CN111013395A - 滤膜前端控压方法及滤膜孔径测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滤膜前端控压方法及滤膜孔径测试装置，通过自动控制稳压阀可以准确控制滤膜前端压力即使滤膜前端腔体有轻微漏气也不会影响滤膜孔径测试的准确性；同时，通过高压力传感器和低压力传感器以及高流量传感器和低流量传感器的配合使用使得测试结果更加准确。

Description

滤膜前端控压方法及滤膜孔径测试装置

技术领域

本发明涉及滤膜孔径分析测试领域，具体涉及一种气液驱替测试滤膜孔径的方法和装置。

背景技术

毛细孔道被浸润液浸润填充后，由于毛细现象及表面张力的存在，浸润液将延孔壁爬升一定的高度，该高度所形成的压差P与孔直径D满足Washburn公式：P=4cosθ*γ/D，其中θ为浸润液与孔壁的接触角，γ为浸润液与驱替气体之间的表面张力。以某种膜材料为例，将膜用可与其浸润的液体充分润湿，由于表面张力的存在，浸润液将被束缚在膜的孔隙内；给膜的一侧加以逐渐增大的气体压强，当气体压强达到大于某孔径内浸润液的表面张力产生的压强时，该孔径中的浸润液将被气体推出；由于孔径越小，表面张力产生的压强越高，所以要推出其中的浸润液所需施加的气体压强也越高；同样，可知，孔径最大的孔内的浸润液将首先会被推出，使气体透过，然后随着压力的升高，孔径由大到小，孔中的浸润液依次被推出，使气体透过，直至全部的孔被打开，达到与干膜相同的透过率。孔打开后，将有气体流过，在膜后方设置流量传感器监测透过膜的气体流量。通过实时的压力和流量的关系，来计算膜的孔的直径以及直径的数量。

发明内容

依据以上原理，本发明提供的滤膜前端控压方法，包括：自动控制系统、自动可调稳压阀。

所述自动控制系统与所述自动可调稳压阀电路连接，所述自动控制系统给所述自动可调稳压阀发出指令，所述自动可调稳压阀接收到指令后控制其出口压力阶梯上升。

并且，本发明提供了滤膜孔径测试装置，包括：自动控制系统、自动可调稳压阀、低压力传感器、低压力传感器保护阀、高压力传感器、低流量传感器、低流量传感器保护阀、高流量传感器。

所述自动控制系统与所述低压力传感器、低压力传感器保护阀、高压力传感器、低流量传感器、低流量传感器保护阀、高流量传感器电路连接。

所述低压力传感器通过所述低压力传感器保护阀与滤膜前端的腔体连接；所述低压力传感器保护阀的进气口与滤膜前端的腔体连接，其出气口与所述低压力传感器连接。

所述高压力传感器与滤膜前端腔体气路连接。

所述低流量传感器通过所述低流量传感器保护阀与滤膜后端的腔体连接；所述低流量传感器保护阀的进气口与滤膜后端的腔体连接，其出气口与所述低流量传感器连接。

所述高流量传感器与滤膜后端腔体气路连接。

本发明提供的滤膜前端控压方法及滤膜孔径测试装置，其有益效果为可以准确控制滤膜前端压力即使滤膜前端腔体有轻微漏气也不会影响滤膜孔径测试的准确性；同时，通过高压力传感器和低压力传感器以及高流量传感器和低流量传感器的配合使用使得测试结果更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为滤膜孔径测试装置的结构示意图；

图中1. 自动控制系统，2.钢瓶，3.自动调节稳压阀，4.低压力传感器，5.低压力传感器保护阀，6.高压力传感器，7.测试夹具，8.滤膜，9.低流量传感器，10.低流量传感器保护阀，11.高流量传感器。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明提供的滤膜前端控压方法，包括：自动控制系统1、自动可调稳压阀3。所述自动控制系统1与所述自动可调稳压阀3电路连接，所述自动可调稳压阀3的进气口与钢瓶2连接，其出气口与滤膜8前端腔体连接。所述自动控制系统1给所述自动可调稳压阀3发出指令，所述自动可调稳压阀3接收到指令后按照每次增加▽P的增幅增加滤膜前端腔体内的压力。所述自动可调稳压阀3使滤膜8前端腔体内的压力处于稳定值，即使该腔体有轻微漏气情况，其内部压力也不会发生变化，如此便保证了测试的准确性。

本发明提供的滤膜孔径测试装置，包括：自动控制系统1、自动可调稳压阀3、低压力传感器4、低压力传感器保护阀5、高压力传感器6、低流量传感器9、低流量传感器保护阀10、高流量传感器11。

所述自动控制系统1与所述低压力传感器4、低压力传感器保护阀5、高压力传感器6、低流量传感器9、低流量传感器保护阀10、高流量传感器11电路连接，所述自动控制系统1通过发送不同的命令控制以上硬件动作。

所述低压力传感器4通过所述低压力传感器保护阀5与滤膜8前端的腔体连接；所述低压力传感器保护阀5的进气口与滤膜8前端的腔体连接，其出气口与所述低压力传感器4连接；所述高压力传感器6与滤膜8前端腔体气路连接。当滤膜8前端的腔体内压力较小时，所述自动控制系统1控制所述低压力传感器保护阀5打开，此时由低压力传感器4测试滤膜8前端的压力并将该测试值传输给所述自动控制系统1。当滤膜8前端的压力较大时，所述自动控制系统1控制所述低压力传感器保护阀5关闭，此时由所述高压力传感器6测试滤膜8前端的压力并将该测试值传输给所述自动控制系统1。

所述低流量传感器9通过所述低流量传感器保护阀10与滤膜8后端的腔体连接；所述低流量传感器保护阀10的进气口与滤膜8后端的腔体连接，其出气口与所述低流量传感器9连接。所述高流量传感器11与滤膜8后端腔体气路连接。当滤膜8后端的压力较小时，所述自动控制系统1控制所述低流量传感器保护阀10打开，此时由低流量传感器9测试滤膜8后端的流量并将该测试值传输给所述自动控制系统1。当滤膜8后端的流量较大时，所述自动控制系统1控制所述低流量传感器保护阀10关闭，此时由所述高流量传感器11测试滤膜8后端的流量并将该测试值传输给所述自动控制系统1。

本发明工作时，所述自动控制系统1控制自动可调稳压阀3工作，所述自动可调稳压阀3控制钢瓶2内的气体进入滤膜8前端的腔体内，使该腔体内的压力以每次增加▽P的方式阶梯式增长。随着滤膜8前端腔体内的压力增大，滤膜8孔内的浸润液被排出，气体由滤膜8的孔中流出，此时低压力传感器4测试滤膜8前端腔体内部的压力，然后自动控制系统1根据Washburn公式：P=4cosθ*γ/D，（P为压力，D为孔径，θ为浸润液与孔壁的接触角，γ为浸润液与驱替气体之间的表面张力）来计算孔径大小；同时，低流量传感器9测试滤膜8后端的流量，来计算该压力下孔径的数量。随着滤膜8前端腔体内压力的增大及被排开的孔逐渐增多，滤膜8后端的流量也逐渐增大，此时低压力传感器保护阀5和低流量传感器保护阀10关闭，滤膜前端腔体内的压力和其后端的流量由高压力传感器6和高流量传感器11测量，并将测试值传输给自动控制系统1来计算孔径大小及孔径分布。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.滤膜前端控压方法，包括：自动控制系统、自动可调稳压阀；所述自动控制系统与所述自动可调稳压阀电路连接，所述自动控制系统给所述自动可调稳压阀发出指令，所述自动可调稳压阀接收到指令后控制其出口压力阶梯上升。

2.根据权利要求1所述的滤膜前端控压方法，其特征在于，所述自动控制系统控制所述自动可调稳压阀出口即滤膜前端腔体内压力以每次增大▽P的方式增大，且该▽P在测试前可设置。

3.根据权利要求1所述的滤膜前端控压方法，其特征在于，所述自动可调稳压阀调节前端滤膜腔体压力稳定，不会因为该腔体微漏气而使腔体内压力减小。

4.滤膜孔径测试装置，包括自动控制系统、自动可调稳压阀、低压力传感器、低压力传感器保护阀、高压力传感器、低流量传感器、低流量传感器保护阀、高流量传感器；所述自动控制系统与所述低压力传感器、低压力传感器保护阀、高压力传感器、低流量传感器、低流量传感器保护阀、高流量传感器电路连接；所述低压力传感器通过所述低压力传感器保护阀与滤膜前端的腔体连接； 所述高压力传感器与滤膜前端腔体气路连接；所述低流量传感器通过所述低流量传感器保护阀与滤膜后端的腔体连接； 所述高流量传感器与滤膜后端腔体气路连接。

5.根据权利要求4所述的滤膜孔径测试装置，其特征在于，所述低压力传感器保护阀的进气口与滤膜前端的腔体连接，其出气口与所述低压力传感器连接。

6.根据权利要求4所述的滤膜孔径测试装置，其特征在于，所述低流量传感器保护阀的进气口与滤膜后端的腔体连接，其出气口与所述低流量传感器连接。

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