專利名稱：膜孔徑測定儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高分子多孔膜的性能參數測定，具體地說是利用與膜孔性能特性有關的相關參數測定，獲得多孔膜的孔特性值。
背景技術：
高分子多孔膜己被廣泛用于膜分離技術，其滲透性和分離效果也逐漸為人們強烈關注。膜的孔特性參數(如孔隙率，平均孔徑，孔徑分布等)測定，對于膜的生產工藝改進、膜產品研究開發和膜產品的合理應用來說至關重要。目前，人們采用的一些測定和評價方法均各有利弊起泡點壓力方法以其測定膜的最大孔徑來評價膜性能存在片面性，其裝置的壓力穩定性差、數據重現率不高、準確度低；采用汞壓入法來測定膜的孔徑、孔徑分布，除儀器價格昂貴之外，汞金屬不利于操作者的健康，加上壓汞儀測定中的高壓，會使樣品產生形變而引入較大誤差；掃描電鏡法直觀準確，卻存在試樣面積小的局限性；已知粒徑溶液過濾法則易受表面吸附的影響；液體流速法則是屬于最方便快捷的一種，雖然它在液體滲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，更貼近于通常的使用目的。
技術內容本實用新型所涉及的測定微多孔膜的方法首選為液體流速法與氣泡壓力法相結合的方法，相對來說，液體流速方法應是較好的一種測定方法之一。它與氣泡壓力法相結合完全可以用于膜性能的綜合評價。
本實用新型的測定原理基于Bechhold和Hagen-Poiseuille定律的有關公式r＝(8ηL·Q/A·Pr·ΔP·t)1/2或者r＝[8ηΔL·J/(Ap/Am)ΔP]1/2其中r-孔半徑 Pr-孔隙率 Q-透過液通量 ΔP-操作壓力L-膜厚度 ΔL-皮層厚度η-滲透液粘度t-時間A-膜有效面積 Ap-總孔面積 Am-總膜面積 J-通量＝Q/A·t本實用新型的膜孔徑測定儀，包括箱體、面板和工作臺，其管路和壓力平衡罐設在箱體內，面板上設有操作閥、壓力表、氣泡顯示管、流量計，測試池位于工作臺面上，所說的測試池是一個由帶導孔的上下蓋扣合并固定的測試裝置，中間為樣品腔室，其特征在于所說的壓力平衡罐上設有水、氣兩路通往測試池的管路，氣路連接三通、四通，該四通的其余三路一路與壓力表相連，另一路通過操作閥到測試池，再一路接電磁閥到排氣口；壓力平衡罐的下面設通水管路，該管路中設操作閥與測試池相連接。
所述的測試池是微多孔平面膜制件測試裝置。
所述的測試池是微多孔管或膜制件測試裝置。
所述的測試池是中空纖維多孔膜制件測試裝置。
本裝置中由于設有氣、水兩路通往測試池的管路和相應的閥門，因此對親水材質和疏水材質制品均適用。同時測試池設在工作臺面上為操作提供了方便，更換測試裝置也十分便利，它可以精確測定(計算)現有的多種類型多孔膜制件。可以同時測定膜的最大孔徑、平均孔徑、孔徑分布等重要參數，從多方面對膜制品的綜合性能進行考察，以期評價膜品質。實踐表明，其數據穩定、準確、重現性良好。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本測定裝置的工藝流程圖。
圖3是微多孔平板狀膜制件測試裝置的結構示意圖。
圖4是微多孔管膜制件測試裝置的結構示意圖。
圖5是中空纖維微多孔膜制件測試裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對實施例的實施方式加以說明。
參見附圖。如圖1所示，本實施例的膜孔徑測定儀外形如同桌柜，它包括箱體17、面板18和工作臺19，管路16和壓力平衡罐3設在箱體17內，面板18上設有操作閥(2、4、7、8、10)、壓力表(5、6)、氣泡顯示管(未標出)、流量計(13、14、15)，測試池11位于工作臺面19上，所說的測試池11由帶導孔的上下蓋扣合并固定，中間為樣品腔室，腔室中設被測膜制件，從進氣口GI進入電磁閥1和操作閥2直接到壓力平衡罐3，壓力平衡罐3上端設有水、氣兩路通往測試池11的管路，氣壓管路經圖中右下邊的三通接四通和壓力表5、6，四通中的兩路，一路接操作閥8到測試池11，另一路接電磁閥9至排氣口GE。壓力平衡罐3的下面設通水管路連接操作閥10到測試池11。壓力平衡罐3上的WI為加水入口。
圖2給出了工藝流程圖，最左邊的氮氣鋼瓶，即為外接的氣源20，經電磁閥1然后是操作閥2接入到壓力平衡罐3，壓力平衡罐3的頂部設出氣管路，接有氣壓表5、6，用于精確測壓。其間(氣壓表前)設有閥門4、7，接點A處所設的三通與接點B處的四通相連，四通的一路接操作閥7與氣壓表6；另一路接操作閥8到測試池11供泡壓測試用；最后一路接電磁閥9通往排氣口。壓力平衡罐3下接通水管路經操作閥10通往測試池11。測試池11中可根據需要更換，其中裝有被測膜制件，測試池上方分接氣泡顯示管12和三個不同量程的氣體流量計。
其測試操作的過程簡述如下1、準備通過壓力平衡罐進水口充入適量超純水，將待測件裝入測試池內；2、接通氣源20，開啟電磁閥1、操作閥2，向壓力平衡罐3充氣，打開操作閥4，控制氣壓，起動操作閥10測量被測膜制件在該壓力下通過的流體通量；3、測定微濾膜的起泡點壓力關閉操作閥10，打開操作閥7及8，精確控制壓力，觀察并記錄氣泡顯示管中第一個氣泡出現并連續出泡時的壓力值。
4、數據處理。
具體的測試操作規定根據產品類型、規格不同應略有變化。
圖3所示裝置適合于對微多孔平面膜進行測定。本裝置由帶接頭的上蓋22，下蓋26，異形螺母21及膜安裝組件組成。其中23為多孔的支持板，將被測膜制件24安裝在腔室內，25是個分配塞，供流體均流分布和緩沖之用。27為對合使用的企口，用來固定時防止發生周向錯動，避免膜損傷和影響密封效果。
圖4所示的裝置適用于微多孔管或管膜的被測制件。與圖3的結構原理相同。與之相比，其上蓋22作了拉長變形，其下蓋26變化不大、異形螺母21依舊，膜制件安裝組件則由定位支軸28、密封圈29、帶孔分配塞盤30、密封墊31、墊圈32、固定螺母33構成，安裝后形成自下而上的定向通道。
圖5所示的裝置適用于中空纖維多孔膜性能測定。它由筒體34，出口和進口三部分組成，功能結構組成內容與前面相似，但具體結構有所變化，例如出口對應于上蓋，進口對應于下蓋部分。被測件置于筒體34的腔內。堵頭36及密封圈35、37、38均起密封作用。
權利要求1.一種膜孔徑測定儀，包括箱體(17)、面板(18)和工作臺(19)，其管路(16)和壓力平衡罐(3)設在箱體(17)內，面板(18)上設有操作閥(2、4、7、8、10)、壓力表(5、6)、氣泡顯示管(12)、流量計(13、14、15)，測試池(11)位于工作臺面上，所說的測試池(11)是一個由帶導孔的上下蓋(21、26)扣合并固定的測試裝置，中間為樣品腔室，其特征在于所說的壓力平衡罐(3)上設有水、氣兩路通往測試池(11)的管路，通氣管路接三通、四通，該四通的一路與壓力表(6)相接，另一路接操作閥(8)到測試池(11)，再一路接電磁閥(9)至排氣口；壓力平衡罐(3)的下面設通水管路，該管路中的操作閥(10)與測試池(11)相連接。
2.如權利要求1所述的膜孔徑測定儀，其特征在于所說的測試池(11)是微多孔平面膜制件測試裝置。
3.如權利要求1所述的膜孔徑測定儀，其特征在于所說的測試池(11)是微多孔管或膜制件測試裝置。
4.如權利要求1所述的膜孔徑測定儀，其特征在于所說的測試池(11)是中空纖維多孔膜制件測試裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種用于微多孔膜制品性能測試的膜孔徑測定儀,它包括箱體、面板和工作臺,其管路和壓力平衡罐設在箱體內,面板上設有操作閥、壓力表、氣泡顯示管、流量計,測試池位于工作臺面上,所說的測試池由帶導孔的上下蓋扣合固定,中間為樣品腔室,其特征在于所說的壓力平衡罐上設有水、氣兩路通往測試池的管路,通氣管路接三通、氣壓表和四通,四通中的另兩路,一路接操作閥到測試池,另一路接電磁閥到排氣口。壓力平衡罐的下面設通水管路接操作閥到測試池。該儀器集現有膜測試技術的優點于一體,并加以改進,本裝置可以方便地更換測試池,可適應多種類型微多孔膜制品的膜孔徑測定和膜特性評價。
文檔編號G01N15/02GK2508242SQ0127398
公開日2002年8月28日 申請日期2001年11月12日 優先權日2001年11月12日
發明者孫秀珍, 宋德政, 周莉英 申請人:國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心