滤器完整性测试仪适用于对过滤器进行完整性检测,判断选用的滤材过滤精度是否符合要求、滤材有无破损以及过滤器的密封性是否完好,以保证过滤器能按要求正 常运行。 

 由微电脑控制的新一代过滤器完整性自动测试仪,可直接检测滤芯和滤膜的气泡点和压力衰减值,也可间接检测扩散流和水浸入值。仪器结合先进的测试电路和精密 的算法软件自动测试过滤器的完整性,具有测试精度高,重现性好、操作简单方便等特点。

型测试仪采用 5.7″带背光数字液晶显示屏;中文菜单及提示,实时显示测试数 据和曲线,并可打印测试结果及测试曲线,以便监控测试全过程,帮助分析滤膜及过滤系统的性 能;机内大容量存贮空间,可存贮 50 组测试结果及 50 组测试参数。过滤器完整性的全部操作测 试过程仅在过滤器的上游进行,对过滤器的下游无污染,尤其适用于除菌过滤器的检测。 此测试仪可广泛运用于医药、生物工程、食品饮料、微电子等行业,也是过滤器制造商进 行过滤器检测的常规仪器。 

1   测试原理 

1.1   气泡点法 

    当多孔膜材料被合适的浸润液*湿润后,由于液体的表面张力和相应毛细管张力的作用, 浸润液充满膜孔并驻留在孔中。在滤材的两侧加上气体压差,要克服毛细管压力将孔道中的液体 赶走而冒出气泡,气体的压差必须增大到某一值∆P,这个压差值就称为气泡点,其计算公式如 式 1。式 1 表明,孔径愈小,气泡点愈高,因此可以用气泡点来检测过滤器的性能。 

          ∆P=K4σ cosθ / D                                                                                                    (式 1)

其中:  ∆P—压差(达因/厘米 2),气泡点值

σ—浸润液的表面张力(达因/厘米) 

θ—滤膜与浸润液的接触角 

D—孔径(厘米) 

K—孔形系数(因为真实的滤膜上的孔不是圆柱形) 

1.2   保压法(压力衰减) 

       滤材被液体(湿润液)浸润后,在滤材的两侧加上气体压差,并使滤材上游成为一个密闭 的气压腔,所加的压差值略小于滤材的气泡点(一般设定在气泡点的 80%),这时气体不能在滤 材的毛细孔中直接流通,但气体分子可以通过毛细孔中的液体扩散至下游,这种由于气体扩散而 形成的气体流量称为扩散流。由于气体的扩散,滤材上游的压力将衰减,衰减值的大小和滤材的 过滤性能形成对应关系,因此测得一定时间内的压力衰减值就能判断过滤器的性能。 

1.3   扩散流 

扩散流与压力衰减值之间存在以下对应关系: 

             D =·∆P V / T·Pa                                                                                                 (式 2)

其中:D—扩散流值  (毫升/分 ml/min) 
∆P—压力衰减值(mbar) 

V—上游体积(毫升 ml) 

T—测试时间(分 min) 

Pa—大气压力(1013 mbar) 

    测得一段时间内的压力衰减值,再测得上游封闭体积后,通过以上公式就可计算得出扩散流值。

1.4   水侵入保压法 

    这种方法是为测试疏水型筒式滤芯所设计的。目前用前几种方法测试时,对此类滤芯都使 用醇类浸润滤膜。由于醇类的使用会带来健康和可燃性引起的安全性问题,而用水浸入法测试时 只使用去离子水/注射用水(DI/WFI)级别的水,且滤膜不会被湿透,意味着在原理上这是一种吸引力的测试方法。 

水侵入保压法的原理是在干燥清洁的疏水性膜上加上水压,表面张力和毛细管张力使水被 排斥,当逐渐升高压力到一定值,水被压过膜上最大孔,此压力值被称为水侵入压力, 当所加水压略低于水侵入压力值,并隔绝上游体积,保持一定时间,使系统稳定,然后测量压力衰减值,将测量值与规定值比较就能判断滤器的完整性,这种方法称为水侵入保压法。 

水侵入压力值与膜的孔径、膜的疏水性、水的纯度、水的温度、膜的洁净度、膜的干燥度等有关,影响的因素较多,在实践中要实现这种测试的重现性是很困难的。因此这种方法可作滤 器的粗检,如果水侵入保压法通过,滤器可以使用,如果通不过则用扩散流或保压法进一步进行 验证。 

备工作

1. 将仪器安放在一平稳、清洁之工作台上。

2. 准备好 220V, 50Hz 的交流电源。

3. 备好干燥清洁的空气或氮气作为气源。

4.若用易燃液体作为浸润液时,要保持测试场地的通风。

若需进一步的技术支持,请与本公司联系。 

浸润滤材 

滤芯或滤膜测试前,必须用合适的浸润液*浸润,才能进行后续操作。用户可根据现场 实际情况选择以下两种方法中的一种。 

1.冲洗浸润 

1)准备好合适洁净的浸润液,亲水性滤材(如聚醚砜膜,尼龙膜,混合纤维素膜等)可 用纯水,疏水性滤材(如聚四氟乙烯膜等)可用醇类(乙醇、异丙醇等)。经过完整 性数据的对照测试,取得工艺溶液的完整性数据后,也可用工艺溶液进行湿润。对于 可进行完整性测试的滤材,过滤器制造商会提供完整性测试的数据及条件,对此项若 有疑问,可向本公司或向滤芯或滤膜的供应商咨询。 

2)将滤膜或滤芯装入外壳(装膜片时必须用镊子或戴手套,以免手上油脂影响滤膜湿润性能)后,充入湿润液并使其流动,充液时要保证外壳内气体全部从排气阀中排出。

3)冲洗滤膜或滤芯的湿润液量参考下表

4)    冲洗完毕,将滤壳中留存的浸润液从排污阀中排尽。

2.    浸泡浸润

1) 同上 1)。

2) 将浸润液倒入合适的容器中。

3) 将滤膜或滤芯放入上述容器中并使其*浸没。

4) 浸润时间保持 10 分钟以上,其间翻动几次。

5) 浸润结束后,从容器中拿出滤膜或滤芯,沥去多余的浸润液,将滤膜或滤芯装入滤壳。

6) 用水浸润滤膜或滤芯时,用  40℃—50℃温水浸润效果更佳,但浸完后测试前必须用室温水将其冷却至室温,以免产生测试误差。

气路连接 

1.根据需要按图 3-1 或图 3-2 连接气路,将浸润过的滤膜或滤芯分别装入滤盘或滤器中。 

2.进行气泡点和保压测试时,按图 3-1 连接需关闭阀门 V1、V2、V4 和 V5,开启阀门 V3; 按图 3-2 连接需关闭阀门 V2、V4 和 V5,开启阀门 V1、V3。 

3.将气源压力调节至高于实际气泡点 0.15—0.25MPa 并能基本稳定。如用水作浸润液一般 应调节至 0.6MPa,用醇类作浸润液一般应调节至 0.3-0.4MPa。 

4.调节后面板上的气流调节旋钮至合适位置(具体操作方法详见第18页气流调节)。出厂 时均调至 1 芯折叠筒式过滤器位置,如要测试的过滤器为 1 芯折叠筒式过滤器时,无需 调节气流调节阀。 

5.测试前(特别是第一次测试前)先要进行滤壳的气密性检测,进行滤壳气密性检测时滤 膜或滤芯不能装在滤盘或滤壳内。按图 3-1 连接进行气密性测试时关闭所有阀门,按图 3-2 连接进行气密性测试时只打开阀 V1,其它阀门均关闭。可依照第17页手动测试的实 际应用中所述的气密性检测方法或第17页所述的气密性测试法,前一种方法更为直观。

维护保养

1、该仪器应保存于清洁、干燥、常温、无振动处,高温、潮湿、灰尘会使电子线路腐蚀,电子期间老化,影响仪器的正常工作,缩短仪器的使用寿命。

2、测试用接管、接插件等暂时不用时应存放于清洁的塑料袋中,以免被污染。

3、不要试图拆开仪器,非专业人员对仪器的处理会损坏仪器。

4、不要用烈性化学制品、洗涤剂或清洗剂清洗仪器。用蘸少许中性肥皂水的软布擦拭机箱。

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