CN110186834A - 一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置及检测方法，包括检测箱，所述检测箱包括箱体和盖体；所述箱体内设有承载板，所述承载板上设有通孔，所述承载板将检测箱的内部分成压力腔和表征腔，所述承载板的顶部搁有压板，所述压板的中间设有与通孔对应的镂空区；所述盖体的顶部设有进气接口，所述箱体的外侧壁上设有进水接口和量液管，所述进水接口与表征腔连通，所述量液管竖直设置且底部与表征腔连通，所述量液管为透明且顶部设有开口。本发明的检测装置能清楚明了的将密封胶对反渗透膜的渗透性表现出来，对提高反渗透膜过滤元件的密封性有指导性帮助，有助于提高渗透膜过滤元件的滤水功能。
Description
技术领域
本发明属于反渗透膜技术领域，特别涉及一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置及检测方法。
背景技术
反渗透膜是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反渗透技术的核心构件。反渗透技术原理是在高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。反渗透膜的膜孔径非常小，因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等。系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。
反渗透膜在卷绕在集水管之前需要对每一层反渗透膜组件进行密封胶涂抹，以实现反渗透膜的滤水功能。但是，由于反渗透膜是高聚物，密封胶比较难渗透到反渗透膜的底层，从而会影响整个过滤元件的密封性能，进而导致滤水功能受影响。因此，研究密封胶对反渗透膜的渗透性影响对提高反渗透膜过滤元件的密封性有指导性帮助，有助于提高渗透膜过滤元件的滤水功能。
发明内容
本发明针对上述现有技术的存在的问题，提供一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置及检测方法。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置，包括检测箱，所述检测箱包括箱体和密封盖合在箱体顶部开口的盖体；所述箱体内设有放置反渗透膜的承载板，所述承载板上设有通孔，所述承载板将检测箱的内部分隔形成上部的压力腔和下部的用于表征检测结果的表征腔，所述承载板的顶部搁置有压板，所述压板与承载板用于夹持固定反渗透膜，所述压板的中间设有镂空区，且所述镂空区与通孔在竖直方向上位置对应；所述盖体的顶部设有进气接口，所述箱体的外侧壁上设有进水接口和量液管，所述进水接口与表征腔连通，所述量液管竖直设置且底部与表征腔连通，所述量液管为透明且顶部设有开口，所述量液管的管壁上还标有方便读数的刻度线。
进一步的，所述压板的顶部设有刮板，所述压板的顶部两侧边缘设有滑槽，所述刮板的两端滑动设置在滑槽中，所述刮板的底部与压板的顶部接触，刮板通过沿滑槽来回滑动将反渗透膜上的密封胶刮平。
进一步的，所述压板的镂空区顶部向压板的边缘延伸形成阶梯状的槽口。
进一步的，所述箱体的内侧壁上设有凸出的限位条，所述限位条为环形，且所述限位条与箱体为一体式结构，所述限位条的上端面嵌装有环形的密封胶条，所述承载板搁置在限位条上。
进一步的，所述箱体的侧壁上开设有限位孔，所述限位孔设置在限位条的上方，所述压板的侧壁上设有通过拨动实现伸缩的限位销，所述限位销与限位孔滑动式插嵌连接。
进一步的，所述限位销包括销杆和拨动片，所述拨动片设置在销杆的侧壁上，所述压板的侧壁上设有盲孔，所述压板顶部设有腰槽，所述腰槽向下延伸与盲孔连通，所述销杆滑动设置在盲孔内，所述拨动片滑动设置在腰槽中且向上延伸凸出，便于拨动使销杆退出，所述盲孔的末端设置有弹簧，所述弹簧的一端与销杆固定连接。
进一步的，所述箱体侧壁上与承载板下端面等高的位置安装有液位计，所述进水接口安装电磁阀，所述液位计与电磁阀电性连接用以控制电磁阀的通断。
进一步的，所述压板的镂空区还安装有对密封胶实时加热的加热丝。
一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置的检测方法，具体包括以下步骤：
(1)注入表征液体：通过进水接口向表征腔内部注入表征液体，直到表征液体的液位达到承载板的下表面，同时在气压作用下量液管内的液位与表征腔内的液位平齐；
(2)封胶：将用于检测的反渗透膜裁切成与承载板相同尺寸，并平整放置在承载板上表面，放上压板将反渗透膜夹持固定，然后在压板的镂空区填充密封胶；
(3)检测：合上盖体将箱体和盖体密封固定，然后通过进气接口向压力腔内充入气体，使压力腔内的气压达到目标值，计时并最终计算量液管内的液位上升量，即可换算出密封胶的渗透性能。
进一步的，所述表征液体为与密封胶不相溶的无机液体，所述表征液体中添加有显色助剂。
本发明的有益效果为：本发明的检测装置通过压力腔进行压力模拟并通过表征腔进行具体的渗透性能表征，从而清楚明了的将密封胶对反渗透膜的渗透性表现出来，对提高反渗透膜过滤元件的密封性有指导性帮助，有助于提高渗透膜过滤元件的滤水功能。
附图说明
图1是本发明检测装置的整体外部结构示意图；
图2是本发明检测装置各部件分解的结构示意图；
图3是本发明检测装置的内部示意图；
图4是压板与箱体侧壁配合的示意图；
图5是压板与限位销的连接示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1～3所示，一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置，包括检测箱10，所述检测箱10包括箱体11和密封盖合在箱体11顶部开口的盖体12；所述箱体11内设有放置反渗透膜的承载板20，所述承载板20上设有通孔，所述承载板20将检测箱10的内部分隔形成上部的压力腔13和下部的用于表征检测结果的表征腔14，所述承载板20的顶部搁置有压板21，所述压板21与承载板20用于夹持固定反渗透膜，所述压板21的中间设有镂空区，且所述镂空区与通孔在竖直方向上位置对应；所述盖体12的顶部设有进气接口30，所述箱体11的外侧壁上设有进水接口31和量液管32，所述进水接口31与表征腔14连通，所述量液管32竖直设置且底部与表征腔14连通，所述量液管32为透明且顶部设有开口，所述量液管32的管壁上还标有方便读数的刻度线(图中未示出)。
通常在进行反渗透膜卷绕的时候，密封胶会由于内层反渗透膜膜片的压力而渗透到外层反渗透膜膜片。本发明的检测装置通过压力腔13进行压力模拟并通过表征腔14进行具体的渗透性能表征，从而清楚明了的将密封胶对反渗透膜的渗透性表现出来。具体的检测过程为：(1)通过进水接口31向表征腔14内部注入表征液体，表征液体可以水等无机液体，其主要特征是与密封胶不相溶，直到表征液体的液位达到承载板20的下表面，同时使量液管32内的液位与表征腔14内的液位平齐；(2)将用于检测的反渗透膜裁切成与承载板20相同尺寸，并平整放置在承载板20上表面，放上压板21将反渗透膜夹持固定，然后在压板21的镂空区填充密封胶；(3)合上盖体12将箱体11和盖体12密封固定，然后通过进气接口30向压力腔13内充入气体，使压力腔13内的气压达到目标值，常规值为3～5bar，计时30min看最终量液管32内的液位上升量，即可换算出密封胶在该状态下的渗透性能。
在该方法中，采用充气法代替物理接触性直压，一方面能实现压力腔13内的压力可控性，可以根据具体不同的测试要求进行压力的调整，简单方便，另一方面，气体对密封胶的压力更加均匀，能避免物理机械压力导致密封胶局部受力过多或过少导致影响检测结果；而且对于表征环节，由于密封胶渗透过反渗透膜后即进入表征腔14内，由于采用表征腔14内灌入的是与密封胶不相溶的表征液体，导致密封胶会占用一定的空间，利用液体的压缩性小特点，液体会被排挤进入量液管32内导致量液管32内的液位上升，进而清楚直观的表示出密封胶的渗透性能。
另外，如图4所示，所述压板21的顶部设有刮板22，所述压板21的顶部两侧边缘设有滑槽23，所述刮板22的两端滑动设置在滑槽23中，所述刮板22的底部与压板21的顶部接触，刮板22通过沿滑槽23来回滑动将反渗透膜上的密封胶刮平，一方面能通过刮抹过程消除密封胶的气孔，另一方面提高密封胶的受力面的平整性，从而最大程度地消除检测过程中环境因素的影响。
进一步的，如图4所示，所述压板21的镂空区顶部向压板21的边缘延伸形成阶梯状的槽口24。压力腔13和表征腔14为两个完全不同的腔体，两者必须完全隔开，单纯的镂空区侧壁为竖直的，镂空区内填充密封胶后，镂空区的侧壁与密封胶之间不可避免的会存在缝隙，这会导致压力腔13内的气体泄入表征腔14内并将表征液体压出，使量液管32内的液位上升，导致最终的检测结果准确性降低；通过设置槽口24，使镂空区在填充密封胶时向外展开，能够覆盖镂空区的侧壁与密封胶之间的缝隙，消除上述问题。
进一步的，如图3所示，所述箱体11的内侧壁上设有凸出的限位条15，所述限位条15为环形，且所述限位条15与箱体11为一体式结构，所述限位条15的上端面嵌装有环形的密封胶条16，所述承载板20搁置在限位条15上。在箱体11的内侧壁上设置限位条15后，使承载板20与箱体11为分体式结构，这样便于对表征腔14进行清理，密封胶条16用于实现密封。
为了使承载板20与密封胶条16贴合更加紧密，需要对承载板20施加压力，如图4所示，为此在箱体11的侧壁上开设有限位孔17，所述限位孔17设置在限位条15的上方，所述压板21的侧壁上设有通过拨动实现伸缩的限位销26，所述限位销26与限位孔17滑动式插嵌连接。通过设置限位孔17与限位销26配合，完成压板21安装后向下按压板21，然后拨动限位销26使其伸出进入限位孔17内即可完成限位，这样承载板20时刻受压力，便可实现承载板20与密封胶条16贴合更加紧密。
如图5所示，所述限位销26包括销杆261和拨动片262，所述拨动片262设置在销杆261的侧壁上，所述压板21的侧壁上设有盲孔211，所述压板21顶部设有腰槽212，所述腰槽212向下延伸与盲孔211连通，所述销杆261滑动设置在盲孔211内，所述拨动片262滑动设置在腰槽212中且向上延伸凸出，便于拨动使销杆261退出，所述盲孔211的末端设置有弹簧263，所述弹簧263的一端与销杆261固定连接。销杆261用于与限位孔17配合，当需要固定时，只需要向下按压压板21，当销杆261用于与限位孔17对接后，由于弹簧263的弹性作用，会将销杆261推进限位孔17内，更加便捷。
为了进一步降低人为因素干扰，需要进一步提高注入表征液体的自动控制程度，所以在箱体11侧壁上与承载板20下端面等高的位置安装有液位计(图中未示出)，所述进水接口31安装电磁阀(图中未示出)，所述液位计与电磁阀电性连接用以控制电磁阀的通断。通过设置液位计后，只需要控制向箱体11内注入表征液体，当液面达到承载板20下端面时，液位计感应液面并向电磁阀发出电信号，电磁阀马上闭合，进水接口31停止向箱体11内注入表征液体，控制快捷迅速且精确度高，能大大降低人为控制通断对检测结果的干扰。
另外，由于密封胶容易凝固，为了避免在检测过程密封胶凝固影响检测结果，所述压板21的镂空区还安装有加热丝213，用于对密封胶实时加热，防止其凝固。所述加热丝213可以固定在镂空区的侧壁上，与压板21形成一体，其导线通过箱体11的侧壁引出并做好密封；也可以直接固定在箱体11的侧壁上引出有外部供给电源，并在引出处做好密封，加热丝213选用软质的，并形成编织网状，填充密封胶时，直接将加热丝213埋藏在密封胶中间即可。
本发明还提供了该检测装置的检测方法，具体包括以下步骤：
(1)注入表征液体：通过进水接口31向表征腔14内部注入表征液体，直到表征液体的液位达到承载板20的下表面，同时在气压作用下量液管32内的液位与表征腔14内的液位平齐；
(2)封胶：将用于检测的反渗透膜裁切成与承载板20相同尺寸，并平整放置在承载板20上表面，放上压板21将反渗透膜夹持固定，然后在压板21的镂空区填充密封胶；
(3)检测：合上盖体12将箱体11和盖体12密封固定，然后通过进气接口30向压力腔13内充入气体，使压力腔13内的气压达到目标值，计时并最终计算量液管32内的液位上升量，即可换算出密封胶在该状态下的渗透性能。
其中，表征液体为与密封胶不相溶的无机液体，为了提高直观性，还可以在表征液体中添加显色助剂。
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置，其特征在于，包括检测箱(10)，所述检测箱(10)包括箱体(11)和密封盖合在箱体(11)顶部开口的盖体(12)；所述箱体(11)内设有放置反渗透膜的承载板(20)，所述承载板(20)上设有通孔，所述承载板(20)将检测箱(10)的内部分隔形成上部的压力腔(13)和下部的用于表征检测结果的表征腔(14)，所述承载板(20)的顶部搁置有压板(21)，所述压板(21)与承载板(20)用于夹持固定反渗透膜，所述压板(21)的中间设有镂空区，且所述镂空区与通孔在竖直方向上位置对应；所述盖体(12)的顶部设有进气接口(30)，所述箱体(11)的外侧壁上设有进水接口(31)和量液管(32)，所述进水接口(31)与表征腔(14)连通，所述量液管(32)竖直设置且底部与表征腔(14)连通，所述量液管(32)为透明且顶部设有开口，所述量液管(32)的管壁上还标有方便读数的刻度线。
2.根据权利要求1所述的一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置，其特征在于，所述压板(21)的顶部设有刮板(22)，所述压板(21)的顶部两侧边缘设有滑槽(23)，所述刮板(22)的两端滑动设置在滑槽(23)中，所述刮板(22)的底部与压板(21)的顶部接触，刮板(22)通过沿滑槽(23)来回滑动将反渗透膜上的密封胶刮平。
3.根据权利要求1或2所述的一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置，其特征在于，所述压板(21)的镂空区顶部向压板(21)的边缘延伸形成阶梯状的槽口(24)。
4.根据权利要求1或2所述的一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置，其特征在于，所述箱体(11)的内侧壁上设有凸出的限位条(15)，所述限位条(15)为环形，且所述限位条(15)与箱体(11)为一体式结构，所述限位条(15)的上端面嵌装有环形的密封胶条(16)，所述承载板(20)搁置在限位条(15)上。
5.根据权利要求4所述的一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置，其特征在于，所述箱体(11)的侧壁上开设有限位孔(17)，所述限位孔(17)设置在限位条(15)的上方，所述压板(21)的侧壁上设有通过拨动实现伸缩的限位销(26)，所述限位销(26)与限位孔(17)滑动式插嵌连接。
6.根据权利要求5所述的一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置，其特征在于，所述限位销(26)包括销杆(261)和拨动片(262)，所述拨动片(262)设置在销杆(261)的侧壁上，所述压板(21)的侧壁上设有盲孔(211)，所述压板(21)顶部设有腰槽(212)，所述腰槽(212)向下延伸与盲孔(211)连通，所述销杆(261)滑动设置在盲孔(211)内，所述拨动片(262)滑动设置在腰槽(212)中且向上延伸凸出，便于拨动使销杆(261)退出，所述盲孔(211)的末端设置有弹簧(263)，所述弹簧(263)的一端与销杆(261)固定连接。
7.根据权利要求1、2、5或6所述的一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置，其特征在于，所述箱体(11)侧壁上与承载板(20)下端面等高的位置安装有液位计，所述进水接口(31)安装电磁阀，所述液位计与电磁阀电性连接用以控制电磁阀的通断。
8.根据权利要求7所述的一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置，其特征在于，所述压板(21)的镂空区还安装有对密封胶实时加热的加热丝(213)。
9.一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置的检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)注入表征液体：通过进水接口(31)向表征腔(14)内部注入表征液体，直到表征液体的液位达到承载板(20)的下表面，同时在气压作用下量液管(32)内的液位与表征腔(14)内的液位平齐；
(2)封胶：将用于检测的反渗透膜裁切成与承载板(20)相同尺寸，并平整放置在承载板(20)上表面，放上压板(21)将反渗透膜夹持固定，然后在压板(21)的镂空区填充密封胶；
(3)检测：合上盖体(12)将箱体(11)和盖体(12)密封固定，然后通过进气接口(30)向压力腔(13)内充入气体，使压力腔(13)内的气压达到目标值，计时并最终计算量液管(32)内的液位上升量，即可换算出密封胶的渗透性能。
10.根据权利要求9所述的一种密封胶对反渗透膜的渗透性检测装置的检测方法，其特征在于，所述表征液体为与密封胶不相溶的无机液体，所述表征液体中添加有显色助剂。
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