此測試儀可廣泛運用于醫藥、生物工程、食品飲料、微電子等行業,也是過濾器制造商進行過濾器檢測的常規儀器。
1 測試原理
1.1 氣泡點法
當多孔膜材料被合適的浸潤液完全濕潤后,由于液體的表面張力和相應毛細管張力的作用,浸潤液充滿膜孔并駐留在孔中。在濾材的兩側加上氣體壓差, 要克服毛細管壓力將孔道中的液體趕走而冒出氣泡,氣體的壓差必須增大到某 一值?P,這個壓差值就稱為氣泡點,其計算公式如式1。式 1 表明,孔徑愈小,氣泡點愈高,因此可以用氣泡點來檢測過濾器的性能。
?P=K4σ cosθ / D
( 式1)
其中: ?P—壓差(達因/厘米 2),氣泡點值
σ —浸潤液的表面張力(達因/厘米)
θ—濾膜與浸潤液的接觸角
D—孔徑(厘米)
K—孔形系數(因為真實的濾膜上的孔不是圓柱形)
1.2 保壓法(壓力衰減)
濾材被液體(濕潤液)浸潤后,在濾材的兩側加上氣體壓差,并使濾材上 游成為一個密閉的氣壓腔,所加的壓差值略小于濾材的氣泡點(一般設定在氣 泡點的80%),這時氣體不能在濾材的毛細孔中直接流通,但氣體分子可以通過毛細孔中的液體擴散至下游,這種由于氣體擴散而形成的氣體流量稱為擴散 流。由于氣體的擴散,濾材上游的壓力將衰減,衰減值的大小和濾材的過濾性 能形成對應關系,因此測得一定時間內的壓力衰減值就能判斷過濾器的性能。1.3 擴散流擴散流與壓力衰減值之間存在以下對應關系:
D = ?? P V / T ?Pa
(式 2)
其中:D—擴散流值 (毫升/分 ml/min)
? P—壓力衰減值(mbar)
V—上游體積(毫升ml)
T—測試時間(分min)
Pa—大氣壓力(1013mbar)
測得一段時間內的壓力衰減值,再測得上游封閉體積后,通過以上公式就可計算得出擴散流值。
1.4 水侵入保壓法
這種方法是為測試疏水型筒式濾芯所設計的。目前用前幾種方法測試時,對此類濾芯都使用醇類浸潤濾膜。由于醇類的使用會帶來健康和可燃性引起的
安全性問題,而用水浸入法測試時只使用去離子水/注射用水(DI/WFI)級別 的水,且濾膜不會被濕透,意味著在原理上這是一種極具吸引力的測試方法。 水侵入保壓法的原理是在干燥清潔的疏水性膜上加上水壓,表面張力和毛細管張力使水被排斥,當逐漸升高壓力到一定值,水被壓過膜上最大孔,此壓力值 被稱為水侵入壓力, 當所加水壓略低于水侵入壓力值,并隔絕上游體積,保持 一定時間,使系統穩定,然后測量壓力衰減值,將測量值與規定值比較就能判斷濾器的完整性,這種方法稱為水侵入保壓法。
水侵入壓力值與膜的孔徑、膜的疏水性、水的純度、水的溫度、膜的潔凈度、膜的干燥度等有關,影響的因素較多,在實踐中要實現這種測試的重現性是很困難的。因此這種方法可作濾器的粗檢,如果水侵入保壓法通過,濾器可 以使用,如果通不過則用擴散流或保壓法進一步進行驗證。
儀器面板介紹 背板介1— 電源開關,控制整臺儀器的電源供給。
2— 電源插座,提供 220V 交流電源。
3— 保險絲。
4— 液晶顯示屏對比度調節。
5— 放氣管接頭。
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