专利名称：一种干法测量滤芯最大孔径的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种干法测量滤芯最大孔径的装置及方法。
背景技术：
滤芯的孔道结构复杂，形状很不规则，流路较弯曲，即使是同一条流路，各处的孔 径差异也很大。所以，通过一定的测量手段测量得到的孔径，并不是滤芯的实际孔径，而是 将所测的孔与规则的圆形毛细管等效之后得到的是滤芯的等效孔径。目前的过滤行业中，应用较为普遍的孔径测量方法是气泡点试验法，即用可控制 的空气压去排空孔道中的润湿液，在形成第一串气泡时，表明达到试验终点；然后，根据此 时的空气压差与湿润液的表面张力以及理想毛细管圆孔之间的简单关系，计算出滤芯的等 效直径。气泡点试验法是在滤芯完全浸泡的状态下进行测试的，由于浸润液静压的影响，试 验终点难以判断；而且在测量中检测的是进气绝对压力，而不是进出气两侧的压力差，试验 结果有较大偏差，无法真实反映滤芯最大孔径数值。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度、重复性好的干法测量滤芯最大孔径的装置及方 法，减小测量误差。本发明采用的技术方案是
一种干法测量滤芯最大孔径的装置，包含有空气压缩机、温度变送器、浸润液罐、吹气 装置，其特征在于所述的干法测量滤芯最大孔径的装置设置有试验腔；所述的试验腔的 试验腔排气口与真空泵相连接；所述的试验腔上设置的试验腔进气口和试验腔排气口分别 与差压变送器相连接。所述的试验腔采用全封闭结构，并水平放置，测试滤芯水平安装在试验腔内。所述的空气压缩机与试验腔之间依次连接有空气缓冲罐、一级调压阀、空气过滤 器、二级精调压阀。所述的浸润液罐与试验腔上的试验腔进气口相连接，之间设置有进液阀；所述的 浸润液罐与试验腔上设置的试验腔排液口相连接，之间设置有排液阀。所述的浸润液罐中的浸润液为分析纯的异丙醇。所述的吹气装置与试验腔的试验腔排气口相连接，之间设置有自动排水器。所述的浸润液罐上设置有温度变送器；温度变送器和差压变送器与PLC系统连 接，PLC系统上连接有打印机。一种干法测量滤芯最大孔径的方法，其步骤如下
1)安装滤芯
打开试验腔，将测试滤芯水平安装在试验腔内，然后将试验腔进行密封；
2)滤芯浸润
开启真空泵，对试验腔内进行抽真空，在达到设定时间后，打开浸润液罐上的进液阀，
3将浸润液由浸润液罐抽至试验腔内，到达所需液位后，停止真空泵，将测试滤芯进行浸润； 然后关闭进液阀，打开排液阀，将试验腔内的浸润液排回至浸润液罐内。待浸润液全部排净 后，完成测试滤芯的浸润过程；
3)吹气试验
开启空气压缩机，给空气缓冲罐内充空气，之后关闭空气压缩机，打开一级调压，缓慢 调节二级精调压阀，压缩空气通过试验腔进气口进入测试滤芯中心，对测试滤芯进行吹气； 当吹气装置内产生第一串气泡时，达到试验终点，关闭所有阀门；
4)数据处理
试验过程中，温度变送器读取的温度数值和差压变送器读取的差压值传送到PLC系 统，试验数据经处理后，处理结果通过打印机输出。本发明具有以下优点
本发明采用真空浸润方法进行测量，大幅缩短了浸润时间；差压方法的应用，保证了测 量数据的准确性；干法全封闭测量，解决了浸泡状态下液体静压对测量数据的影响；设计 合理，重复性好，测量精度较高。
图1是本发明的工艺流程图。图中，1-空气压缩机，2-空气缓冲罐，3-温度变送器，4-浸润液罐，5-吹气装置， 6-自动排水器，7- 一级调压阀，8-空气过滤器，9- 二级精调压阀，10-试验腔，11-测试滤 芯，12-真空泵，13-打印机，14-PLC系统，15-差压变送器，16-管道系统，17-进液阀，18-排 液阀。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细的说明。本发明所涉及的装置设置有全封闭结构的试验腔10，并水平放置，测试滤芯11水 平安装在试验腔10内。全封闭结构的设计，确保了气体的集中导流，并能及时准确地判断 试验终点，避免环境因素干扰；水平设置的目的是为了避免浸润液分布不均，保证试验结果 反映的是滤芯的最大孔径。试验腔10上依次设置了试验腔进气口 18、试验腔排气口 19、试验腔排液口 20。其 中，试验腔进气口 18与空气压缩机1之间依次连接有空气缓冲罐2、一级调压阀7、空气过 滤器8、二级精调压阀9，两级调压的设计为装置提供了稳定的、可持续的、可调节的压缩空 气；试验腔进气口 18还与浸润液罐4相连接，之间设置有进液阀16，试验腔排液口 20与浸 润液罐4相连接，之间设置有排液阀17，浸润液从试验腔进气口 18进入试验腔10，从试验 腔排液口 20流出并流回浸润液罐4，即滤芯在完全浸润后，将浸润液排空再进行试验，解决 了浸泡状态下试验时液体静压对测量数据的影响，从而避免了系统误差；试验腔排气口 19 与真空泵12相连接，开启真空泵12，对试验腔10内进行抽真空，在达到设定时间后，打开 浸润液罐4上的进液阀16，将浸润液由浸润液罐4抽至试验腔10内，到达所需液位后，停 止真空泵12，将测试滤芯11进行浸润，然后关闭进液阀16，打开排液阀17，将试验腔10内 的浸润液排回至浸润液罐内，待浸润液全部排净后，完成测试滤芯浸润过程，这样的真空浸
4润方法解决了浸润时间过长，浸润不充分的问题，在不破坏滤芯结构的前提下，初次浸润时 间由原来的24小时缩短到1小时，可以使滤芯得到完全充分浸润，大大缩短了试验时间；试 验腔排气口 19还与吹气装置5相连接，之间设置有自动排水器6。吹气装置5采用透明设 计，使试验终点能更清晰地呈现。试验腔进气口 18和试验腔排气口 19分别与差压变送器相连接，直接测量滤芯内 外压力差而不是进气绝对压力，避免了管道系统阻力损失对测量数据的影响，从原理上保 证了测量数据的准确性。本发明的管道系统也采用透明管设计，能及时观察整个试验过程，以便于确定各 操作过程的起止。所用的浸润液为分析纯的异丙醇，即可减少温度对试验结果的影响，又能提高试 验结果的准确性。。浸润液罐4上设置有温度变送器3 ；温度变送器3和差压变送器15与PLC系统14 连接，PLC系统上连接有打印机13 ；试验过程中，温度变送器3读取的温度数值和差压变送 器15读取的差压值，传送到PLC系统14，试验数据经处理后，处理结果通过打印机13输出。本发明的具体步骤如下
1)安装滤芯
打开试验腔10，将测试滤芯11水平安装在试验腔10内，然后将试验腔10进行密封；
2)滤芯浸润
开启真空泵12，对试验腔10内进行抽真空，在达到设定时间后，打开浸润液罐4上的进 液阀16，将浸润液由浸润液罐4抽至试验腔10内，到达所需液位后，停止真空泵12，将测试 滤芯11进行浸润；然后关闭进液阀16，打开排液阀17，将试验腔10内的浸润液排回至浸润 液罐4内。待浸润液全部排净后，完成测试滤芯11的浸润过程；
3)吹气试验
开启空气压缩机1，给空气缓冲罐2内充空气，待空气缓冲罐2压力达到0. 6MPa时，关 闭空气压缩机1，打开一级调压阀7，缓慢调节二级精调压阀9，压缩空气通过试验腔进气口 18进入测试滤芯11中心，对测试滤芯11进行吹气；当吹气装置5内产生第一串气泡时，达 到试验终点，关闭所有阀门；
4)数据处理
试验过程中，温度变送器3读取的温度数值和差压变送器15读取的差压值传送到PLC 系统14，试验数据经处理后，处理结果通过打印机13输出。本发明通过管道系统的合理设计，使浸润液在封闭条件下可循环使用，减少外界 条件对试验结果的影响，增强了试验的可重复性。
权利要求
一种干法测量滤芯最大孔径的装置，包含有空气压缩机(1)、温度变送器(3)、浸润液罐(4)、吹气装置(5)，其特征在于所述的干法测量滤芯最大孔径的装置设置有试验腔(10)；所述的试验腔(10)的试验腔排气口(19)与真空泵(12)相连接；所述的试验腔(10)上设置的试验腔进气口(18)和试验腔排气口(19)分别与差压变送器(15)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种干法测量滤芯最大孔径的装置，其特征在于所述的试 验腔(10)采用全封闭结构，并水平放置，测试滤芯(11)水平安装在试验腔(10)内。
3.根据权利要求1所述的一种干法测量滤芯最大孔径的装置，其特征在于所述的空 气压缩机(1)与试验腔(10)之间依次连接有空气缓冲罐(2)、一级调压阀(7)、空气过滤器 (8)、二级精调压阀(9)。
4.根据权利要求1所述的一种干法测量滤芯最大孔径的装置，其特征在于所述的浸 润液罐(4)与试验腔(10)上的试验腔进气口(18)相连接，之间设置有进液阀(16)；所述的 浸润液罐(4)与试验腔(10)上设置的试验腔排液口(20)相连接，之间设置有排液阀(17)。
5.根据权利要求1或4所述的一种干法测量滤芯最大孔径的装置，其特征在于所述 的浸润液罐(4)中的浸润液为分析纯的异丙醇。
6.根据权利要求1所述的一种干法测量滤芯最大孔径的装置，其特征在于所述的吹 气装置(5)与试验腔(10)的试验腔排气口(19)相连接，之间设置有自动排水器(6)。
7.根据权利要求1所述的一种干法测量滤芯最大孔径的装置，其特征在于所述的浸 润液罐(4)上设置有温度变送器(3)；温度变送器(3)和差压变送器(15)与PLC系统(14) 连接，PLC系统(14)上连接有打印机(13)。
8.一种干法测量滤芯最大孔径的方法，其步骤如下1)安装滤芯打开试验腔(10)，将测试滤芯(11)水平安装在试验腔(10)内，然后将试验腔(10)进行 密封；2)滤芯浸润开启真空泵(12)，对试验腔(10)内进行抽真空，在达到设定时间后，打开浸润液罐(4) 上的进液阀(16)，将浸润液由浸润液罐(4)抽至试验腔(10)内，到达所需液位后，停止真 空泵(12)，将测试滤芯(11)进行浸润；然后关闭进液阀(16)，打开排液阀(17)，将试验腔(10)内的浸润液排回至浸润液罐(4)内，待浸润液全部排净后，完成测试滤芯(11)的浸润 过程；3)吹气试验开启空气压缩机(1)，给空气缓冲罐(2)内充空气，之后关闭空气压缩机(1)，打开一 级调压阀(7)，缓慢调节二级精调压阀(9)，压缩空气通过试验腔进气口(18)进入测试滤芯(11)中心，对测试滤芯(11)进行吹气；当吹气装置(5)内产生第一串气泡时，达到试验终 点，关闭所有阀门；4)数据处理试验过程中，温度变送器(3)读取的温度数值和差压变送器(15)读取的差压值传送到 PLC系统(14)，试验数据处理后，处理结果通过打印机(13)输出。
全文摘要
本发明涉及一种干法测量滤芯最大孔径的装置及方法。目前的过滤行业中，应用较为普遍的孔径测量方法是气泡点试验法，该方法是在滤芯完全浸泡的状态下进行测试的，受浸润液静压影响，试验终点难以判断；而且在测量中检测的是进气绝对压力，而不是进出气两侧的压力差，试验结果有较大偏差，无法真实反映滤芯最大孔径数值。本发明采用真空浸润方法进行测量，大幅缩短了浸润时间；差压方法的应用，保证了测量数据的准确性；干法全封闭测量，解决了浸泡状态下液体静压对测量数据的影响。本发明设计合理，重复性好，测量精度较高。
文档编号G01N15/08GK101968430SQ20101029543
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者刘建锋, 杨鹏, 梁立志, 王唯一, 赵仕哲, 郭新锋 申请人:西安航天华威化工生物工程有限公司