CN101259380A - 用于计量sdi15值的测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于计量SDI₁₅值的测试装置及其测试方法，涉及半导体测试工艺。现有的测试仪器成本较高，且须通电使用，安全性较低。本发明的测试装置包括相连通的第一和第二压力容器，连接至第一压力容器的压力供给单元和压力释放单元，连接至第二压力容器的进水管路，分别连接至第一和第二压力容器的排水管路，连接至第一压力容器的刻度管，以及连接至刻度管的膜片；其中，当进水管路打开、排水管路关闭时，可向两个压力容器中注水；当压力供给单元打开、压力释放单元关闭时，第一压力容器向刻度管排水，水持续透过所述膜片。采用本发明可简化装置结构，节约成本，而且测量过程简便，测量精度高，还无需用电，提高了装置的使用安全性。

Description

用于计量SDI15值的测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及半导体测试工艺，尤其涉及用于计量SDI₁₅值的测试装置及其测试方法。

背景技术

使用超滤作为反渗透的预处理设备，在水处理精致及中水回用中已经成为了主流工艺。保证反渗透机长期稳定的运行，预处理产水的SDI₁₅(Silt DensityIndex，污染密度指数)是最关键的指标，需要工作人员定期测试SDI₁₅以了解超滤膜的运行状况。一旦发现总产品水SDI₁₅偏高，还要对每一个组件进行测试。

SDI₁₅值被定义为在恒定作用压力下，水通过一定孔径(0.44微米)的膜片，初始500毫升所需要的时间T₀(单位为秒)，及过滤水十五分钟后再次透过500毫升所需要的时间T₁₅，代入以下公式计算得出的结果：

${\mathrm{SDI}}_{15}=\frac{(1-T_0/T_{15})\·100}{15}$

SDI₁₅的理论最大值为6.67，理论最小值为0。

目前测试SDI₁₅的仪器只能靠进口，成本较高，且在使用该仪器测试SDI₁₅时，需要稳定的35psi(磅/平方英寸)供给压力，所以必须安装增压泵并提供220伏特的交流电源。长期使用该仪器，容易造成仪器的损坏，而且由于仪器的偏差还可能导致测试数据的不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于计量SDI₁₅值的测试装置及其测试方法，通过采用简单的器具组成测试装置，不仅简化了装置结构，节约了成本，而且测量过程简便，测量精度高，还无需用电，提高了装置的使用安全性。

为了达到上述的目的，本发明提供一种用于计量SDI₁₅值的测试装置，所述的测试装置包括：相连通的第一和第二压力容器，连接至第一压力容器的压力供给单元和压力释放单元，连接至第二压力容器的进水管路，分别连接至第一和第二压力容器的排水管路，连接至第一压力容器的刻度管，以及连接至刻度管的膜片；其中，当进水管路打开、排水管路关闭时，可向两个压力容器中注水；当压力供给单元打开时，第一压力容器向刻度管排水，水持续透过所述膜片。

在上述的用于计量SDI₁₅值的测试装置中，所述的压力供给单元包括：压缩空气，连接压缩空气和第一压力容器的气体管路，设置于气体管路上的压缩空气截止阀和压力调节阀，以及连接至第一压力容器的压力释放阀，通过压缩空气截止阀控制压力供给单元的打开和关闭。

在上述的用于计量SDI₁₅值的测试装置中，所述的进水管路上设有进水阀，用于控制进水管路的打开和关闭。

在上述的用于计量SDI₁₅值的测试装置中，所述排水管路的末端设有一排水阀，用于控制排水管路的打开和关闭，且排水管路连通第一和第二压力容器的部分还设有一连通阀。

在上述的用于计量SDI₁₅值的测试装置中，所述的测试装置还包括一膜片容器，用于盛放所述膜片。

本发明的另一解决方案是提供一种采用如前所述的测试装置计量SDI₁₅值的测试方法，所述方法包括下列步骤：a.打开进水管路、关闭排水管路，向两个压力容器中注水，注水完毕后关闭进水管路；b.打开压力供给单元，使第一压力容器向刻度管排水，测试第一个500毫升水透过膜片所用的时间T₀；c.保持步骤b的状态不变，维持15分钟；d.测试第二个500毫升水透过膜片所用的时间T₁₅；e.将T₀和T₁₅代入公式 ${\mathrm{SDI}}_{15}=\frac{(1-T_0/T_{15})\·100}{15},$ 计算得到SDI₁₅的值。

在上述的计量SDI₁₅值的测试方法中，所述的压力容器上分别标有刻度线，于步骤a中，当水补至刻度线时，注水完毕。

在上述的计量SDI₁₅值的测试方法中，步骤b和步骤c中使压力供给单元提供的压力保持在35psi。

在上述的计量SDI₁₅值的测试方法中，步骤b和步骤d中通过刻度管上的刻度计算500毫升的流量。

本发明的测试装置及测试方法，利用刻度管代替电子流量计计算流量，提高了测量准确性，并且即使水源压力不足35psi也不需要增设增压泵，节省了成本，同时，利用很容易得到的压缩空气作为动力，无需用电，提高了使用的安全性。

附图说明

通过以下实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1为本发明的测试装置的结构示意图；

图2为补水状态时测试装置的阀门开闭示意图；

图3为测试500毫升水透过膜片时测试装置的阀门开闭示意图；

图4为过滤水15分钟的过程中测试装置的阀门开闭示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的用于计量SDI₁₅值的测试装置及其测试方法作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明的用于计量SDI₁₅值的测试装置包括：相连通的第一和第二压力容器1、2，连接至第一压力容器1的压力供给单元3和压力释放单元4，该压力供给单元3包括压缩空气(未图示)、连接压缩空气和第一压力容器1的气体管路、设置于气体管路上的压缩空气截止阀31和压力调节阀32，通过压缩空气截止阀31可以控制压力供给单元3的打开和关闭，利用压力调节阀32可将压力供给单元3向第一压力容器1提供的压力调节到适当的大小。压力释放单元4包括一气体管路和设置于管路上的压力释放阀41，通过压力释放单元4可排出第一压力容器1中的多余气体。

该测试装置还包括连接至第二压力容器2的进水管路5，以及分别连接至第一和第二压力容器1、2的排水管路6。进水管路5上设有一进水阀51，用于控制进水管路5的开闭。排水管路6的末端设有一排水阀61，用于控制排水管路6的开闭，且排水管路6连通第一和第二压力容器1、2的部分还设有一连通阀62。当进水管路5打开、排水管路6关闭时，可向两个压力容器1、2中注水。

第一压力容器1的一端还连接至一刻度管7，并通过刻度管7连接至膜片8。当压力供给单元3打开，压力释放单元4关闭时，第一压力容器1向刻度管7排水，水持续透过该膜片8。于本发明的较佳实施例中，测试装置还包括一膜片容器9，用于盛放膜片8，且压力容器1、2上分别标有刻度11、21，用于指示补水是否足够。

下面结合图2至图4对本发明的测试方法作具体描述，为了方便说明，规定附图中打“×”的阀门表示关闭的阀门。采用本发明的测试装置计量SDI₁₅值的测试方法包括下列步骤：

首先是准备工作，包括冲洗压力容器1、2，安装膜片8等。待准备工作就绪，即可进入测试阶段。

第一步，打开进水管路5、关闭排水管路6，向两个压力容器1、2中注水，待补水至刻度线11、21处即完成注水，关闭进水管路5。

图2为补水状态时测试装置的阀门开闭示意图，其中，进水阀51和连通阀62打开、排水阀61关闭，从而在压力容器1、2中蓄水。空气截止阀31处于关闭状态，使空气供给单元3停止供气，空气释放阀41打开，以排除压力容器1、2中多余的气体。于补水状态下，第一压力容器1与刻度管7不相连通。

第二步，打开压力供给单元3，通过压力调节阀32调节空气压力，使压力供给单元3向第一压力容器1提供持续的35psi压力，从而第一压力容器1中的水在压力的推动下流入刻度管7，再利用刻度管7上的刻度计算流量，以测试第一个500毫升水透过膜片8所用的时间T₀。

图3为测试500毫升水透过膜片8时测试装置的阀门开闭示意图，请对照图2，其中，进水阀51、排水阀61和连通阀62均处于关闭状态，使压力容器1、2中保持一定的水量。空气截至阀31打开，空气释放阀41关闭，从而空气供给单元3向第一压力容器1供气，并将第一压力容器1中的水压入刻度管7中，再通过膜片8过滤。

第三步，保持第二步中的过滤状态不变，用秒表计时15分钟。

图4为过滤水15分钟的过程中测试装置的阀门开闭示意图，请对照图3，于过滤状态下，打开连通阀62，使压力容器1、2完全连通，从而第二压力容器2中的水可以补给至第一压力容器1中。

第四步，测试第二个500毫升水透过膜片8所用的时间T₁₅。

由于第四步所对应的阀门状态与图3所示的相同，故在此不再赘述。

最后，将测得的T₀和T₁₅代入公式 ${\mathrm{SDI}}_{15}=\frac{(1-T_0/T_{15})\·100}{15},$ 即可得到SDI₁₅的值。

Claims (10)

1. 一种用于计量SDI₁₅值的测试装置，其特征在于，所述的测试装置包括：相连通的第一和第二压力容器，连接至第一压力容器的压力供给单元和压力释放单元，连接至第二压力容器的进水管路，分别连接至第一和第二压力容器的排水管路，连接至第一压力容器的刻度管，以及连接至刻度管的膜片；其中，当进水管路打开、排水管路关闭时，可向两个压力容器中注水；当压力供给单元打开、压力释放单元关闭时，第一压力容器向刻度管排水，水持续透过所述膜片。

2. 如权利要求1所述的用于计量SDI₁₅值的测试装置，其特征在于，所述的压力供给单元包括：压缩空气，连接压缩空气和第一压力容器的气体管路，设置于气体管路上的压缩空气截止阀和压力调节阀，以及连接至第一压力容器的压力释放阀。

3. 如权利要求2所述的用于计量SDI₁₅值的测试装置，其特征在于：通过压缩空气截止阀控制压力供给单元的打开和关闭。

4. 如权利要求1所述的用于计量SDI₁₅值的测试装置，其特征在于：所述的进水管路上设有进水阀，用于控制进水管路的打开和关闭。

5. 如权利要求1所述的用于计量SDI₁₅值的测试装置，其特征在于：所述排水管路的末端设有一排水阀，用于控制排水管路的打开和关闭，且排水管路连通第一和第二压力容器的部分还设有一连通阀。

6. 如权利要求1所述的用于计量SDI₁₅值的测试装置，其特征在于：所述的测试装置还包括一膜片容器，用于盛放所述膜片。

7. 一种采用如权利要求1所述的测试装置计量SDI₁₅值的测试方法，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

a.打开进水管路、关闭排水管路，向两个压力容器中注水，注水完毕后关闭进水管路；

b.打开压力供给单元，使第一压力容器向刻度管排水，测试第一个500毫升水透过膜片所用的时间T₀；

c.保持步骤b的状态不变，维持15分钟；

d.测试第二个500毫升水透过膜片所用的时间T₁₅；

e.将T₀和T₁₅代入公式 ${\mathrm{SDI}}_{15}=\frac{(1-T_0/T_{15})\·100}{15},$ 计算得到SDI₁₅的值。

8. 如权利要求7所述的计量SDI₁₅值的测试方法，其特征在于：所述的压力容器上分别标有刻度线，于步骤a中，当水补至刻度线时，注水完毕。

9. 如权利要求7所述的计量SDI₁₅值的测试方法，其特征在于：步骤b和步骤c中使压力供给单元提供的压力保持在35psi。

10. 如权利要求7所述的计量SDI₁₅值的测试方法，其特征在于：步骤b和步骤d中通过刻度管上的刻度计算500毫升的流量。

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