[发明专利]滤材孔径测量的方法及其测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤材孔径的测量方法及其测量装置。尤其涉及一种准确性 与测量精度大大提高静态现象为测量点，对滤材孔径进行测量的方法及其测量 装置。

背景技术

在过滤与分离行业，滤材被称作为过滤机的心脏，在过滤过程中起着非常关 键的作用。作为一种多孔材料的滤材来说，滤材孔径的讨论和测量对指导滤材 的生产和滤材的选用起着重要作用。

本测量仪器的工作原理是以拉普拉斯定律和毛细效应的物理现象为基础。拉 普拉斯定律指出：界面上某点两侧的压强差Δp等于此界面的张力与该点总曲率 的乘积。滤材一端用液体完全浸润滤材纤维空隙，此时在另一端通入洁净的空 气，当气体的压力达到将液体从滤材纤维的空隙中压出并冒出气泡时，此压力 可视作为界面上某点两侧的压强差Δp，根据数学模型可以由此界面的张力与该 点总曲率算出可以表征滤材孔径的尺寸。

目前，现有的滤材孔径测量方法和仪器都是将被测滤材水平放置，液体在 滤材上方，在滤材下方通入气体，这样只有当气泡第一次冒出滤材的瞬间才是 测量点，只有在这一瞬间的压力值才是计算滤材孔径的压力值，那么对于一个 瞬间值，操作人员的反应是不同的，而且是有误差的。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种以气泡冒出静态现象为测量点的 滤材孔径测量的方法及其测量装置。本发明的采用的技术手段如下：

一种滤材孔径测量的方法，其特征在于实现步骤如下：

首先将被测量滤材同水平方向呈一定角度放置，且角度范围为大于0度至 小于180度之间；然后在滤材两侧分别加载液体压强和气体压强；通过调节气 体压强，以控制气体从滤材加载气体压强的一面鼓出到滤材加载液体压强一面 的冒泡位置，记录该气泡产生位置的高度和加载气体的压强，通过公式： P_气-ρ_液gh＝4γcosθ/D，式中：γ-液体表面张力，P_气-孔隙处气体的压力，θ- 液体于孔壁的接触角，D-孔的直径，ρ_液-液体密度，h-液体深度即滤材冒 泡的位置的深度，g-重力加速度，计算得出滤材孔径D。所述试验液体采用异 丙醇液体；所述被测量滤材垂直于水平方向放置；所述滤材加载液体压强一面 的冒泡位置的深度确认方法为，取滤材均匀冒泡的区域的下边缘各冒泡点的深 度的平均值。

一种滤材孔径测量装置，其特征在于包括：测量盒、气源、气压表和压力 调节装置；所述测量盒包括：气体箱和液体箱，所述气体箱包括进气部和气体 缓存部，所述液体箱设有液体储存部、观察窗和气体逸出部；使用时滤材通过 试样紧固橡胶圈固定在气体箱和液体箱相连接处，将气体缓存部和液体储存部 分隔开后将气体箱和液体箱进行紧固，并在液体箱的液体存储部添加试验液体， 然后通过压力调节装置调节气源通向测量盒的气体箱中的气体的压强，该气体 的压强通过连接在通气管路上的气压表读取。所述气源由储气罐和空气压缩机 构成。所述气源处还设有排放多余气体的放气阀。所述气压表由不同测量范围 与不同测量精度的气压表组合配置。所述液体箱的观察窗旁边设有刻度尺。所 述液体箱上还设有液体排放部。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的滤材孔径测量的方法及其测量装 置，摒弃了已有将滤材与水平方向放置以气泡冒出瞬间为测量点的孔径测量方 法，因为这一瞬间对于人员的反应及操作不同会产生误差，以一种静态现象为 测量点，准确性与测量精度大大提高，而且仅需一名操作人员及可完成测量。 由于其结构简单、操作方便、测量准确适于在滤材孔径测量中广泛推广。

附图说明

图1是本发明实施例中测量盒的结构示意图；

图2是本发明实施例中滤材测量装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中液面高度H与气泡数n的关系曲线示意图；

图4是本发明实施例中滤材产生气泡的位置示意图。

具体实施方式