气泡点滤芯完整性测试仪 测试原理
气泡点法
当多孔膜材料被合适的浸润液完全湿润后,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ΔP,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。
ΔP=K4σ cosθ / D
( 式 1)
其中: ΔP—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)
采用全新的硬件电路设计,使用先进的数字传感器技术,使测试结果的准确性和一致性得到了全面的提升。
操作步骤
第一次使用仪器前,务请认真阅读本指南,了解基本原理与各个部件和菜单的功能和操作方法。然后按照以下步骤循序渐进地操作。
气泡点滤芯完整性测试仪准备工作
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。
注意 | 1.该测试仪机内为精密电子元件,要尽量保持存放和测试环境的清洁,过多的尘埃会影响仪器的使用寿命。 2.避免在高温或有凝露的场所使用该仪器。当从温差较大的地方移动仪器时,要等仪器中的凝露消失后才能通电操作。 |
功能强大,涵盖了现有关于滤器完整性检测的所有测试方法,如基本泡点检测,增强泡点检测,扩散流检测,水浸入测试,压力衰减测试以及手动泡点测试;
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。
扩散流
扩散流与压力衰减值之间存在以下对应关系:
D =?ΔP V / T?Pa
(式 2)
其中:D—扩散流值 (毫升/分 ml/min)
ΔP—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。
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极具吸引力的测试方法。
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。
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。
人性化的界面设计和友好的提示信息,使仪器的操作简单方便,易学易用。多种输入方法(中文,英文,数字及标点符号),使客户的信息更丰富。
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。
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。
产品应用:圆片滤膜折叠式滤芯囊式滤芯及小型滤芯
测试功能
泡点孔径、气体渗透性、滤芯及设备完整性、折叠滤芯扩散流、
耐压测试等。
孔径测量范围
润湿剂 | 表面张力(mN/m) | 孔径测试范围(μm) |
去离子水 | 72.8 | 0.4 ~ 500 |
GQ–20 | 20 | 0.1 ~ 100 |
乙醇 | 22.3 | 0.1 ~ 100 |
GQ–16 | 16 | 0.1 ~ 100 |
气源连接
将钢瓶或气泵接至仪器进气接头,连接管接口尺寸为f6 mm,并打开减压阀,压力设置为0.3~0.6 MPa,即可进行测试。系统的最高承受压力是0.6 MPa。用f6 mm 气管将测试仪出口与组件的快接相连,
即可进行泡点测试。
如果测试泡点较小的片式过滤材料,建议将仪器后侧的缓冲罐接口,出气口接口以及组件用一个三通连接,以降低压力上升速率,方便更准确地观测泡点。
测试原理、孔径计算
采用泡压法测试多孔材料最大孔径。其原理是:当多孔材料孔径被润湿剂封堵时,由于润湿剂表面张力的作用,需要施加一定的压力
才能开孔,而且孔径越小所施加的开孔压力越大。因此在压力逐步增加的过程中,最先打开的孔即为最大孔,也就是所谓的“泡点”。
本测试仪按照国家标准设计生产,孔径通过如下公式计算:
d=4γ/ΔP
d 为多孔材料的孔径(μm);γ为润湿剂表面张力(m N?m-1);ΔP
为膜压差(kPa)。
多孔材料渗透性测试
首先将干燥的样品安装至测试组件内,与测试仪的出口连接;已经润湿的待测样品需放入烘箱中烘干,冷却至室温后装入测试组件中;将组件的快接头与测试仪的出口连接。
测试过程中,首先打开“开关/保压”按钮,使测试仪与气源连通,缓慢调节控制阀(逆时针旋转),使压力示数缓慢匀速上升,且随时关注流量显示情况,记录多个压力对应流量数据(至少5 个),以备后续计算。
为什么要检测过滤器的完整性?
一、无菌工艺及验证的需要
1、确认正确的过滤孔径
2、检测O形圈、垫圈、密封垫的泄露
3、确认消毒灭菌后的完整性
二、法规的要求及需要
1、国家GMP认证的要求
2、出口认证的要求(如FDA)
3、SDA检查
三、生产及成本控制的需要
1、防止浪费
过滤前检测及过滤后检测,以过程保证结果有效,防止浪费药液
2、节约生产成本
没有检测仪,大多数厂家滤芯是定期更换,使用检测仪后,可以准确判断滤芯情况,节约成本
3、防止无用功
过滤前检测及过滤后检测,以过程保证结果有效,防止返工,节约人力成本,提高效率
主要产品有:
拉力试验机, 塑料球压痕硬度计
维卡热变形试验仪, 体积表面电阻率测试仪
海绵泡沫落球回弹试验机, 海绵泡沫拉伸强度试验机
耐压试验机, 介电常数测试仪
海绵泡沫压陷硬度测验仪, 介质损耗测试仪
海绵泡沫切割机, 哑铃制样机
海绵泡沫疲劳压陷试验机, 薄膜冲击试验机
熔融指数仪, 无转子硫化仪
电压击穿试验仪, 摩擦系数仪
低温脆性冲击试验仪 阿克隆磨耗试验机等。
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