专利名称：膜孔径测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高分子多孔膜的性能参数测定，具体地说是利用与膜孔性能特性有关的相关参数测定，获得多孔膜的孔特性值。
背景技术：
高分子多孔膜己被广泛用于膜分离技术，其渗透性和分离效果也逐渐为人们强烈关注。膜的孔特性参数(如孔隙率，平均孔径，孔径分布等)测定，对于膜的生产工艺改进、膜产品研究开发和膜产品的合理应用来说至关重要。目前，人们采用的一些测定和评价方法均各有利弊起泡点压力方法以其测定膜的最大孔径来评价膜性能存在片面性，其装置的压力稳定性差、数据重现率不高、准确度低；采用汞压入法来测定膜的孔径、孔径分布，除仪器价格昂贵之外，汞金属不利于操作者的健康，加上压汞仪测定中的高压，会使样品产生形变而引入较大误差；扫描电镜法直观准确，却存在试样面积小的局限性；已知粒径溶液过滤法则易受表面吸附的影响；液体流速法则是属于最方便快捷的一种，虽然它在液体渗透中忽略了管壁的吸附作用等因素，但能反映流通孔道的平均特性，更贴近于通常的使用目的。
技术内容本实用新型所涉及的测定微多孔膜的方法首选为液体流速法与气泡压力法相结合的方法，相对来说，液体流速方法应是较好的一种测定方法之一。它与气泡压力法相结合完全可以用于膜性能的综合评价。
本实用新型的测定原理基于Bechhold和Hagen-Poiseuille定律的有关公式r＝(8ηL·Q/A·Pr·ΔP·t)1/2或者r＝[8ηΔL·J/(Ap/Am)ΔP]1/2其中r-孔半径 Pr-孔隙率 Q-透过液通量 ΔP-操作压力L-膜厚度 ΔL-皮层厚度η-渗透液粘度t-时间A-膜有效面积 Ap-总孔面积 Am-总膜面积 J-通量＝Q/A·t本实用新型的膜孔径测定仪，包括箱体、面板和工作台，其管路和压力平衡罐设在箱体内，面板上设有操作阀、压力表、气泡显示管、流量计，测试池位于工作台面上，所说的测试池是一个由带导孔的上下盖扣合并固定的测试装置，中间为样品腔室，其特征在于所说的压力平衡罐上设有水、气两路通往测试池的管路，气路连接三通、四通，该四通的其余三路一路与压力表相连，另一路通过操作阀到测试池，再一路接电磁阀到排气口；压力平衡罐的下面设通水管路，该管路中设操作阀与测试池相连接。
所述的测试池是微多孔平面膜制件测试装置。
所述的测试池是微多孔管或膜制件测试装置。
所述的测试池是中空纤维多孔膜制件测试装置。
本装置中由于设有气、水两路通往测试池的管路和相应的阀门，因此对亲水材质和疏水材质制品均适用。同时测试池设在工作台面上为操作提供了方便，更换测试装置也十分便利，它可以精确测定(计算)现有的多种类型多孔膜制件。可以同时测定膜的最大孔径、平均孔径、孔径分布等重要参数，从多方面对膜制品的综合性能进行考察，以期评价膜品质。实践表明，其数据稳定、准确、重现性良好。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本测定装置的工艺流程图。
图3是微多孔平板状膜制件测试装置的结构示意图。
图4是微多孔管膜制件测试装置的结构示意图。
图5是中空纤维微多孔膜制件测试装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对实施例的实施方式加以说明。
参见附图。如图1所示，本实施例的膜孔径测定仪外形如同桌柜，它包括箱体17、面板18和工作台19，管路16和压力平衡罐3设在箱体17内，面板18上设有操作阀(2、4、7、8、10)、压力表(5、6)、气泡显示管(未标出)、流量计(13、14、15)，测试池11位于工作台面19上，所说的测试池11由带导孔的上下盖扣合并固定，中间为样品腔室，腔室中设被测膜制件，从进气口GI进入电磁阀1和操作阀2直接到压力平衡罐3，压力平衡罐3上端设有水、气两路通往测试池11的管路，气压管路经图中右下边的三通接四通和压力表5、6，四通中的两路，一路接操作阀8到测试池11，另一路接电磁阀9至排气口GE。压力平衡罐3的下面设通水管路连接操作阀10到测试池11。压力平衡罐3上的WI为加水入口。
图2给出了工艺流程图，最左边的氮气钢瓶，即为外接的气源20，经电磁阀1然后是操作阀2接入到压力平衡罐3，压力平衡罐3的顶部设出气管路，接有气压表5、6，用于精确测压。其间(气压表前)设有阀门4、7，接点A处所设的三通与接点B处的四通相连，四通的一路接操作阀7与气压表6；另一路接操作阀8到测试池11供泡压测试用；最后一路接电磁阀9通往排气口。压力平衡罐3下接通水管路经操作阀10通往测试池11。测试池11中可根据需要更换，其中装有被测膜制件，测试池上方分接气泡显示管12和三个不同量程的气体流量计。
其测试操作的过程简述如下1、准备通过压力平衡罐进水口充入适量超纯水，将待测件装入测试池内；2、接通气源20，开启电磁阀1、操作阀2，向压力平衡罐3充气，打开操作阀4，控制气压，起动操作阀10测量被测膜制件在该压力下通过的流体通量；3、测定微滤膜的起泡点压力关闭操作阀10，打开操作阀7及8，精确控制压力，观察并记录气泡显示管中第一个气泡出现并连续出泡时的压力值。
4、数据处理。
具体的测试操作规定根据产品类型、规格不同应略有变化。
图3所示装置适合于对微多孔平面膜进行测定。本装置由带接头的上盖22，下盖26，异形螺母21及膜安装组件组成。其中23为多孔的支持板，将被测膜制件24安装在腔室内，25是个分配塞，供流体均流分布和缓冲之用。27为对合使用的企口，用来固定时防止发生周向错动，避免膜损伤和影响密封效果。
图4所示的装置适用于微多孔管或管膜的被测制件。与图3的结构原理相同。与之相比，其上盖22作了拉长变形，其下盖26变化不大、异形螺母21依旧，膜制件安装组件则由定位支轴28、密封圈29、带孔分配塞盘30、密封垫31、垫圈32、固定螺母33构成，安装后形成自下而上的定向通道。
图5所示的装置适用于中空纤维多孔膜性能测定。它由筒体34，出口和进口三部分组成，功能结构组成内容与前面相似，但具体结构有所变化，例如出口对应于上盖，进口对应于下盖部分。被测件置于筒体34的腔内。堵头36及密封圈35、37、38均起密封作用。
权利要求1.一种膜孔径测定仪，包括箱体(17)、面板(18)和工作台(19)，其管路(16)和压力平衡罐(3)设在箱体(17)内，面板(18)上设有操作阀(2、4、7、8、10)、压力表(5、6)、气泡显示管(12)、流量计(13、14、15)，测试池(11)位于工作台面上，所说的测试池(11)是一个由带导孔的上下盖(21、26)扣合并固定的测试装置，中间为样品腔室，其特征在于所说的压力平衡罐(3)上设有水、气两路通往测试池(11)的管路，通气管路接三通、四通，该四通的一路与压力表(6)相接，另一路接操作阀(8)到测试池(11)，再一路接电磁阀(9)至排气口；压力平衡罐(3)的下面设通水管路，该管路中的操作阀(10)与测试池(11)相连接。
2.如权利要求1所述的膜孔径测定仪，其特征在于所说的测试池(11)是微多孔平面膜制件测试装置。
3.如权利要求1所述的膜孔径测定仪，其特征在于所说的测试池(11)是微多孔管或膜制件测试装置。
4.如权利要求1所述的膜孔径测定仪，其特征在于所说的测试池(11)是中空纤维多孔膜制件测试装置。
专利摘要本实用新型公开了一种用于微多孔膜制品性能测试的膜孔径测定仪,它包括箱体、面板和工作台,其管路和压力平衡罐设在箱体内,面板上设有操作阀、压力表、气泡显示管、流量计,测试池位于工作台面上,所说的测试池由带导孔的上下盖扣合固定,中间为样品腔室,其特征在于所说的压力平衡罐上设有水、气两路通往测试池的管路,通气管路接三通、气压表和四通,四通中的另两路,一路接操作阀到测试池,另一路接电磁阀到排气口。压力平衡罐的下面设通水管路接操作阀到测试池。该仪器集现有膜测试技术的优点于一体,并加以改进,本装置可以方便地更换测试池,可适应多种类型微多孔膜制品的膜孔径测定和膜特性评价。
文档编号G01N15/02GK2508242SQ0127398
公开日2002年8月28日 申请日期2001年11月12日 优先权日2001年11月12日
发明者孙秀珍, 宋德政, 周莉英 申请人:国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心