專利名稱：一種干法測量濾芯最大孔徑的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
濾芯的孔道結(jié)構(gòu)復(fù)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(xì)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(yīng)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(dá)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(xì)管圓孔之間的簡單關(guān)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(jìn)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(jìn)氣絕對壓力，而不是進(jìn)出氣兩側(cè)的壓力差，試驗 結(jié)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(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高精度、重復(fù)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(shù)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(jī)、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(shè)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(shè)置的試驗腔進(jìn)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(jié)構(gòu)，并水平放置，測試濾芯水平安裝在試驗腔內(nèi)。所述的空氣壓縮機(jī)與試驗腔之間依次連接有空氣緩沖罐、一級調(diào)壓閥、空氣過濾 器、二級精調(diào)壓閥。所述的浸潤液罐與試驗腔上的試驗腔進(jìn)氣口相連接，之間設(shè)置有進(jìn)液閥；所述的 浸潤液罐與試驗腔上設(shè)置的試驗腔排液口相連接，之間設(shè)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(shè)置有自動排水器。所述的浸潤液罐上設(shè)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(jī)。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(nèi)，然后將試驗腔進(jìn)行密封；
2)濾芯浸潤
開啟真空泵，對試驗腔內(nèi)進(jìn)行抽真空，在達(dá)到設(shè)定時間后，打開浸潤液罐上的進(jìn)液閥，
3將浸潤液由浸潤液罐抽至試驗腔內(nèi)，到達(dá)所需液位后，停止真空泵，將測試濾芯進(jìn)行浸潤； 然后關(guān)閉進(jìn)液閥，打開排液閥，將試驗腔內(nèi)的浸潤液排回至浸潤液罐內(nèi)。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(jī)，給空氣緩沖罐內(nèi)充空氣，之后關(guān)閉空氣壓縮機(jī)，打開一級調(diào)壓，緩慢 調(diào)節(jié)二級精調(diào)壓閥，壓縮空氣通過試驗腔進(jìn)氣口進(jìn)入測試濾芯中心，對測試濾芯進(jìn)行吹氣； 當(dāng)吹氣裝置內(nèi)產(chǎn)生第一串氣泡時，達(dá)到試驗終點，關(guān)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(jīng)處理后，處理結(jié)果通過打印機(jī)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(jìn)行測量，大幅縮短了浸潤時間；差壓方法的應(yīng)用，保證了測 量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(shè)計 合理，重復(fù)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(jī)，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(diào)壓閥，8-空氣過濾器，9- 二級精調(diào)壓閥，10-試驗腔，11-測試濾 芯，12-真空泵，13-打印機(jī)，14-PLC系統(tǒng)，15-差壓變送器，16-管道系統(tǒng)，17-進(jìn)液閥，18-排 液閥。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。本發(fā)明所涉及的裝置設(shè)置有全封閉結(jié)構(gòu)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(nèi)。全封閉結(jié)構(gòu)的設(shè)計，確保了氣體的集中導(dǎo)流，并能及時準(zhǔn)確地判斷 試驗終點，避免環(huán)境因素干擾；水平設(shè)置的目的是為了避免浸潤液分布不均，保證試驗結(jié)果 反映的是濾芯的最大孔徑。試驗腔10上依次設(shè)置了試驗腔進(jìn)氣口 18、試驗腔排氣口 19、試驗腔排液口 20。其 中，試驗腔進(jìn)氣口 18與空氣壓縮機(jī)1之間依次連接有空氣緩沖罐2、一級調(diào)壓閥7、空氣過 濾器8、二級精調(diào)壓閥9，兩級調(diào)壓的設(shè)計為裝置提供了穩(wěn)定的、可持續(xù)的、可調(diào)節(jié)的壓縮空 氣；試驗腔進(jìn)氣口 18還與浸潤液罐4相連接，之間設(shè)置有進(jìn)液閥16，試驗腔排液口 20與浸 潤液罐4相連接，之間設(shè)置有排液閥17，浸潤液從試驗腔進(jìn)氣口 18進(jìn)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(jìn)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(nèi)進(jìn)行抽真空，在達(dá)到設(shè)定時間后，打開 浸潤液罐4上的進(jìn)液閥16，將浸潤液由浸潤液罐4抽至試驗腔10內(nèi)，到達(dá)所需液位后，停 止真空泵12，將測試濾芯11進(jìn)行浸潤，然后關(guān)閉進(jìn)液閥16，打開排液閥17，將試驗腔10內(nèi) 的浸潤液排回至浸潤液罐內(nèi)，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(jié)構(gòu)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(shè)置有自動排水器6。吹氣裝置5采用透明設(shè) 計，使試驗終點能更清晰地呈現(xiàn)。試驗腔進(jìn)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(nèi) 外壓力差而不是進(jìn)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(zhǔn)確性。本發(fā)明的管道系統(tǒng)也采用透明管設(shè)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(jié)果的影響，又能提高試 驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。。浸潤液罐4上設(shè)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(jī)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(jīng)處理后，處理結(jié)果通過打印機(jī)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(nèi)，然后將試驗腔10進(jìn)行密封；
2)濾芯浸潤
開啟真空泵12，對試驗腔10內(nèi)進(jìn)行抽真空，在達(dá)到設(shè)定時間后，打開浸潤液罐4上的進(jìn) 液閥16，將浸潤液由浸潤液罐4抽至試驗腔10內(nèi)，到達(dá)所需液位后，停止真空泵12，將測試 濾芯11進(jìn)行浸潤；然后關(guān)閉進(jìn)液閥16，打開排液閥17，將試驗腔10內(nèi)的浸潤液排回至浸潤 液罐4內(nèi)。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(jī)1，給空氣緩沖罐2內(nèi)充空氣，待空氣緩沖罐2壓力達(dá)到0. 6MPa時，關(guān) 閉空氣壓縮機(jī)1，打開一級調(diào)壓閥7，緩慢調(diào)節(jié)二級精調(diào)壓閥9，壓縮空氣通過試驗腔進(jìn)氣口 18進(jìn)入測試濾芯11中心，對測試濾芯11進(jìn)行吹氣；當(dāng)吹氣裝置5內(nèi)產(chǎn)生第一串氣泡時，達(dá) 到試驗終點，關(guān)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(jīng)處理后，處理結(jié)果通過打印機(jī)13輸出。本發(fā)明通過管道系統(tǒng)的合理設(shè)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(jié)果的影響，增強(qiáng)了試驗的可重復(fù)性。
權(quán)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(jī)(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(shè)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(shè)置的試驗腔進(jìn)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(quán)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(jié)構(gòu)，并水平放置，測試濾芯(11)水平安裝在試驗腔(10)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)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(jī)(1)與試驗腔(10)之間依次連接有空氣緩沖罐(2)、一級調(diào)壓閥(7)、空氣過濾器 (8)、二級精調(diào)壓閥(9)。
4.根據(jù)權(quán)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(jìn)氣口(18)相連接，之間設(shè)置有進(jìn)液閥(16)；所述的 浸潤液罐(4)與試驗腔(10)上設(shè)置的試驗腔排液口(20)相連接，之間設(shè)置有排液閥(17)。
5.根據(jù)權(quán)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(quán)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(shè)置有自動排水器(6)。
7.根據(jù)權(quán)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(shè)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(jī)(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(nèi)，然后將試驗腔(10)進(jìn)行 密封；2)濾芯浸潤開啟真空泵(12)，對試驗腔(10)內(nèi)進(jìn)行抽真空，在達(dá)到設(shè)定時間后，打開浸潤液罐(4) 上的進(jìn)液閥(16)，將浸潤液由浸潤液罐(4)抽至試驗腔(10)內(nèi)，到達(dá)所需液位后，停止真 空泵(12)，將測試濾芯(11)進(jìn)行浸潤；然后關(guān)閉進(jìn)液閥(16)，打開排液閥(17)，將試驗腔(10)內(nèi)的浸潤液排回至浸潤液罐(4)內(nèi)，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(jī)(1)，給空氣緩沖罐(2)內(nèi)充空氣，之后關(guān)閉空氣壓縮機(jī)(1)，打開一 級調(diào)壓閥(7)，緩慢調(diào)節(jié)二級精調(diào)壓閥(9)，壓縮空氣通過試驗腔進(jìn)氣口(18)進(jìn)入測試濾芯(11)中心，對測試濾芯(11)進(jìn)行吹氣；當(dāng)吹氣裝置(5)內(nèi)產(chǎn)生第一串氣泡時，達(dá)到試驗終 點，關(guān)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(jié)果通過打印機(jī)(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(yīng)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(jìn)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(jìn)氣絕對壓力，而不是進(jìn)出氣兩側(cè)的壓力差，試驗結(jié)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(jìn)行測量，大幅縮短了浸潤時間；差壓方法的應(yīng)用，保證了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(shè)計合理，重復(fù)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(quán)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