煎炒烹炸为主，油烟较大，所以国内基本使用外排式吸油烟机。国内外烹饪方式不同，烹饪油烟的特点和浓度不同，所使用的吸油烟机种类也不同，这要求我们对吸油烟机性能的评价标准和试验方法也应该不同。

1吸油烟机分类

目前，油烟产品的市场销售主要有四种结构形式，即深油烟机、塔式油烟机、侧吸油烟机和潜在吸油烟机。深烟机结构简单，是烟机最传统的形式，也称为中国烟机。深油烟机最大的特点是有非常深的烟雾罩，优点是烟雾效果更好，尺寸小，价格便宜；缺点是面值不高，烟雾无法分离，不易清洗，能耗高，塔式油烟机也称为欧洲式油烟机，更适合使用欧洲料理。它的外观漂亮，制造过程比较复杂。欧式吸油烟安装位置离灶台较远，使用中容易碰头，对高个子人群不太友好。侧吸式吸油烟机安装在灶台上方一侧，与传统烟机样式不同，结构新颖，近年来深受消费者的喜爱。侧吸式油烟机靠近烟源，排烟效果更好，同时也减少了滴油和碰头的情况。缺点是噪音略大，炒菜时菜汁容易溅到吸油烟机上，颜值稍低。潜吸式油烟机是根据我国家庭饮食习惯设计，在结构设计上它区别于欧式油烟机和侧吸式油烟机，是将油烟机吸风口下潜至距离灶台更近的控烟区，吸烟口离油烟更近，所以油烟吸得更加快速干净。

2现有性能测试装置及方法存在的问题

（1）减少吸烟试验是根据IEC61591标准进行的，符合欧洲家庭的使用环境和烹饪习惯，而来自西方厨房的烟较少，主要是气味，而且大多数西方家庭的烟都是在不受来自欧洲家庭的压力的情况下抽的(2)既有油泵跟踪颗粒试验装置采用重量颗粒PMX测试仪测试油泵跟踪管和油泵跟踪管内的颗粒浓度，操作过于复杂。(3)既有还原试验在某一状态下进行了测试，不考虑住宅公共烟道内的压力对油烟排出效果的影响，所以试验后的还原效果超过90%，很难区分油烟的类别。 (4)现有试验装置的废气未经处理直接排放到大气中，没有空气净化装置，用于减臭试验的丁烷是有毒物质。在脂肪分离试验中，食用油还能在高温下释放出许多有毒和危险物质，如苯并二甲酸、邻苯二甲酸酯(2-乙酯)、苯乙酸等。，它们会污染环境并危害测试人员的健康。

3测量过程

吸油烟机的出气口连接到压力补偿室，管道直径必须与出风口的直径相同。连接管道的长度为管道直径的5倍。被测吸油烟机在正常使用能连续工作的最高档位下至少运行30min，进行预热。根据被测吸油烟机的风量选择对应的喷嘴。风量测试装置采集每个工况点的压力、温度、输入功率等，得到被测样机的压力、风量和相应的功率曲线。为了保证测试精度，至少要有25个工况点。利用该曲线计算出被测吸油烟机的最佳效率点，最后用最佳效率点处的风量、压力、输入功率计算得到被测吸油烟机的流体动力效率。最佳效率点示例图如图1所示。

图1最佳效率点示例图

4流体动力效率的A类不确定度评定

测试条件：大气压为100583Pa，环境温度为24.3℃，测试最佳效率点压差为288.28Pa，风室内的静压为249.32Pa，选择的喷嘴为一个φ50mm喷嘴和两个φ60mm喷嘴，被测样机的输入功率为103.28W。其压力-风量-功率曲线如图2所示。按照标准对某品牌吸油烟机样机进行10次流体动力效率测试，其压力、风量、内率及最佳效率点测试数据数据如表1所示，流体动力效率测试数据如表2所示。

图2压力-风量-功率曲线

表1压力-风量-功率及最佳效率点数据

表2流体动力效率测试结果

5选购吸油烟机要点

5.1把握好四大“硬核”标准　

一是吸力要大。吸力可以说是衡量吸油烟机的重要标准。吸力越大的油烟机，它漏烟跑烟的可能性就越小。而吸力的大小取决于电机的功率，因此可以从其电机功率来判断吸力的大小。二是风量和风压要大。风量的大小决定了吸油烟机吸油烟的速度。风压越大，则说明其能更轻易地将油烟吸走。三是噪音要达标。噪音大小和油烟机的零部件有着密不可分的关系。如果吸油烟机有一个零部件不过关，就会产生非常大的噪音，因此在挑选时要留心注意下它的静音模式是否达标。四是清洁要方便。在搞厨房卫生时，比较难清洁的一个地方就是吸油烟机，如果考虑选择自带清洁功能的吸油烟机，则可更好地净化厨房环境。

5.2智能吸油烟机

近几年随着智能技术的发展，出现了智能巡航增压吸油烟机，可以根据用户厨房油烟多少和排烟口处的压力自动调节直流变频电机的转速，匹配适合的风量和风压，确保将油烟有效排出的同时还能有效控制噪声和节能效果。另外现在延时关闭、手势控制、烟灶联动、一键瞬吸等智能技术也开始逐渐加入到了吸油烟机产品中。

5.3烟气净化装置

烟气净化装置可设计为通过活性碳吸附处理烹饪烟气，活性碳吸附饱和后可定期更换，被更换的活性碳可热或微波再生，回收利用，降低成本。活性炭被选为吸附材料是因为活性炭的物理(间质)结构和活性炭表面的化学结构:(1)活性炭表面面积大，微孔表面占表面95%以上，这在很大程度上决定了活性炭的吸附能力；(2)活性碳表面有许多酸碱或中性基组，酸性表面功能组包括羟自由基、羧基、醚、苯酚等。对话框，它可以促进活性炭对碱性物质的吸附，而碱性表面功能组主要由吡啶(旋风)及其衍生物组成，可以促进活性炭对酸性物质的吸附.

结束语

通过对吸油烟机流体动力效率的不确定度的分析，可以看出对吸油烟机流体动力效率的主要影响因素是测试重复性和测试设备的精度；对吸油烟机流体动力效率的主要影响测试设备因素为静压测试。因此实验室可以从以上几个方面有针对性地制定质量控制计划，积极开展内部质量控制和外部实验室间比对，或者参与吸油烟机流体动力效率的能力验证，不断提升实验室的检测质量和检测能力。

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