一种薄膜穿透压力测试装置的制作方法

本实用新型属于测试技术领域，涉及到膜的穿透压力，特别涉及到一种能精确得出膜的穿透压力和穿透压力曲线的装置。

背景技术：

目前，通常使用的膜穿透压力测试装置为储气瓶提供压力的测试装置，构造由储气瓶，调节阀，水箱，膜承压装置以及压力计等装置。传统方法一般依靠手动调节储气瓶阀门来改变膜的承受压力，这种方法依赖于手调节阀门的速度，不能精准调节([1]García-Payo M C,Izquierdo-Gil M A,Fernández-Pineda C.Wetting study of hydrophobic membranes via liquid entry pressure measurements with aqueous alcohol solutions[J].[2]Journal of colloid and interface science,2000,230(2):420-431；Smolders K,Franken A C M.Terminology for membrane distillation[J].Desalination,1989,72(3):249-262.)。以此得到的压力曲线要依赖于人的主观操作，不能量化，得到的膜的压力曲线也不能实际反映膜承受压力与流量关系。已有文献采用注射器推注泵提供压力来测试薄膜的水穿透压，但未设有空气仓，没有提供压力缓冲的稳压环境，整个系统内，尤其是在初始时期压力变化较为不稳定，注射泵的推注速度将影响测量薄膜的水穿透压力的结果([3].Guo F,Servi A,Liu A,et al.Desalination by membrane distillation using electrospun polyamide fiber membranes with surface fluorination by chemical vapor deposition[J].ACS applied materials&interfaces,2015,7(15):8225-8232.)。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的问题，避免储气瓶操作过程中人为因素造成的干扰，本实用装置提供了一种薄膜穿透压力测试装置。

本实用新型的技术方案是：一种膜穿透压力测试装置，包括注射泵、膜承压装置、压力传感器，其特征在于，该装置还包括气仓；注射泵、膜承压装置、压力传感器和气仓通过四通连接，形成一个整体的密闭环境；该密闭环境内压力值一致，压力传感器用于实时记录压力增加值；其中，气仓与四通的上连接口连接，保证气仓位于注射泵、膜承压装置和压力传感器的上方，且气仓的空间容积不随压力变化而改变。

所述气仓的内壁材料不与注射泵注射的液体发生反应且不产生形变。

注射泵由步进电机和注射器组成；注射泵推进速度由步进电机控制，实现在不同加压速度下测量膜承受压力性质变化。

本实用新型的有益效果是，消除了人为因素和调节增压速度造成的测量误差，能更加真实的反映膜承受压力的变化。

附图说明

图1是薄膜穿透压力测试装置示意图。

图2是孔径为0.45μm薄膜的穿透压曲线。

图3是孔径为0.22μm薄膜的穿透压曲线。

图中：1气仓；2压力传感器；3注射器；4膜承压装置；5步进电机；6四通。

具体实施方式

以下结合技术方案详细叙述本实用新型的具体实施方式。

一种膜穿透压力测试装置，其特征是，包括气仓1、注射泵、压力传感器2和膜承压装置4；注射泵、膜承压装置、压力传感器和气仓通过四通6连接，形成一个整体的密闭环境，该环境内压力值是一致的，压力传感器用于实时记录压力增加值；其中，气仓与四通的上连接口连接，保证气仓位于注射泵、膜承压装置、压力传感器的上方；且气仓的空间容积不随压力变化而改变；注射泵注射液体到四通内产生压力，压缩气仓中的气体，压力被缓冲；液压增加，传递到膜承压装置的薄膜上，直至液体穿过薄膜，进而得到薄膜的穿透压力。

注射泵由步进电机5和注射器3组成；注射泵推进速度由步进电机控制，可随意调节，实现在不同加压速度下，测量膜承受压力性质变化。

将四通分别连接压力传感器、膜承压装置、空气仓和注射泵，如图1所示。利用搭建好的穿透压测试装置测试不同纤维直径的纤维膜的水穿透压。当注射泵推挤注射器中液体进入密闭环境中时,液体首先进入气仓压缩气体,气仓内气体体积减小,推注泵施加的压力被气仓缓冲,气仓内压力与整个密闭环境中压力达到平衡态,由于气仓缓冲作用施加在膜上的压力变化更加缓慢,测试结果更加准确。测试结果如图2和图3所示。分析可知新型装置可以测试并记录疏水膜的受压变化，可准确测量疏水膜的穿透压。