过滤器完整性测试仪有几种测试方法?
气泡点法
当多孔膜材料被合适的浸润液*湿润后,由于液体的表面张力和相应毛细管张力的作用, 浸润液充满膜孔并驻留在孔中。在滤材的两侧加上气体压差,要克服毛细管压力将孔道中的液体 赶走而冒出气泡,气体的压差必须增大到某一值?P,这个压差值就称为气泡点,其计算公式如 式 1。式 1 表明,孔径愈小,气泡点愈高,因此可以用气泡点来检测过滤器的性能。
?P=K4σ cosθ / D ( 式 1)
其中:?P—压差(达因/厘米 2),气泡点值
σ—浸润液的表面张力(达因/厘米)
θ—滤膜与浸润液的接触角
D—孔径(厘米)
K—孔形系数(因为真实的滤膜上的孔不是圆柱形)
保压法(压力衰减)
滤材被液体(湿润液)浸润后,在滤材的两侧加上气体压差,并使滤材上游成为一个密闭 的气压腔,所加的压差值略小于滤材的气泡点(一般设定在气泡点的 80%),这时气体不能在滤 材的毛细孔中直接流通,但气体分子可以通过毛细孔中的液体扩散至下游,这种由于气体扩散而 形成的气体流量称为扩散流。由于气体的扩散,滤材上游的压力将衰减,衰减值的大小和滤材的 过滤性能形成对应关系,因此测得一定时间内的压力衰减值就能判断过滤器的性能。
扩散流
扩散流与压力衰减值之间存在以下对应关系:
D =·?P V / T·Pa (式 2)
其中:D—扩散流值 (毫升/分 ml/min)
?P—压力衰减值(mbar)
V—上游体积(毫升 ml)
T—测试时间(分 min)
Pa—大气压力(1013 mbar)
测得一段时间内的压力衰减值,再测得上游封闭体积后,通过以上公式就可计算得出扩散流值。
水侵入保压法
这种方法是为测试疏水型筒式滤芯所设计的。目前用前几种方法测试时,对此类滤芯都使 用醇类浸润滤膜。由于醇类的使用会带来健康和可燃性引起的安全性问题,而用水浸入法测试时 只使用去离子水/注射用水(DI/WFI)级别的水,且滤膜不会被湿透,意味着在原理上这是一种 吸引力的测试方法。
水侵入保压法的原理是在干燥清洁的疏水性膜上加上水压,表面张力和毛细管张力使水被 排斥,当逐渐升高压力到一定值,水被压过膜上大孔,此压力值被称为水侵入压力, 当所加水压略低于水侵入压力值,并隔绝上游体积,保持一定时间,使系统稳定,然后测量压力衰减值,将测量值与规定值比较就能判断滤器的完整性,这种方法称为水侵入保压法。
水侵入压力值与膜的孔径、膜的疏水性、水的纯度、水的温度、膜的洁净度、膜的干燥度等有关,影响的因素较多,在实践中要实现这种测试的重现性是很困难的。因此这种方法可作滤 器的粗检,如果水侵入保压法通过,滤器可以使用,如果通不过则用扩散流或保压法进一步进行 验证。
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