氣泡點濾芯完整性測試儀 測試原理
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ΔP,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。
ΔP=K4σ cosθ / D
( 式 1)
其中: ΔP—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)
采用全新的硬件電路設計,使用先進的數字傳感器技術,使測試結果的準確性和一致性得到了全面的提升。
操作步驟
第一次使用儀器前,務請認真閱讀本指南,了解基本原理與各個部件和菜單的功能和操作方法。然后按照以下步驟循序漸進地操作。
氣泡點濾芯完整性測試儀準備工作
1. 將儀器安放在一平穩、清潔之工作臺上。
2. 準備好 220V, 50Hz 的交流電源。
3. 備好干燥清潔的空氣或氮氣作為氣源。
4.若用易燃液體作為浸潤液時,要保持測試場地的通風。
注意 | 1.該測試儀機內為精密電子元件,要盡量保持存放和測試環境的清潔,過多的塵埃會影響儀器的使用壽命。 2.避免在高溫或有凝露的場所使用該儀器。當從溫差較大的地方移動儀器時,要等儀器中的凝露消失后才能通電操作。 |
功能強大,涵蓋了現有關于濾器完整性檢測的所有測試方法,如基本泡點檢測,增強泡點檢測,擴散流檢測,水浸入測試,壓力衰減測試以及手動泡點測試;
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。
擴散流
擴散流與壓力衰減值之間存在以下對應關系:
D =?ΔP V / T?Pa
(式 2)
其中:D—擴散流值 (毫升/分 ml/min)
ΔP—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(1013 mbar)
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。
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。
由微電腦控制的新一代過濾器完整性自動測試儀,可直接檢測濾芯和濾膜的氣泡點和壓力衰減值,也可間接檢測擴散流和水浸入值。儀器結合先進的測試電路和精密 的算法軟件自動測試過濾器的完整性,具有測試精度高,重現性好、操作簡單方便等特點。
人性化的界面設計和友好的提示信息,使儀器的操作簡單方便,易學易用。多種輸入方法(中文,英文,數字及標點符號),使客戶的信息更豐富。
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。
氣路連接
1.根據需要按圖 3-1 或圖 3-2 連接氣路,將浸潤過的濾膜或濾芯分別裝入濾盤或濾器中。
2.進行氣泡點和保壓測試時,按圖 3-1 連接需關閉閥門 V1、V2、V4 和 V5,開啟閥門 V3; 按圖 3-2 連接需關閉閥門 V2、V4 和 V5,開啟閥門 V1、V3。
3.將氣源壓力調節至高于實際氣泡點 0.15—0.25MPa 并能基本穩定。如用水作浸潤液一般 應調節至 0.6MPa,用醇類作浸潤液一般應調節至 0.3-0.4MPa。
4.調節后面板上的氣流調節旋鈕至合適位置(具體操作方法詳見第18頁氣流調節)。出廠 時均調至 1 芯折疊筒式過濾器位置,如要測試的過濾器為 1 芯折疊筒式過濾器時,無需 調節氣流調節閥。
5.測試前(特別是第一次測試前)先要進行濾殼的氣密性檢測,進行濾殼氣密性檢測時濾 膜或濾芯不能裝在濾盤或濾殼內。按圖 3-1 連接進行氣密性測試時關閉所有閥門,按圖 3-2 連接進行氣密性測試時只打開閥 V1,其它閥門均關閉。可依照第17頁手動測試的實 際應用中所述的氣密性檢測方法或第17頁所述的氣密性測試法,前一種方法更為直觀。
產品應用:圓片濾膜折疊式濾芯囊式濾芯及小型濾芯
測試功能
泡點孔徑、氣體滲透性、濾芯及設備完整性、折疊濾芯擴散流、
耐壓測試等。
孔徑測量范圍
潤濕劑 | 表面張力(mN/m) | 孔徑測試范圍(μm) |
去離子水 | 72.8 | 0.4 ~ 500 |
GQ–20 | 20 | 0.1 ~ 100 |
乙醇 | 22.3 | 0.1 ~ 100 |
GQ–16 | 16 | 0.1 ~ 100 |
氣源連接
將鋼瓶或氣泵接至儀器進氣接頭,連接管接口尺寸為f6 mm,并打開減壓閥,壓力設置為0.3~0.6 MPa,即可進行測試。系統的最高承受壓力是0.6 MPa。用f6 mm 氣管將測試儀出口與組件的快接相連,
即可進行泡點測試。
如果測試泡點較小的片式過濾材料,建議將儀器后側的緩沖罐接口,出氣口接口以及組件用一個三通連接,以降低壓力上升速率,方便更準確地觀測泡點。
測試原理、孔徑計算
采用泡壓法測試多孔材料最大孔徑。其原理是:當多孔材料孔徑被潤濕劑封堵時,由于潤濕劑表面張力的作用,需要施加一定的壓力
才能開孔,而且孔徑越小所施加的開孔壓力越大。因此在壓力逐步增加的過程中,最先打開的孔即為最大孔,也就是所謂的“泡點”。
本測試儀按照國家標準設計生產,孔徑通過如下公式計算:
d=4γ/ΔP
d 為多孔材料的孔徑(μm);γ為潤濕劑表面張力(m N?m-1);ΔP
為膜壓差(kPa)。
多孔材料滲透性測試
首先將干燥的樣品安裝至測試組件內,與測試儀的出口連接;已經潤濕的待測樣品需放入烘箱中烘干,冷卻至室溫后裝入測試組件中;將組件的快接頭與測試儀的出口連接。
測試過程中,首先打開“開關/保壓”按鈕,使測試儀與氣源連通,緩慢調節控制閥(逆時針旋轉),使壓力示數緩慢勻速上升,且隨時關注流量顯示情況,記錄多個壓力對應流量數據(至少5 個),以備后續計算。
為什么要檢測過濾器的完整性?
一、無菌工藝及驗證的需要
1、確認正確的過濾孔徑
2、檢測O形圈、墊圈、密封墊的泄露
3、確認消毒滅菌后的完整性
二、法規的要求及需要
1、國家GMP認證的要求
2、出口認證的要求(如FDA)
3、SDA檢查
三、生產及成本控制的需要
1、防止浪費
過濾前檢測及過濾后檢測,以過程保證結果有效,防止浪費藥液
2、節約生產成本
沒有檢測儀,大多數廠家濾芯是定期更換,使用檢測儀后,可以準確判斷濾芯情況,節約成本
3、防止無用功
過濾前檢測及過濾后檢測,以過程保證結果有效,防止返工,節約人力成本,提高效率
主要產品有:
拉力試驗機, 塑料球壓痕硬度計
維卡熱變形試驗儀, 體積表面電阻率測試儀
海綿泡沫落球回彈試驗機, 海綿泡沫拉伸強度試驗機
耐壓試驗機, 介電常數測試儀
海綿泡沫壓陷硬度測驗儀, 介質損耗測試儀
海綿泡沫切割機, 啞鈴制樣機
海綿泡沫疲勞壓陷試驗機, 薄膜沖擊試驗機
熔融指數儀, 無轉子硫化儀
電壓擊穿試驗儀, 摩擦系數儀
低溫脆性沖擊試驗儀 阿克隆磨耗試驗機等。
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