專利名稱：一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置及方法。
背景技術：
濾芯的孔道結構復雜，形狀很不規(guī)則，流路較彎曲，即使是同一條流路，各處的孔 徑差異也很大。所以，通過一定的測量手段測量得到的孔徑，并不是濾芯的實際孔徑，而是 將所測的孔與規(guī)則的圓形毛細管等效之后得到的是濾芯的等效孔徑。目前的過濾行業(yè)中，應用較為普遍的孔徑測量方法是氣泡點試驗法，即用可控制 的空氣壓去排空孔道中的潤濕液，在形成第一串氣泡時，表明達到試驗終點；然后，根據(jù)此 時的空氣壓差與濕潤液的表面張力以及理想毛細管圓孔之間的簡單關系，計算出濾芯的等 效直徑。氣泡點試驗法是在濾芯完全浸泡的狀態(tài)下進行測試的，由于浸潤液靜壓的影響，試 驗終點難以判斷；而且在測量中檢測的是進氣絕對壓力，而不是進出氣兩側的壓力差，試驗 結果有較大偏差，無法真實反映濾芯最大孔徑數(shù)值。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種高精度、重復性好的干法測量濾芯最大孔徑的裝置及方 法，減小測量誤差。本發(fā)明采用的技術方案是
一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置，包含有空氣壓縮機、溫度變送器、浸潤液罐、吹氣 裝置，其特征在于所述的干法測量濾芯最大孔徑的裝置設置有試驗腔；所述的試驗腔的 試驗腔排氣口與真空泵相連接；所述的試驗腔上設置的試驗腔進氣口和試驗腔排氣口分別 與差壓變送器相連接。所述的試驗腔采用全封閉結構，并水平放置，測試濾芯水平安裝在試驗腔內。所述的空氣壓縮機與試驗腔之間依次連接有空氣緩沖罐、一級調壓閥、空氣過濾 器、二級精調壓閥。所述的浸潤液罐與試驗腔上的試驗腔進氣口相連接，之間設置有進液閥；所述的 浸潤液罐與試驗腔上設置的試驗腔排液口相連接，之間設置有排液閥。所述的浸潤液罐中的浸潤液為分析純的異丙醇。所述的吹氣裝置與試驗腔的試驗腔排氣口相連接，之間設置有自動排水器。所述的浸潤液罐上設置有溫度變送器；溫度變送器和差壓變送器與PLC系統(tǒng)連 接，PLC系統(tǒng)上連接有打印機。一種干法測量濾芯最大孔徑的方法，其步驟如下
1)安裝濾芯
打開試驗腔，將測試濾芯水平安裝在試驗腔內，然后將試驗腔進行密封；
2)濾芯浸潤
開啟真空泵，對試驗腔內進行抽真空，在達到設定時間后，打開浸潤液罐上的進液閥，
3將浸潤液由浸潤液罐抽至試驗腔內，到達所需液位后，停止真空泵，將測試濾芯進行浸潤； 然后關閉進液閥，打開排液閥，將試驗腔內的浸潤液排回至浸潤液罐內。待浸潤液全部排凈 后，完成測試濾芯的浸潤過程；
3)吹氣試驗
開啟空氣壓縮機，給空氣緩沖罐內充空氣，之后關閉空氣壓縮機，打開一級調壓，緩慢 調節(jié)二級精調壓閥，壓縮空氣通過試驗腔進氣口進入測試濾芯中心，對測試濾芯進行吹氣； 當吹氣裝置內產生第一串氣泡時，達到試驗終點，關閉所有閥門；
4)數(shù)據(jù)處理
試驗過程中，溫度變送器讀取的溫度數(shù)值和差壓變送器讀取的差壓值傳送到PLC系 統(tǒng)，試驗數(shù)據(jù)經處理后，處理結果通過打印機輸出。本發(fā)明具有以下優(yōu)點
本發(fā)明采用真空浸潤方法進行測量，大幅縮短了浸潤時間；差壓方法的應用，保證了測 量數(shù)據(jù)的準確性；干法全封閉測量，解決了浸泡狀態(tài)下液體靜壓對測量數(shù)據(jù)的影響；設計 合理，重復性好，測量精度較高。
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。圖中，1-空氣壓縮機，2-空氣緩沖罐，3-溫度變送器，4-浸潤液罐，5-吹氣裝置， 6-自動排水器，7- 一級調壓閥，8-空氣過濾器，9- 二級精調壓閥，10-試驗腔，11-測試濾 芯，12-真空泵，13-打印機，14-PLC系統(tǒng)，15-差壓變送器，16-管道系統(tǒng)，17-進液閥，18-排 液閥。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細的說明。本發(fā)明所涉及的裝置設置有全封閉結構的試驗腔10，并水平放置，測試濾芯11水 平安裝在試驗腔10內。全封閉結構的設計，確保了氣體的集中導流，并能及時準確地判斷 試驗終點，避免環(huán)境因素干擾；水平設置的目的是為了避免浸潤液分布不均，保證試驗結果 反映的是濾芯的最大孔徑。試驗腔10上依次設置了試驗腔進氣口 18、試驗腔排氣口 19、試驗腔排液口 20。其 中，試驗腔進氣口 18與空氣壓縮機1之間依次連接有空氣緩沖罐2、一級調壓閥7、空氣過 濾器8、二級精調壓閥9，兩級調壓的設計為裝置提供了穩(wěn)定的、可持續(xù)的、可調節(jié)的壓縮空 氣；試驗腔進氣口 18還與浸潤液罐4相連接，之間設置有進液閥16，試驗腔排液口 20與浸 潤液罐4相連接，之間設置有排液閥17，浸潤液從試驗腔進氣口 18進入試驗腔10，從試驗 腔排液口 20流出并流回浸潤液罐4，即濾芯在完全浸潤后，將浸潤液排空再進行試驗，解決 了浸泡狀態(tài)下試驗時液體靜壓對測量數(shù)據(jù)的影響，從而避免了系統(tǒng)誤差；試驗腔排氣口 19 與真空泵12相連接，開啟真空泵12，對試驗腔10內進行抽真空，在達到設定時間后，打開 浸潤液罐4上的進液閥16，將浸潤液由浸潤液罐4抽至試驗腔10內，到達所需液位后，停 止真空泵12，將測試濾芯11進行浸潤，然后關閉進液閥16，打開排液閥17，將試驗腔10內 的浸潤液排回至浸潤液罐內，待浸潤液全部排凈后，完成測試濾芯浸潤過程，這樣的真空浸
4潤方法解決了浸潤時間過長，浸潤不充分的問題，在不破壞濾芯結構的前提下，初次浸潤時 間由原來的24小時縮短到1小時，可以使濾芯得到完全充分浸潤，大大縮短了試驗時間；試 驗腔排氣口 19還與吹氣裝置5相連接，之間設置有自動排水器6。吹氣裝置5采用透明設 計，使試驗終點能更清晰地呈現(xiàn)。試驗腔進氣口 18和試驗腔排氣口 19分別與差壓變送器相連接，直接測量濾芯內 外壓力差而不是進氣絕對壓力，避免了管道系統(tǒng)阻力損失對測量數(shù)據(jù)的影響，從原理上保 證了測量數(shù)據(jù)的準確性。本發(fā)明的管道系統(tǒng)也采用透明管設計，能及時觀察整個試驗過程，以便于確定各 操作過程的起止。所用的浸潤液為分析純的異丙醇，即可減少溫度對試驗結果的影響，又能提高試 驗結果的準確性。。浸潤液罐4上設置有溫度變送器3 ；溫度變送器3和差壓變送器15與PLC系統(tǒng)14 連接，PLC系統(tǒng)上連接有打印機13 ；試驗過程中，溫度變送器3讀取的溫度數(shù)值和差壓變送 器15讀取的差壓值，傳送到PLC系統(tǒng)14，試驗數(shù)據(jù)經處理后，處理結果通過打印機13輸出。本發(fā)明的具體步驟如下
1)安裝濾芯
打開試驗腔10，將測試濾芯11水平安裝在試驗腔10內，然后將試驗腔10進行密封；
2)濾芯浸潤
開啟真空泵12，對試驗腔10內進行抽真空，在達到設定時間后，打開浸潤液罐4上的進 液閥16，將浸潤液由浸潤液罐4抽至試驗腔10內，到達所需液位后，停止真空泵12，將測試 濾芯11進行浸潤；然后關閉進液閥16，打開排液閥17，將試驗腔10內的浸潤液排回至浸潤 液罐4內。待浸潤液全部排凈后，完成測試濾芯11的浸潤過程；
3)吹氣試驗
開啟空氣壓縮機1，給空氣緩沖罐2內充空氣，待空氣緩沖罐2壓力達到0. 6MPa時，關 閉空氣壓縮機1，打開一級調壓閥7，緩慢調節(jié)二級精調壓閥9，壓縮空氣通過試驗腔進氣口 18進入測試濾芯11中心，對測試濾芯11進行吹氣；當吹氣裝置5內產生第一串氣泡時，達 到試驗終點，關閉所有閥門；
4)數(shù)據(jù)處理
試驗過程中，溫度變送器3讀取的溫度數(shù)值和差壓變送器15讀取的差壓值傳送到PLC 系統(tǒng)14，試驗數(shù)據(jù)經處理后，處理結果通過打印機13輸出。本發(fā)明通過管道系統(tǒng)的合理設計，使浸潤液在封閉條件下可循環(huán)使用，減少外界 條件對試驗結果的影響，增強了試驗的可重復性。
權利要求
一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置，包含有空氣壓縮機(1)、溫度變送器(3)、浸潤液罐(4)、吹氣裝置(5)，其特征在于所述的干法測量濾芯最大孔徑的裝置設置有試驗腔(10)；所述的試驗腔(10)的試驗腔排氣口(19)與真空泵(12)相連接；所述的試驗腔(10)上設置的試驗腔進氣口(18)和試驗腔排氣口(19)分別與差壓變送器(15)相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置，其特征在于所述的試 驗腔(10)采用全封閉結構，并水平放置，測試濾芯(11)水平安裝在試驗腔(10)內。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置，其特征在于所述的空 氣壓縮機(1)與試驗腔(10)之間依次連接有空氣緩沖罐(2)、一級調壓閥(7)、空氣過濾器 (8)、二級精調壓閥(9)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置，其特征在于所述的浸 潤液罐(4)與試驗腔(10)上的試驗腔進氣口(18)相連接，之間設置有進液閥(16)；所述的 浸潤液罐(4)與試驗腔(10)上設置的試驗腔排液口(20)相連接，之間設置有排液閥(17)。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置，其特征在于所述 的浸潤液罐(4)中的浸潤液為分析純的異丙醇。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置，其特征在于所述的吹 氣裝置(5)與試驗腔(10)的試驗腔排氣口(19)相連接，之間設置有自動排水器(6)。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置，其特征在于所述的浸 潤液罐(4)上設置有溫度變送器(3)；溫度變送器(3)和差壓變送器(15)與PLC系統(tǒng)(14) 連接，PLC系統(tǒng)(14)上連接有打印機(13)。
8.一種干法測量濾芯最大孔徑的方法，其步驟如下1)安裝濾芯打開試驗腔(10)，將測試濾芯(11)水平安裝在試驗腔(10)內，然后將試驗腔(10)進行 密封；2)濾芯浸潤開啟真空泵(12)，對試驗腔(10)內進行抽真空，在達到設定時間后，打開浸潤液罐(4) 上的進液閥(16)，將浸潤液由浸潤液罐(4)抽至試驗腔(10)內，到達所需液位后，停止真 空泵(12)，將測試濾芯(11)進行浸潤；然后關閉進液閥(16)，打開排液閥(17)，將試驗腔(10)內的浸潤液排回至浸潤液罐(4)內，待浸潤液全部排凈后，完成測試濾芯(11)的浸潤 過程；3)吹氣試驗開啟空氣壓縮機(1)，給空氣緩沖罐(2)內充空氣，之后關閉空氣壓縮機(1)，打開一 級調壓閥(7)，緩慢調節(jié)二級精調壓閥(9)，壓縮空氣通過試驗腔進氣口(18)進入測試濾芯(11)中心，對測試濾芯(11)進行吹氣；當吹氣裝置(5)內產生第一串氣泡時，達到試驗終 點，關閉所有閥門；4)數(shù)據(jù)處理試驗過程中，溫度變送器(3)讀取的溫度數(shù)值和差壓變送器(15)讀取的差壓值傳送到 PLC系統(tǒng)(14)，試驗數(shù)據(jù)處理后，處理結果通過打印機(13)輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置及方法。目前的過濾行業(yè)中，應用較為普遍的孔徑測量方法是氣泡點試驗法，該方法是在濾芯完全浸泡的狀態(tài)下進行測試的，受浸潤液靜壓影響，試驗終點難以判斷；而且在測量中檢測的是進氣絕對壓力，而不是進出氣兩側的壓力差，試驗結果有較大偏差，無法真實反映濾芯最大孔徑數(shù)值。本發(fā)明采用真空浸潤方法進行測量，大幅縮短了浸潤時間；差壓方法的應用，保證了測量數(shù)據(jù)的準確性；干法全封閉測量，解決了浸泡狀態(tài)下液體靜壓對測量數(shù)據(jù)的影響。本發(fā)明設計合理，重復性好，測量精度較高。
文檔編號G01N15/08GK101968430SQ20101029543
公開日2011年2月9日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權日2010年9月29日
發(fā)明者劉建鋒, 楊鵬, 梁立志, 王唯一, 趙仕哲, 郭新鋒 申請人:西安航天華威化工生物工程有限公司