本发明创造属于多孔膜结构测量与表征技术领域，尤其是涉及一种用于测定中空纤维膜孔隙率的装置。
背景技术：
授权公告号为CN 105126629 B的发明专利公开了一种中空纤维膜贯通孔隙率的测试方法和装置，能够准确测得中空纤维膜贯通孔隙率的数值，数据结果准确性好，摒除了无效孔带来的数据误差，通过称量浸润液充满膜无效孔和贯通孔后膜组件的质量m1，称量膜达到泡点压力前随着压力升高从膜中渗出和残留在膜表面的浸润液的质量m2，称量贯通孔中浸润液被高压气体完全排出后膜组件的质量m3，由m1-m2-m3即可得出膜贯通孔中的浸润液质量，再除以浸润液密度即得到浸润液的体积，即为膜贯通孔的体积，再除以中空纤维膜的体积V，就得到了膜贯通孔的孔隙率，即为有效孔隙率数值；在此发明专利中，测试单元中的密闭容器结构较为简陋，测定过程中安装拆卸膜组件不便，此外，膜组件固定在密闭容器中采用的是夹具夹持发的方式，而夹具夹持的方式存在容易损坏膜丝，夹持固定不稳定等问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种结构设计更加合理、安装拆卸方便、膜组件安装稳定的用于测定中空纤维膜孔隙率的装置，以解决上述问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种用于测定中空纤维膜孔隙率的装置，包括气压系统、第一测试单元及第二测试单元，所述第一测试单元及所述第二测试单元均包括与气压系统连接的气体支路、安装于所述气体支路上气体压力表及进气控制阀、测试箱；所述测试箱包括透明箱体、封盖、膜组件连接头及出气管连接头；所述透明箱体内部设有容纳腔，顶部设有插入孔；所述封盖可拆卸的安装于所述透明箱体的顶部，所述封盖与所述插入孔的对应的位置处设有插入所述插入孔中的安装孔；所述膜组件连接头安装于所述安装孔内，所述膜组件连接头的内部为圆柱形空腔结构，所述膜组件连接头的底部敞口，顶部设有与所述气体支路出气端可拆卸连接的进气口，所述膜组件连接头内侧壁设有与待测膜组件封头外螺纹连接的内螺纹；所述出气管连接头与所述透明箱体内腔连通，所述出气管连接头与出气管连接，所述出气管上设有气体流量计及开关阀；所述第二测试单元还包括精密天平，所述第二测试单元的测试箱设于所述精密天平上。
进一步的，所述膜组件连接头内侧壁中部沿周向设有一圈环状挡板，所述膜组件连接头内侧壁上的内螺纹位于所述环状挡板的下方。
进一步的，所述环状挡板的下端面设有密封圈。
进一步的，所述膜组件连接头的外侧壁上端沿周向设有一圈搭接板，所述搭接板的下端面搭接在所述封盖的底部，所述搭接板的下端面设有密封垫。
进一步的，所述封盖的顶板下表面与透明箱体顶部贴合处也设有密封垫。
进一步的，所述透明箱体为圆柱状结构，所述封盖与所述透明箱体通过螺纹连接；所述安装孔为圆孔，所述膜组件连接头为圆柱状结构，所述安装孔与所述膜组件连接头通过螺纹连接。
进一步的，所述第一测试单元的测试箱的透明箱体的下端设有浸润液进口，上端设有浸润液出口，所述浸润液进口和所述浸润液出口处均设有阀门。
相对于现有技术，本发明创造所述的用于测定中空纤维膜孔隙率的装置具有以下优势：
(1)本发明创造所述的用于测定中空纤维膜孔隙率的装置中的测试箱结构设计合理，包括透明箱体、安装在透明箱体上的封盖及安装在封盖上的膜组件连接头，三者之间可拆卸连接，安装拆卸方便；测定时，待检测的膜组件的封头部分通过螺纹安装在膜组件连接头上，进而固定在透明箱体中，膜组件采用螺纹连接的方式固定，膜组件的安装更加稳定，拆卸也更加便利，不使用夹具夹持，避免了膜丝意外损坏；
(2)本发明创造所述的膜组件连接头内侧壁中部沿周向设有一圈环状挡板，待测膜组件的封头部分通过螺纹安装在位于挡板下方的膜组件连接头的空腔内，经膜组件连接头顶部的进气口进入的气体先进入挡板上方的空间内缓冲后，再均匀的进入待测膜组件中的膜丝内，避免气流单独冲击正对进气口的膜丝；
(3)本发明创造所述的膜组件连接头设有搭接板，搭接板与封盖顶部、封盖与透明箱体之间均设有密封垫，膜组件连接头内的环状挡板的下端面设有密封圈，密封效果好，避免漏气的情况发生。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述的用于测定中空纤维膜孔隙率的装置的结构示意图；
图2为本发明创造实施例所述的测试箱的结构示意图。
附图标记说明：
1-气压系统；2-气体支路；3-气体压力表；4-进气控制阀；5-测试箱；6-透明箱体；7-封盖；8-膜组件连接头；9-出气管连接头；10-插入孔；11-安装孔；12-进气口；13-待测膜组件的封头；14-出气管；15-气体流量计；16-开关阀；17-精密天平；18-第一测试单元；19-第二测试单元；20-环状挡板；21-密封圈；22-搭接板；23-浸润液进口；24-浸润液出口。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，一种用于测定中空纤维膜孔隙率的装置，包括气压系统1、第一测试单元18及第二测试单元19；气压系统1包括气源瓶，安装于气源瓶出气口处的减压阀及通过减压阀与气源瓶出气口连接的气体总路；第一测试单元18及第二测试单元19均包括与气压总路连接的气体支路2、安装于气体支路2上气体压力表3及进气控制阀4、及测试箱5；第二测试单元19还包括精密天平18，第二测试单元19的测试箱5设于精密天平17上；
如图2所示，测试箱5包括透明箱体6、封盖7、膜组件连接头8及出气管连接头9；
透明箱体6为圆柱状结构，透明箱体6内部设有容纳腔，顶部设有圆形的插入孔10；
封盖7通过螺纹可拆卸的安装于透明箱体6的顶部，封盖7的顶板下表面与透明箱体6顶部贴合处设有密封垫，封盖7与插入孔10对应的位置处设有插入到插入孔10中的圆形安装孔11；
膜组件连接头8为圆柱状结构，膜组件连接头8通过螺纹可拆卸的安装于安装孔11内，膜组件连接头8的外侧壁上端沿周向设有一圈搭接板22，搭接板22的下端面搭接在封盖7的顶部，搭接板22的下端面设有密封垫；膜组件连接头8的内部为圆柱形空腔结构，膜组件连接头8的底部敞口，顶部设有与气体支路2出气端可拆卸连接的进气口12，膜组件连接头8内侧壁中部沿周向设有一圈环状挡板20，环状挡板20的下端面设有密封圈21，膜组件连接头8内侧壁设有与待测膜组件的封头13外螺纹连接的内螺纹，内螺纹位于环状挡板20的下方；
出气管连接头9与透明箱体6内腔连通，出气管连接头9与出气管14连接，出气管14上设有气体流量计15及开关阀16；
第一测试单元18的透明箱体6的下端设有浸润液进口23，上端设有浸润液出口24，浸润液进口23和浸润液出口24处均设有阀门。
本发明创造所述的用于测定中空纤维膜孔隙率的装置的使用过程如下：
将膜组件连接头安装在封盖上，将制备好的U型膜组件的封头通过螺纹连接的方式安装在膜组件连接头内部，将安装有膜组件连接头和U型膜组件的封盖盖合在透明箱体上，此时，U型膜组件的膜丝悬挂于透明箱体内，即完成了膜组件与测试箱的连接；
1)在第一测试单元处对运行干曲线进行测量：U型膜组件安装在第一测试单元的测试箱内后，缓慢通入气体，记录透过U型膜组件的气体流量及气体压力，得到运行干曲线；
2)将U型膜组件的膜丝全部浸润到浸润液中，浸润完全后，取出，称量得质量m1；
3)在第一测试单元处对泡点进行测量：将U型膜组件安装在第一测试单元的测试箱内后，经浸润液进口向透明箱体内注入浸润液至全部淹没U型膜组件的膜丝，缓慢提高气压系统输入的气体压力，当中空纤维膜丝表面有连续气泡溢出时，记录气体压力值即为泡点压力；
4)在第二测试单元处对运行湿曲线进行测量：将U型膜组件的膜丝全部浸润到浸润液中，浸润完全后，取出，安装于第二测试单元处的测试箱内，具体测试过程及数据记录与背景技术中所述专利中运行湿曲线的测量方法相同，得到泡点压力前随着压力升高从膜中渗出和残留在膜表面的浸润液的质量m2，称量贯通孔中浸润液被高压气体完全排出后膜组件的质量m3；
5)由m1-m2-m3即可得出膜贯通孔中的浸润液质量，再除以浸润液密度即得到浸润液的体积，即为膜贯通孔的体积，再除以中空纤维膜的体积V，就得到了膜贯通孔的孔隙率，即为有效孔隙率数值。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。