泡点仪完整性测试仪泡点仪完整性测试仪
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全湿润后,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。