采用液液驱替技术测试滤膜孔径的方法及装置与流程

本发明涉及滤膜孔径分析测试领域，具体涉及一种采用液液驱替技术测试滤膜孔径的方法及装置。

背景技术：

目前采用液液驱替法测试滤膜孔径的仪器均采用给滤膜上端加注驱替液滤膜下端为空气的结构，测试过程中给滤膜上端的驱替液施加压力使滤膜上端的驱替液将滤膜孔隙中浸润液排出。采用以上结构使浸润液被驱替液排出时，浸润液下方会受到气液表面张力的影响（气液表面张力远大于液液表面张力）而使排出浸润液的压力较大，从而使测试孔径结果偏小；同时，受到气液表面张力的影响，会在滤膜下方形成大液滴后才能滴落，这将使流量测试的最小分度为最小滴落液滴的重量，使流量测试、泡点测试的灵敏度和区分度受到影响；另外，滤膜上方驱替液下方空气的结构，使滤膜上方的驱替液在测试前就会给滤膜施加一定的液压，该液压可能使滤膜大孔中的浸润液被排出，造成大孔孔径测试不准确。除此之外，目前采用液液驱替法测试滤膜孔径的仪器，只在滤膜上方加注驱替液，驱替液添加量少，对于一些孔径较大的滤膜无法完成滤膜通量的测试。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种采用液液驱替技术测试滤膜孔径的方法，包括：

使滤膜上端和下端都充满驱替液，且滤膜两侧的驱替液处于同一水平面；

使用气体不断将额外的驱替液压入滤膜上端，使滤膜上端压力增加；

使用压力传感器测量上述气体压力来计算孔径大小；

使用天平称量透过滤膜的驱替液的重量，来计算滤膜孔径分布。

并且，本发明也提出了一种采用液液驱替技术测试滤膜孔径的装置，包括：自动控制系统、高压气源、自动可调气体稳压阀、驱替液扩展腔、样品池、烧杯、引流针、天平；

所述自动控制系统为内装仪器控制软件的微型电脑，与所述自动可调气体稳压阀和所述天平电路连接。

所述高压气源的出气口与所述自动可调稳压阀的进气口连接，所述自动可调气体稳压阀的出气口与所述驱替液扩展腔的进气口连接，所述驱替液扩展腔的排液口与所述样品池的进液口连接，所述样品池的排液口固定设置在所述烧杯的正上方。

所述引流针放置在所述烧杯内，其针尖部位固定设置在所述样品池排液口正下方2mm的位置处，且所述引流针与所述样品池排液口不接触。

所述烧杯放置在所述天平上。

根据本发明提供的采用液液驱替技术测试滤膜孔径的方法及装置，其有益效果为：采用滤膜两侧填充驱替液的方法有效提高滤膜孔径及孔径分布测试的准确性，同时驱替液扩展腔的增加为大孔径滤膜液体通量测试提供了极大的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为采用液液驱替技术测试滤膜孔径的装置的结构示意图；

图中1.自动控制系统，2.自动可调气压稳压阀，3.高压气源，4.驱替液扩展腔，5.样品池，6.滤膜，7.引流针，8.烧杯，9.天平。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明提供实施例采用液液驱替技术测试滤膜孔径的方法，包括：

使滤膜上端和下端都充满驱替液，且滤膜两侧的驱替液处于同一水平面，保证在测试开始前滤膜两侧的液压相等，避免测试未开始时由于液压的作用使滤膜大孔中的浸润液被排出。

测试开始后，使用气体不断将额外的驱替液压入滤膜上端的腔体内，使滤膜上端的压力增加，并使用压力传感器测试上述气体的压力，根据washburn公式：p=4cosθ*γ/d（p为压力，d为滤膜孔径，θ为浸润液与孔壁的接触角，γ为浸润液与驱替气体之间的表面张力）来计算滤膜孔径分布。使用天平称量透过滤膜的驱替液的重量，计算滤膜孔径分布。

并且，本发明也提出了一种采用液液驱替技术测试滤膜孔径的装置，包括：自动控制系统1、自动可调气体稳压阀2、高压气源3、驱替液扩展腔4、样品池5、滤膜6、引流针7、烧杯8、天平9；

所述自动控制系统1为内装仪器控制软件的微型电脑，与所述自动可调气体稳压阀2和所述天平9电路连接，所述自动控制系统1控制自动可调气体稳压阀2使所述高压气源3中的气体进入驱替液扩展腔4。

所述高压气源3的出气口与所述自动可调气体稳压阀2的进气口连接，所述自动可调气体稳压阀2的出气口与所述驱替液扩展腔4的进气口连接，所述驱替液扩展腔4的排液口与所述样品池5的进液口连接，所述样品池5的排液口固定设置在所述烧杯的正上方。

所述引流针7放置在所述烧杯8内，其针尖部位固定设置在所述样品池5排液口正下方2mm的位置处，且所述引流针7与所述样品池5排液口不接触。当有液体从样品池5排液口流下时沿着引流针7流入烧杯，如此可防止从样品池5排液口流出的液体在受到气液表面张力的影响先形成大液滴后才能滴落；避免了流量测试、泡点测试的灵敏度和区分度受到影响。

所述烧杯放置在所述天平9上，所述天平9将测量的驱替液的重量信号传输给自动控制系统1。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

1.采用液液驱替技术测试滤膜孔径的方法，包括：使滤膜上端和下端都充满驱替液，且滤膜两侧的驱替液处于同一水平面；使用高压气体作为动力来源，不断将额外的驱替液压入滤膜上端，使滤膜上端压力增加；使用压力传感器测量上述气体压力，从而获得施加在膜上的驱替液的压力；使用天平称量透过滤膜的驱替液的重量，来计算驱替液的流量。

2.采用液液驱替技术测试滤膜孔径的装置，包括：自动控制系统、高压气源、自动可调气体稳压阀、驱替液扩展腔、样品池、烧杯、引流针、天平；所述自动控制系统为内装仪器控制软件的微型电脑，与所述自动可调气体稳压阀和所述天平电路连接；所述高压气源的出气口与所述自动可调气体稳压阀的进气口连接，所述自动可调气体稳压阀的出气口与所述驱替液扩展腔的进气口连接，所述驱替液扩展腔的排液口与所述样品池的进液口连接，所述样品池的排液口固定设置在所述烧杯的正上方；所述引流针放置在所述烧杯内；所述烧杯放置在所述天平上且位于样品池排液口下方。

3.根据权利要求2所述的采用液液驱替技术测试滤膜孔径的装置，其特征在于，所述引流针针尖部位固定设置在所述样品池排液口正下方，且所述引流针与所述样品池排液口不接触。

技术总结
本发明提出了一种采用液液驱替技术测试滤膜孔径的方法及装置，将滤膜两侧填充驱替液的并在滤膜上端施加气压，并通过重量法来计量通过滤膜的流量。该方法有效提高滤膜孔径及孔径分布测试的准确性，同时驱替液扩展腔的增加为大孔径滤膜液体通量测试提供了极大的便捷性。

技术研发人员：柳剑峰
受保护的技术使用者：贝士德仪器科技(北京)有限公司
技术研发日：2020.03.02
技术公布日：2020.05.12