过滤器抽吸式试验装置和试验方法与流程

1.本发明涉及抽吸式过滤器，特别涉及过滤器抽吸式试验装置和试验方法。


背景技术：

2.例如，中国实用新型cn202538643u公开了一种腹水过滤浓缩装置。患者的腹水被采集且存积在存积容器中，来自存积容器的腹水经过过滤用过滤器的过滤而去除细胞成分，去除细胞成分后的腹水流入浓缩用过滤器，在浓缩用过滤器中，水分等被去除而获得蛋白质溶液。该蛋白质溶液可以被注射到患者体内用于治疗。
3.另外，在cn109200370a中也公开了一种体腔液处理装置，其包括过滤用过滤器和浓缩用过滤器，可以用于处理腹水。
4.对于过滤器，需要在设计试制时或者在批量生产时测试其超滤性能等。


技术实现要素：

5.本发明的发明人发现在滤液送液管线上具有滤液送液泵的抽吸式试验中，当从试验液贮存容器抽吸输送试验液时，液面下降，试验液贮存容器的液面与试验液送液管线中的用于压力测定的腔室的液面的压差扩大。由于该腔室的压力根据该扩大的压差而变化，因而用于测定试验液送液管线中的压力的压力计测量的压力值不断变化，从而导致测量或推算过滤器中的过滤膜受到的压力变得困难。
6.可以理解，这里的“抽吸式”是指，在过滤器的出口侧施加负压而使试验液从过滤器的试验液入口输送入过滤器。
7.本发明的一个目的在于提供一种能够容易地测量或推算过滤器中的过滤膜受到的压力的过滤器抽吸式试验装置和试验方法。
8.本发明的另一个目的在于提供一种能够用于测量过滤器的超滤性能等的过滤器抽吸式试验装置和试验方法。
9.本发明的再一目的在于提供一种能够容易地实施的测量过滤器的超滤性能等的过滤器抽吸式试验装置和试验方法。
10.应当理解，在本发明的过滤器抽吸式试验装置中，在过滤器下游的滤液送液管线中设置滤液送液泵，以在输送滤液的同时将试验液从试验液贮存容器抽吸到过滤器中。在本发明的试验过程中，在测量压力时，无须用试验液贮存容器和过滤器之间的送液泵将试验液从试验液贮存容器泵送到过滤器中。
11.(方案1)、一种过滤器抽吸式试验装置，所述过滤器(20)包括过滤膜、与所述过滤膜的一次侧连通的输入口(21)、以及与所述过滤膜的二次侧连通而用于输出滤液的第一输出口(22)，
12.其特征在于，所述试验装置包括：
13.试验液贮存容器(10)，其用于贮存试验液；
14.试验液送液管线(30)，其一端与所述试验液贮存容器(10)连接，另一端用于与所
述输入口(21)连接，以将所述试验液贮存容器(10)中的试验液输送到所述过滤膜的一次侧；
15.第一压力测定机构(40)，其用于测定所述试验液送液管线(30)中的压力；
16.滤液送液管线(50)，其一端用于与所述第一输出口(22)连接，以从所述过滤器(20)输出滤液；
17.滤液送液泵(50p)，其连接于所述滤液送液管线(50)以用于输送所述滤液；以及
18.调整液送液机构(80)，其用于将调整液输送到所述试验液贮存容器(10)中，
19.其中，
20.所述调整液送液机构(80)以使所述试验液贮存容器(10)的液面处的压力与所述第一压力测定机构(40)的测定部位处的压力的压差恒定的方式输送所述调整液。
21.(方案2)、根据方案1所述的试验装置，其特征在于，
22.所述试验装置还包括：
23.所述过滤器(20)；以及
24.调整液贮存容器(70)，其用于贮存所述调整液。
25.(方案3)、根据方案1或2所述的试验装置，其特征在于，
26.所述第一压力测定机构(40)包括：
27.第一压力计(41)；
28.第一腔室(42)；以及
29.第一压力管线(43)，其一端与所述第一压力计(41)连接，另一端与所述第一腔室(42)的连接端子连接，
30.所述试验液送液管线(30)包括：
31.第一送液管线(31)，其一端与所述试验液贮存容器(10)连接，另一端与所述第一腔室(42)的输入口连接；以及
32.第二送液管线(32)，其一端与所述第一腔室(42)的输出口连接，另一端与所述过滤器(20)的输入口(21)连接。
33.(方案4)、根据方案3所述的试验装置，其特征在于，
34.所述第一腔室(42)的连接端子位于所述第一腔室(42)的上部，所述第一腔室(42)的上部具有气体，所述第一腔室(42)的下部被输送入所述试验液，
35.所述调整液送液机构(80)以使所述试验液贮存容器(10)的液面(11)与所述第一腔室(42)的液面(33)齐平的方式输送所述调整液。
36.(方案5)、根据方案3或4所述的试验装置，其特征在于，
37.所述过滤器(20)以其中心与所述第一腔室(42)的液面(33)齐平的方式设置。
38.(方案6)、根据方案2至5中任一项所述的试验装置，其特征在于，
39.所述调整液送液机构(80)包括：
40.调整液送液管线(81)，其一端与所述调整液贮存容器(70)连接，另一端与所述试验液贮存容器(10)连接；以及
41.调整液送液泵(82)，其设置在所述调整液送液管线(81)中，用于将所述调整液贮存容器(70)中的调整液输送到所述试验液贮存容器(10)中。
42.(方案7)、根据方案1至6中任一项所述的试验装置，其特征在于，
43.所述过滤器(20)还包括与所述过滤膜的一次侧连通的第二输出口(23)，
44.所述试验装置还包括废液送液管线(90)，该废液送液管线(90)的一端连接于所述第二输出口(23)，用于输出废液。
45.(方案8)、根据方案7所述的试验装置，其特在于，
46.所述试验装置还包括：
47.废液送液泵(90p)，其设置于所述废液送液管线(90)中；以及
48.第三压力测定机构(40b)，其设置在所述废液送液泵(90p)的上游侧并用于测定所述废液送液管线(90)中的压力。
49.(方案9)、根据方案1至8中任一项所述的试验装置，其特征在于，
50.所述试验液和所述调整液为同一种溶液。
51.(方案10)、一种过滤器抽吸式试验装置，所述过滤器(20)包括过滤膜、与所述过滤膜的一次侧连通的输入口(21)、以及与所述过滤膜的二次侧连通而用于输出滤液的第一输出口(22)，
52.其特征在于，所述试验装置包括：
53.试验液贮存容器(10)，其用于贮存试验液；
54.试验液送液管线(30)，其一端与所述试验液贮存容器(10)连接，另一端用于与所述输入口(21)连接，以将所述试验液贮存容器(10)中的试验液输送到所述过滤膜的一次侧；
55.第一压力测定机构(40)，其用于测定所述试验液送液管线(30)中的压力；
56.滤液送液管线(50)，其一端用于与所述第一输出口(22)连接，以从所述过滤器(20)输出滤液；
57.滤液送液泵(50p)，其连接于所述滤液送液管线(50)以用于输送所述滤液；以及
58.试验液液面调整机构(100)，其连接到所述试验液贮存容器(10)，以使所述试验液贮存容器(10)的液面处的压力与所述第一压力测定机构(40)的测定部位处的压力的压差恒定的方式调整所述试验液贮存容器(10)的液面。
59.(方案11)、根据方案10所述的试验装置，其特征在于，
60.所述试验液液面调整机构(100)包括升降机构，所述试验液贮存容器(10)支撑于所述升降机构的升降台(120)，通过所述升降台(120)的升降而调整所述试验液贮存容器(10)的液面高度，或者
61.所述试验液液面调整机构包括挤压机构，所述试验液贮存容器(10)为液袋，通过所述挤压机构挤压所述液袋而调整所述液袋中的液面高度。
62.(方案12)、根据方案1至11中任一项所述的试验装置，其特在于，所述过滤器为腹水过滤器。
63.(方案13)、根据方案1至12中任一项所述的试验装置，其特在于，所述过滤器(20)包括圆柱状的主体，所述输入口(21)设置于所述主体的轴向一端，所述第一输出口(22)设于所述主体的外周，所述过滤器(20)以其主体的中心轴线水平的方式设置。
64.(方案14)、根据方案1至13中任一项所述的试验装置，其特在于，所述试验装置还包括第一温度调整装置(12)，所述试验液贮存容器(10)被置于所述第一温度调整装置(12)中而被调节并保持在预定的第一温度；并且/或者
65.所述试验装置还包括第二温度调整装置(25)，所述过滤器(20)被置于所述第二温度调整装置(25)中而被调节并保持在预定的第二温度。
66.(方案15)、根据方案1至14中任一项所述的试验装置，其特在于，
67.所述试验装置还包括第二压力测定机构(40a)，其设置于所述滤液送液泵(50p)的上游侧并用于测定所述滤液送液管线(50)中的压力。
68.(方案16)、一种过滤器抽吸式试验方法，所述过滤器(20)包括过滤膜、与所述过滤膜的一次侧连通的输入口(21)、以及与所述过滤膜的二次侧连通而用于输出滤液的第一输出口(22)，
69.其特征在于，所述试验方法包括：
70.由与所述第一输出口(22)连接的滤液抽吸机构从所述过滤器(20)中抽出滤液而使试验液从试验液贮存容器(10)经由试验液送液管线(30)被吸入所述过滤器(20)而受到过滤，其中，所述试验液送液管线(30)的一端连接到所述试验液贮存容器(10)，另一端连接到所述输入口(21)；
71.由第一压力测定机构(40)测定所述试验液送液管线(30)中的压力；以及
72.以使所述试验液贮存容器(10)的液面处的压力与所述第一压力测定机构(40)的测定部位处的压力的压差恒定的方式调整所述试验液贮存容器(10)的液面。
73.(方案17)、根据方案16所述的试验方法，其特征在于，所述试验方法使用方案1至15中任一项所述的试验装置。
74.在本发明中，调整液送液机构以使试验液贮存容器的液面处的压力与第一压力测定机构的测定部位处的压力的压差恒定的方式向试验液贮存容器输送调整液。这样，第一压力测定机构测得的压力恒定(即，保持不变)，便于试验的顺利进行。
附图说明
75.图1示出了根据本发明的第一实施方式的过滤器抽吸式试验装置的结构示意图。
76.图2示出了根据本发明的第二实施方式的过滤器抽吸式试验装置的结构示意图。
77.附图标记说明
78.10试验液贮存容器、12第一温度调整装置、
79.20过滤器、21输入口、22第一输出口、23第二输出口、24通液口、25第二温度调整装置、
80.30试验液送液管线、31第一送液管线、32第二送液管线、
81.40第一压力测定机构、41第一压力计、42第一腔室、43第一压力管线、
82.40a第二压力测定机构、41a第二压力计、42a第二腔室、43a第二压力管线、
83.40b第三压力测定机构、41b第三压力计、42b第三腔室、43b第三压力管线、
84.50滤液送液管线、50p滤液送液泵、51滤液收集容器、
85.70调整液贮存容器、
86.80调整液送液机构、81调整液送液管线、82调整液送液泵、
87.90废液送液管线、90p废液送液泵、91废液收集容器、
88.100试验液液面调整机构、110固定部、120升降台。
具体实施方式
89.下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。
90.<第一实施方式>
91.如图1所示，本发明提供一种过滤器抽吸式试验装置。其中，过滤器20可以为腹水过滤器。
92.应当理解，过滤器20可以算作试验装置的一部分。试验装置也可以不包括过滤器20，而用于对过滤器20进行抽吸式试验。
93.该过滤器20包括过滤膜、与过滤膜的一次侧(例如，中空纤维的内侧)连通的输入口21、以及与过滤膜的二次侧(例如，中空纤维的外侧)连通而用于输出滤液的第一输出口22。过滤器20还可以包括：与过滤膜的一次侧连通的用于输出废液的第二输出口23；以及与过滤膜的二次侧连通并且在本试验中可以被封闭的另一通液口24。应当理解，这里的过滤膜不限于薄膜，而是可以是包括中空纤维膜等形式的过滤元件。
94.该试验装置可以包括：试验液贮存容器10，其用于贮存试验液；试验液送液管线30，其一端与试验液贮存容器10连接，另一端用于与输入口21连接，以将试验液贮存容器10中的试验液输送到过滤膜的一次侧；第一压力测定机构40，其用于测定试验液送液管线30中的压力；滤液送液管线50，其一端用于与第一输出口22连接，以从过滤器20输出滤液；滤液送液泵50p，其连接于滤液送液管线50，特别是设置于滤液送液管线50中以用于输送滤液；以及调整液送液机构80，其用于将调整液输送到试验液贮存容器10中。
95.该试验装置可以还包括调整液贮存容器70，其用于贮存调整液。调整液送液机构80用于将调整液贮存容器70中的调整液输送到试验液贮存容器10中。
96.这里，调整液送液机构80以使试验液贮存容器10的液面11处的压力与第一压力测定机构40的测定部位处的压力的压差恒定的方式输送调整液。
97.由于随着试验液被抽吸入过滤器20，试验液贮存容器10中的液面11将降低，这将使第一压力测定机构40的测定部位的压力不断变化，该变化的压力使得试验不易顺利进行。在本发明中，调整液送液机构80以使试验液贮存容器10的液面11处的压力与第一压力测定机构40的测定部位处的压力的压差恒定的方式向试验液贮存容器10输送调整液。这样，第一压力测定机构40测得的压力恒定(即，保持不变)，便于试验的顺利进行。
98.优选地，调整液送液机构80可以以使试验液贮存容器10的液面11的位置保持恒定的方式输送调整液。
99.第一压力测定机构40可以包括第一压力计41、第一腔室42和第一压力管线43。第一压力管线43的一端与第一压力计41连接，另一端与第一腔室42的连接端子连接。
100.试验液送液管线30可以包括：第一送液管线31，其一端与试验液贮存容器10连接，另一端与第一腔室42的输入口连接；以及第二送液管线32，其一端与第一腔室42的输出口连接，另一端与过滤器20的输入口21连接。
101.第一腔室42的连接端子可以位于第一腔室42的铅直方向上的上部，特别是上端，当然，该连接端子还可以位于第一腔室42的上部的其它任何位置。第一腔室42的上部可以具有例如空气的气体，第一腔室42的铅直方向上的下部吸入试验液。更具体地，第一送液管
线31从第一腔室42的输入口向第一腔室42输入试验液。试验液从第一腔室42的输出口经由第二送液管线32被吸入过滤器20。
102.这里，调整液送液机构80优选以使试验液贮存容器10的液面11与第一腔室42的液面33齐平的方式输送调整液。当然，试验液贮存容器10的液面11与第一腔室42的液面33的高度可以存在高度差，但是，该高度差(如果存在的话)优选是恒定的。
103.优选地，过滤器20以其中心与第一腔室42的液面33齐平的方式设置。
104.由于第一腔室42中的封闭的气体的压力基本上等于液面33处的压力(气体将液面33处的压力传递到第一压力计41)，且液面33和过滤器20的中心齐平，因而，第一压力计41测得的压力基本上等于过滤膜受到的压力，从而可以容易地获得过滤膜受到的压力。
105.在该实施方式中，第一压力测定机构40的测定部位即为液面33，在不借助空气的情况下，液面33即是第一压力测定机构40或者说第一压力计41所直接测量的部位。
106.在本发明中，通过设置第一腔室42，测量的是第一腔室42中封闭的气体的压力，因而，第一压力计41不必与试验液接触，因而，可以避免试验液污染第一压力计41，从而第一压力计41可以容易地重复使用，这降低了试验成本。
107.调整液送液机构80可以包括：调整液送液管线81，其一端与调整液贮存容器70连接，另一端与试验液贮存容器10连接；以及调整液送液泵82，其设置在调整液送液管线81中，用于将调整液贮存容器70中的调整液输送到试验液贮存容器10中。至少在稳定的试验阶段，调整液送液泵82可以持续地工作，以使试验液贮存容器10的液面11的位置保持恒定。应当理解，本申请中提到的送液泵设置在送液管线可以表现为送液泵将两条送液管线连接在一起。
108.试验装置可以还包括废液送液管线90，该废液送液管线90的一端连接于过滤器20的第二输出口23，从而输出废液。
109.这里，试验液和调整液可以为同一种溶液，这使得试验运行起来更简单。然而，本发明不限于此，例如，试验液和调整液可以为密度不同且互不相溶的两种液体，这样，被送入过滤器20的液体始终为试验液，而调整液仅用于调整试验液贮存容器10的液面11。
110.过滤器20可以包括圆柱状的主体，输入口21可以设置于主体的轴向一端，第二输出口23可以设置于主体的轴向另一端。第一输出口22和通液口24可以设于主体的外周，在本试验方式中，从主体的外周伸出。这里，优选地，过滤器20以其主体的中心轴线水平的方式设置。例如，在过滤膜包括中空纤维的情况下，过滤器20的主体的中心轴线处的压力可以代表过滤膜受到的压力。过滤器20的这种设置方式更容易准确地获得过滤膜受到的压力。应当理解，过滤器20还可以大致竖直地放置。
111.可选地，试验装置可以还包括第一温度调整装置12，试验液贮存容器10被置于第一温度调整装置12中而使试验液贮存容器10中的试验液被调节并保持在预定的第一温度。该第一温度例如为人体的体温37度。该第一温度调整装置12可以为容纳有液体的恒温槽，试验液贮存容器10设置在该液体中。
112.可选地，试验装置可以还包括第二温度调整装置25，过滤器20被置于第二温度调整装置25中而被调节并保持在预定的第二温度。该第二温度例如为人体的体温37度。该第二温度调整装置25可以为容纳有液体的恒温槽，过滤器20设置在该液体中。
113.这样，可以使试验液的温度接近人体的体温，从而便于模拟真实的腹水过滤器的
使用情况。
114.试验装置可以还包括第二压力测定机构40a，其设置于滤液送液泵50p的上游侧并用于测定滤液送液管线50中的压力。与第一压力测定机构40相似地，该第二压力测定机构40a可以包括第二压力计41a、第二腔室42a和第二压力管线43a。由于第二压力测定机构40a与第一压力测定机构40相似，这里不再对其进行详细说明。
115.与试验液送液管线30类似地，该滤液送液管线50可以包括两段送液管线，第二腔室42a将两段送液管线连接在一起。从滤液送液管线50输出的滤液(过滤掉不期望保留的成分后的试验液)可以被收集到滤液收集容器51中，被采样和测量。
116.试验装置可以还包括：废液送液泵90p，其设置于废液送液管线90中用于输送废液；以及第三压力测定机构40b，其设置在废液送液泵90p的上游侧并用于测定废液送液管线90中的压力。
117.与第一压力测定机构40相似地，该第三压力测定机构40b可以包括第三压力计41b、第三腔室42b和第三压力管线43b。由于第三压力测定机构40b与第一压力测定机构40相似，这里不再对其进行详细说明。
118.与试验液送液管线30类似地，废液送液管线90可以包括两段送液管线，第三腔室42b将两段送液管线连接在一起。从废液送液管线90输出的废液(过滤掉的不期望保留的成分)可以被收集到废液收集容器91中。
119.这里，送液泵82、50p和90p可以为滚子泵(roller pump)。
120.<第二实施方式>
121.图2示出了根据本发明的第二实施方式的过滤器抽吸式试验装置。对于与第一实施方式相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的详细说明。下面主要说明第二实施方式与第一实施方式的不同之处。
122.在第一实施方式中，通过调整液送液机构80将调整液贮存容器70中的调整液输送到试验液贮存容器10中来调整试验液贮存容器10的液面11的位置。因而，可以认为调整液贮存容器70和调整液送液机构80构成了试验液液面调整机构。
123.在第二实施式中，使用其它形式的试验液液面调整机构，该试验液液面调整机构连接到试验液贮存容器10，以使试验液贮存容器10的液面11处的压力与第一压力测定机构40的测定部位处的压力的压差恒定的方式调整试验液贮存容器10的液面11。特别地，该试验液液面调整机构以使试验液贮存容器10的液面11的位置保持恒定(高度不变)的方式调整试验液贮存容器10的高度和/或位置和/或形状。
124.在一个示例中，如图2所示，该试验液液面调整机构100可以包括升降机构，升降机构包括固定部110和升降台120。试验液贮存容器10支撑于升降机构的升降台120，通过升降台120的升降而调整试验液贮存容器10的液面11的高度。该升降台可以手动或电动地升降。
125.在另一示例中，试验液液面调整机构可以包括挤压机构，试验液贮存容器10可以为液袋，通过挤压机构挤压液袋而调整液袋中的液面高度。
126.本发明还提供过滤器抽吸式试验方法，该试验方法可以使用根据本发明的试验装置。
127.该试验方法包括：由与第一输出口22连接的滤液抽吸机构(例如，滤液送液泵50p)从过滤器20中抽出滤液而使试验液从试验液贮存容器10经由试验液送液管线30被吸入过
滤器20而受到过滤；由第一压力测定机构40测定试验液送液管线30中的压力；以及以使试验液贮存容器10的液面11处的压力与第一压力测定机构40的测定部位处的压力的压差恒定的方式调整试验液贮存容器10的液面11的位置。
128.应当理解，上述对试验装置描述的各结构、步骤和功能均可以同样地适用于该试验方法。
129.可以通过上述第一压力测定机构40、第二压力测定机构40a和第三压力测定机构40b测得的压力计算过滤膜的膜间压力差(也称“跨膜压差”)，该膜间压力差可以用于计算过滤器的超滤性能。由于本发明的试验装置和试验方法可以使第一压力测定机构40稳定地测量压力，因而，可以容易地进行超滤性能试验。
130.在一个示例中，膜间压力差tmp＝(过滤器入口侧的压力+过滤器出口侧的压力)/2
–
滤液侧压力。
131.其中，可以将第一压力测定机构40测得的压力作为上述过滤器入口侧的压力，将第二压力测定机构40a测得的压力作为上述滤液侧压力，将第三压力测定机构40b测得的压力作为过滤器出口侧的压力。
132.应当理解，本发明的试验装置和试验方法不限于超滤性能的测量，例如，本发明的试验装置和试验方法还可以用于测量过滤器20的截留率。
133.应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本发明的范围。