[发明专利]一种中空纤维膜丝抗爆破压力和抗压压力测试装置与方法

说明书

技术领域

本发明属于中空纤维膜丝性能测试领域，涉及中空纤维膜丝抗爆破压力和抗压压力测试的装置及其方法。

背景技术

随着水环境质量的日益恶化和经济的迅猛发展，迫切需要缓解水资源短缺的污水资源化技术。由于膜分离过程具有高效、节能、工艺简单、环保、易于控制、运行费用低等特点，使得其在污水处理领域中得到了广泛的应用。在各种形式的膜中，中空纤维膜以其比表面积大，设备紧凑，不需要支撑层，生产成本低等独特的优势，使得其已广泛地应用于污水处理、超纯水的制备、血液透析器、海水淡化、人工肺、有机溶剂脱水、有机溶剂的混合等领域。

在实际的应用过程中，对中空纤维膜丝机械强度有很高的要求，故要在膜丝生产和研发过程中对膜丝的机械性能进行测试，而中空纤维膜丝的抗爆破压力和抗压压力是表征膜丝机械性能的有效参数。目前，有关中空纤维膜丝的抗爆破压力和抗压压力的实用技术和专利说明很少，而目前大部分的膜丝厂家和科研机构对膜丝机械性能的测试过程只能测试膜丝的断裂拉伸强度。而膜丝的断裂拉伸强度并不能完全客观反应出膜丝在承压状态下的机械性能，尤其是过滤不同介质时的机械性能。这使得膜丝在应用的过程中会产生较大的误差及带来不可预测的结果。

基于目前现有技术的不足，提供一种易于操作、测试速度快、测试结果准确、自动化程度高的中空纤维膜丝抗爆破压力和抗压压力测试装置以及基于该装置的测试方法成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种中空纤维膜丝抗爆破压力和抗压压力测试装置与方法，利用该装置测试过程易于操作，能够测试膜丝在承压状态下的机械性能，且其测试速度快、测试结果准确、自动化程度高。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种中空纤维膜丝抗爆破压力和抗压压力测试的装置，包括控制柜，及通过支架分别设置在控制柜一侧的测试舱、1号测试介质罐和2号测试介质罐；所述测试舱通过1号接头输入管、3号接头输入管分别与1号测试介质罐的1号罐输出管、2号测试介质罐的2号罐输出管相连通，且1号接头输入管、3号接头输入管分别连接控制柜；所述测试舱通过2号接头输出管、4号接头输出管分别连接控制柜，且与控制柜所设2号接头排空管、4号接头排空管连通；

所述1号测试介质罐和2号测试介质罐分别通过1号罐气源连接阀、2号罐气源连接阀及管道与气压压力源连通；

所述控制柜设有液晶显示屏和与数据采集系统相连的USB接口。

进一步的，本发明装置的特征还在于：

所述测试舱由不锈钢材料制得，测试舱顶部设舱盖，舱盖与舱体间设有硅胶垫圈，且采用快速卡套卡紧，其最大承压达到3MPa，测试舱底部设有一个测试介质排空阀。

所述舱盖下部设有4个与舱盖上部四个接头管相对应的4个路厄管接头，可通过与1号接头输入管及2号接头输出管或3号接头输入管及4号接头输出管所对应的两个路厄管接头连接测试膜丝。

所述1号测试介质罐和2号测试介质罐由不锈钢材料制得，其最大承压为3MPa。

所述测试舱、1号测试介质罐和2号测试介质罐与控制柜连通的管道中分别设有电磁流量计、电磁阀及精密压力计，通过控制电磁阀的开启度来控制加到测试膜丝上的压力。

本发明还提供了一种中空纤维膜丝抗爆破压力和抗压压力测试方法，该方法包括下述步骤：

1）制作测试样组件：将待测样品膜丝两端分别穿过两个路厄管接头，在路厄管接头中注入速干双组份环氧树脂，待环氧树脂初步固化后，将露出路厄管接头上端的环氧树脂连同膜丝一起切去，使膜丝两端的内孔露出；

2）抗爆破压力测试：将步骤1）制得的测试样组件的两个路厄接头分别连接到测试舱舱盖上与1号接头输入管及2号接头输出管相对应的路厄接头上，关闭测试舱舱盖，关闭连接2号接头输出管、3号接头输入管和4号接头输出管连接管路中的电磁阀；给1号测试介质罐内通入测试介质，在控制柜显示器屏幕上设定测试压力上升速度；测试介质通过1号罐输出管经过控制柜进入1号接头输入管，然后进入测试膜丝内，通过控制控制柜内连接在1号接头输入管路中电磁流量计和电磁阀来控制施加在测试膜丝内侧的压力；

控制柜数据采集系统记录该加到膜丝内侧测试介质的压力变化及2号接头输出管路中压力变化，当2号接头输出管中出现压力突变减小拐点时，此时2号接头输出管的压力即为膜丝的抗爆破压力；打开2号接头输出管，测试系统排压，抗爆破压力测试结束；