過濾是利用有孔介質(zhì)從流體(液體或氣體)中除去污染物,而過濾器(濾芯)則是由有過濾功能的介質(zhì)(例:濾膜)和相關(guān)組件組裝而成的產(chǎn)品。從過濾的定義可以看出,過濾器的主要目的是除去或者篩分污染物。為了實現(xiàn)這個目的就需要保證濾膜本身的孔徑在一定范圍內(nèi)均一,而組裝成的產(chǎn)品則不能由于組裝過程引入對膜片孔徑的改變或者產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性泄露點。只有這樣生產(chǎn)的產(chǎn)品才被稱為完整的,確認(rèn)產(chǎn)品是否完整的測試就被稱為完整性測試。

那么如何確認(rèn)完整性呢?最準(zhǔn)確的方法是用略大于或等于過濾器(濾芯)的物質(zhì)去嘗試通過過濾器(濾芯),通過觀測過濾器(濾芯)下游的物質(zhì)大小情況來判斷是否有大于或等于過濾器(濾芯)孔徑的物質(zhì)泄露,從而確定過濾器是否發(fā)生泄露即是否完整。可是這個方法存在一個明顯的問題,就是經(jīng)過這個測試的過濾器(濾芯)已經(jīng)被測試物質(zhì)堵塞了,也就是說過濾器(濾芯)本身的功能被破壞了,因此我們稱這種方法是破壞性的。

破壞性的方法會讓測試后的過濾器(濾芯)無法繼續(xù)使用(已污染或堵塞),為此需要非破壞性的完整性測試來對過濾器(濾芯)的完整性進(jìn)行評判,從而在使用前可以提前確認(rèn)過濾器(濾芯)是否完整。這些方法包括泡點法、擴(kuò)散流法、水侵入法、壓力保持法等。需要注意的是非破壞性方法由于不是直接測試過濾器(濾芯)是否泄露,因此其標(biāo)準(zhǔn)的建立必須要與破壞性方法關(guān)聯(lián)。

明白了完整性測試的定義,下面我們來講講非破壞性完整性測試的原理:擴(kuò)散流、壓力保持和泡點均源自相同的機(jī)理——檢測從潤濕濾膜的一側(cè)向另一側(cè)穿透的氣體流量。
泡點
是指在某溫度下,用氣體壓迫排出已潤濕過濾膜上最大孔所需的最小壓力差。它的大小只取決于濾膜最大孔的孔徑大小與膜面積無關(guān)。

由于泡點是根據(jù)下游氣流的變化(持續(xù)出泡)推導(dǎo)得出,其結(jié)果是非直接測量值,在判斷上存在主觀成分。只有當(dāng)下游的氣流變化幅度較大時才更容易觀測,因此泡點測試更適合碟式濾膜和小濾芯的完整性檢測,而較高的壓力和較大的面積條件下靈敏度會有所降低可能導(dǎo)致結(jié)果的誤判。


擴(kuò)散流
是在低于泡點的一定壓力下,一定時間內(nèi),氣體在膜兩側(cè)的壓力差驅(qū)動下通過膜孔中液體的氣流量。擴(kuò)散值是直接檢測的流量值,可檢測大面積濾膜或濾芯并且可以一定程度的反映出濾膜的厚度。

水侵入的機(jī)理比較特殊,是水分子受到較大壓力被擠過膜孔從而檢測到微小流量變化。只能應(yīng)用到疏水濾芯上,必須保證濾芯完全干燥,且對溫度十分敏感。

以上就是比較常見的完整性測試方法及原理。
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