CN114307662B - 一种滤芯滤膜完整性测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滤芯滤膜完整性测试装置，包括数据采集模块、空气压缩机、控制模块和测试模块；所述测试模块分别与所述空气压缩机和待测滤芯滤膜连接；所述空气压缩机对空气进行压缩得到压缩气体，并将所述压缩气体输送至所述测试模块；所述测试模块基于所述压缩气体输出第一压力气体至所述待测滤芯滤膜；所述数据采集模块采集第一设定时间内所述第一压力气体的第一压力变化值；所述控制模块根据所述第一压力变化值得到扩散流速，并基于所述扩散流速得到所述待测滤芯滤膜的测试结果。本发明提高了滤芯滤膜完整性测试的精度，避免了资源浪费，智能化程度高。

Description

一种滤芯滤膜完整性测试装置

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种滤芯滤膜完整性测试装置。

背景技术

在现代生物制药领域内，超滤膜作为重要生产材料已经得到了广泛的应用。因此，对滤膜完整性的要求也得到了很大的提高。随着滤膜过滤技术的不断发展，其延伸的相关产品日益繁多，例如对滤芯及过滤器完整性测试的专用仪器滤芯滤膜完整性测试仪。

现有技术中，通常采用水压和气体流速的方法对超滤膜的完整性进行测试，存在着资源浪费、测量精度低和智能化程度低的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种滤芯滤膜完整性测试装置，提高测试的精度的同时，避免了资源浪费。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种滤芯滤膜完整性测试装置，包括数据采集模块、空气压缩机、控制模块和测试模块；

所述测试模块分别与所述空气压缩机和待测滤芯滤膜连接；

所述空气压缩机对空气进行压缩得到压缩气体，并将所述压缩气体输送至所述测试模块；

所述测试模块基于所述压缩气体输出第一压力气体至所述待测滤芯滤膜；

所述数据采集模块采集第一设定时间内所述第一压力气体的第一压力变化值；

所述控制模块根据所述第一压力变化值得到扩散流速，并基于所述扩散流速得到所述待测滤芯滤膜的测试结果。

优选地，所述测试模块包括：过滤器、比例调节阀和储气罐；

所述空气压缩机和所述过滤器之间通过第一管路连接；

所述过滤器与所述比例调节阀之间通过第二管路连接；所述第一管路上设有第一电磁阀；

所述比例调节阀与所述储气罐之间通过第三管路连接；所述第三管路上设有第二电磁阀；

所述储气罐与所述待测滤芯滤膜之间通过第四管路连接；所述第四管路上依次设有第三电磁阀和第四电磁阀；所述第四管路被所述第三电磁阀和所述第四电磁阀分割成第一子管路、第二子管路和第三子管路；

所述第一子管路上设有第一压力传感器和第一温度传感器，所述第二子管路上设有第二压力传感器和第二温度传感器；所述第三子管路上设有第三压力传感器；

所述数据采集模块包括ADC采集单元、所述第一压力传感器、所述第一温度传感器、所述第二压力传感器、所述第二温度传感器和所述第三压力传感器；

所述过滤器对所述压缩气体进行过滤得到过滤压缩气体，并输送至所述比例调节阀；

所述装置逐步通过以下4个步骤得到所述测试结果：

步骤1：所述控制模块控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀开启，所述第四电磁阀关闭，所述比例调节阀基于所述过滤压缩气体输出第二压力气体，直至所述第二压力气体充满所述第三管路、所述储气罐、所述第一子管路和所述第二子管路，所述控制模块控制所述比例调节阀关闭；所述ADC采集单元采集第二设定时间内所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的输出量，并进行模数转换，得到第一自检压力值向量和第二自检压力值向量，所述控制模块根据所述第一自检压力值向量和第二自检压力值向量得到所述第三管路、所述储气罐、所述第一子管路和所述第二子管路是否存在漏气，若存在，则进行处理，直至不存在漏气；

步骤2：所述控制模块控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀开启，所述比例调节阀基于所述过滤压缩气体输出第三压力气体，所述第三压力气体对所述第三管路、所述第四管路和所述储气罐进行排空；

步骤3：所述控制模块控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀开启，所述第三电磁阀和所述第四电磁阀关闭；所述比例调节阀基于所述过滤压缩气体输出第四压力气体至所述储气罐，直至所述第四压力气体充满所述储气罐，所述ADC采集单元采集所述第一压力传感器和第一温度传感器的输出量，并进行模数转换，得到第一体积压力值和第一体积温度值；所述控制模块控制所述比例调节阀关闭，并控制所述第三电磁阀和所述第四电磁阀开启，直至所述第四压力气体充满所述第三管路、所述储气罐和所述第四管路，所述ADC采集单元采集所述第一压力传感器和第二温度传感器的输出量，并进行模数转换，得到第二体积压力值和第二体积温度值；所述控制模块根据所述第一体积压力值、所述第一体积温度值、所述第二体积压力值和所述第二体积温度值得到所述待测滤芯滤膜的上游体积；

步骤4：所述控制模块控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀开启，所述第三电磁阀和所述第四电磁阀关闭，所述比例调节阀基于所述过滤压缩气体输出所述第一压力气体至所述第三管路、所述储气罐和所述第一子管路，所述控制模块控制所述第三电磁阀和所述第四电磁阀开启，所述ADC采集单元采集所述第一设定时间内所述第三压力传感器的输出量，并进行模数转换，得到检测压力值向量，所述控制模块根据所述检测压力值向量得到所述第一压力变化值，并基于所述第一压力变化值和所述上游体积得到所述扩散流速，进一步根据所述扩散流速得到所述测试结果。

优选地，所述装置还包括：打印机模块；

所述控制模块通过所述打印机模块将所述测试结果进行打印。

优选地，所述所述第四管路上还设置有第四子管路；

所述第四子管路与所述第三子管路连接，所述第四子管路上设有第五电磁阀，所述控制模块在得到所述测试结果后，控制所述第五电磁阀开启，释放所述第一压力气体。

优选地，所述装置还包括：二维码模块；

所述待测滤芯滤膜上设有二维码，所述二维码模块扫描所述二维码得到所述待测滤芯滤膜的基本信息，并将所述基本信息发送至控制模块；

所述控制模块对所述扩散流速进行判断，当所述扩散流速小于扩散设定值时，所述待测滤芯滤膜符合标准，当所述扩散流速大于或等于所述扩散设定值时，所述待测滤芯滤膜不符合标准；

所述测试结果包括所述基本信息以及是否符合标准。

优选地，所述装置还包括通信模块；

所述控制模块通过所述通信模块发送所述测试结果至远程终端。

优选地，所述装置还包括存储模块；

所述存储模块对所述测试结果进行存储。

优选地，所述控制块设有触摸显示屏；

通过所述触摸显示屏进行操作得到所述测试结果；所述触摸显示屏对所述测试结果进行显示。

优选地，所述装置还包括：电源；

所述电源为所述数据采集模块、所述空气压缩机、所述控制模块和所述测试模块供电。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明涉及一种滤芯滤膜完整性测试装置，包括数据采集模块、空气压缩机、控制模块和测试模块；所述测试模块分别与所述空气压缩机和待测滤芯滤膜连接；所述空气压缩机对空气进行压缩得到压缩气体，并将所述压缩气体输送至所述测试模块；所述测试模块基于所述压缩气体输出第一压力气体至所述待测滤芯滤膜；所述数据采集模块采集第一设定时间内所述第一压力气体的第一压力变化值；所述控制模块根据所述第一压力变化值得到扩散流速，并基于所述扩散流速得到所述待测滤芯滤膜的测试结果。本发明提高了滤芯滤膜完整性测试的精度，避免了资源浪费，智能化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明滤芯滤膜完整性测试装置结构图；

图2为本发明滤芯滤膜完整性测试装置原理图。

符号说明：1-数据采集模块，2-空气压缩机，3-测试模块，4-控制模块，5-第一管路，6-第二管路，7-第三管路，8-第四管路，9-待测滤芯滤膜，10-通信模块，12-第一压力传感器，13-第二压力传感器，14-第三压力传感器，15-第一温度传感器，16-第二温度传感器，31-过滤器，32-比例调节阀，33-储气罐，34-第一电磁阀，35-第二电磁阀，36-第三电磁阀，37-第四电磁阀，38-第五电磁阀，41-触摸显示屏，81-第一子管路，82-第二子管路，83-第三子管路，84-第四子管路。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明的目的是提供一种滤芯滤膜完整性测试装置，提高测试的精度的同时，避免了资源浪费。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明滤芯滤膜完整性测试装置结构图；图2为本发明滤芯滤膜完整性测试装置原理图。如图1和2所示，本发明提供了一种滤芯滤膜完整性测试装置，包括数据采集模块1、空气压缩机2、控制模块4、测试模块3、打印机模块、二维码模块、通信模块10、存储模块和电源。

所述数据采集模块1包括ADC采集单元、第一压力传感器12、第一温度传感器15、第二压力传感器13、第二温度传感器16和第三压力传感器14。

所述测试模块3包括：过滤器31、比例调节阀32和储气罐33。

所述空气压缩机2和所述过滤器31之间通过第一管路5连接。

所述过滤器31与所述比例调节阀32之间通过第二管路6连接。所述第一管路5上设有第一电磁阀34。

所述比例调节阀32与所述储气罐33之间通过第三管路7连接。所述第三管路7上设有第二电磁阀35。

所述储气罐33与所述待测滤芯滤膜10之间通过第四管路8连接。所述第四管路8上依次设有第三电磁阀36和第四电磁阀37。所述第四管路8被所述第三电磁阀36和所述第四电磁阀37分割成第一子管路81、第二子管路82和第三子管路83。所述所述第四管路8上还设置有第四子管路84；所述第四子管路84与所述第三子管路83连接，所述第四子管路84上设有第五电磁阀38。

所述第一压力传感器12和所述第一温度传感器15设置在所述第一子管路81上；所述第二压力传感器13和所述第二温度传感器16设置在所述第二子管路82上；所述第三压力传感器14设置在所述第三子管路83上。

本发明滤芯滤膜完整性测试装置的具体原理如下：

所述待测滤芯滤膜10上设有二维码，所述二维码模块扫描所述二维码得到所述待测滤芯滤膜10的基本信息，并将所述基本信息发送至所述控制模块4。

所述控制模块4控制所述空气压缩机2对空气进行压缩得到压缩气体，所述压缩气体通过所述第一管路5输送至所述过滤器31。

所述过滤器31对所述压缩气体进行过滤得到过滤压缩气体，并输送至所述比例调节阀32。

所述控制模块4基于以下4个步骤得到所述测试结果：

步骤1：所述控制模块4控制所述第一电磁阀34、所述第二电磁阀35和所述第三电磁阀36开启，所述第四电磁阀37和所述第五电磁阀38关闭，所述比例调节阀32基于所述过滤压缩气体输出第二压力气体，直至所述第二压力气体充满所述第三管路7、所述储气罐33、所述第一子管路81和所述第二子管路82，所述控制模块4控制所述比例调节阀32关闭；所述ADC采集单元采集第二设定时间内所述第一压力传感器12和所述第二压力传感器13的输出量，并进行模数转换，得到第一自检压力值向量和第二自检压力值向量，所述控制模块4根据所述第一自检压力值向量和第二自检压力值向量得到所述第三管路7、所述储气罐33、所述第一子管路81和所述第二子管路82是否存在漏气，若存在，则进行处理，直至不存在漏气。本实施例中，所述第二压力气体的压力值为90PSI。

步骤2：所述控制模块4控制所述第一电磁阀34、所述第二电磁阀35、所述第三电磁阀36和所述第四电磁阀37开启，所述第五电磁阀38关闭，所述比例调节阀32基于所述过滤压缩气体输出第三压力气体，所述第三压力气体对所述第三管路7、所述第四管路8和所述储气罐33进行排空。本实施例中，所述第三压力气体的压力值为15PSI。

步骤3：所述控制模块4控制所述第一电磁阀34和所述第二电磁阀35开启，所述第三电磁阀36、所述第四电磁阀37和所述第五电磁阀38关闭；所述比例调节阀32基于所述过滤压缩气体输出第四压力气体至所述储气罐33，直至所述第四压力气体充满所述储气罐33，所述ADC采集单元采集所述第一压力传感器12和第一温度传感器15的输出量，并进行模数转换，得到第一体积压力值和第一体积温度值；所述控制模块4控制所述比例调节阀32关闭，并控制所述第三电磁阀36和所述第四电磁阀37开启，直至所述第四压力气体充满所述第三管路7、所述储气罐33和所述第四管路8，所述ADC采集单元采集所述第一压力传感器12和第二温度传感器16的输出量，并进行模数转换，得到第二体积压力值和第二体积温度值；所述控制模块4根据所述第一体积压力值、所述第一体积温度值、所述第二体积压力值和所述第二体积温度值得到所述待测滤芯滤膜10的上游体积。所述上游体积计算公式如下：

式中：V₁为储气罐33体积，P₁为第一体积压力值，P₂为第二体积压力值，T₁为第一体积温度值，T₂为第一体积温度值，V₂为上游体积。

步骤4：所述控制模块4控制所述第一电磁阀34和所述第二电磁阀35开启，所述第三电磁阀36、所述第四电磁阀37和所述第五电磁阀38关闭，所述比例调节阀32基于所述过滤压缩气体输出所述第一压力气体至所述第三管路7、所述储气罐33和所述第一子管路81，所述控制模块4控制所述第三电磁阀36和所述第四电磁阀37开启，所述ADC采集单元采集所述第一设定时间内所述第三压力传感器14的输出量，并进行模数转换，得到检测压力值向量，所述控制模块4根据所述检测压力值向量得到所述第一压力变化值，并基于所述第一压力变化值和所述上游体积得到所述扩散流速，进一步根据所述扩散流速得到所述测试结果。所述扩散流速的计算公式如下：

式中：D为扩散流速，ΔP为第一压力变化值，Pt100为标准大气压，t为第一设定时间。

所述控制模块4对所述扩散流速进行判断，当所述扩散流速小于扩散设定值时，所述待测滤芯滤膜10符合标准，当所述扩散流速大于或等于所述扩散设定值时，所述待测滤芯滤膜10不符合标准。

所述测试结果包括所述基本信息以及是否符合标准。

步骤5：所述控制模块4控制第五电磁阀38开启，释放所述第一压力气体，测试完成。

所述控制模块4通过所述打印机模块将所述测试结果进行打印。

所述存储模块对所述测试结果、所述第二压力气体的压力值，所述第三压力气体的压力值、所述第一自检压力值向量、所述第二自检压力值向量、所述第二设定时间、所述第一体积压力值、所述第二体积压力值、所述第一体积温度值、所述第二体积温度值、所述第一设定时间、所述第一压力变化值和所述扩散流速进行存储。

所述控制模块4通过所述通信模块10将所述测试结果、所述第二压力气体的压力值，所述第三压力气体的压力值、所述第一自检压力值向量、所述第二自检压力值向量、所述第二设定时间、所述第一体积压力值、所述第二体积压力值、所述第一体积温度值、所述第二体积温度值、所述第一设定时间、所述第一压力变化值和所述扩散流速发送至远程终端。

所述控制模块4处还设置有触摸显示屏41，上述的4个步骤可通过所述触摸显示屏41进行手动操作，亦可通过所述控制模块4自动控制。

所述触摸显示屏41对所述测试结果、所述第二压力气体的压力值，所述第三压力气体的压力值、所述第一自检压力值向量、所述第二自检压力值向量、所述第二设定时间、所述第一体积压力值、所述第二体积压力值、所述第一体积温度值、所述第二体积温度值、所述第一设定时间、所述第一压力变化值和所述扩散流速进行显示。

所述电源为所述数据采集模块1、所述空气压缩机2、所述控制模块4和所述测试模块3供电。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种滤芯滤膜完整性测试装置，其特征在于，包括数据采集模块、空气压缩机、控制模块和测试模块；

所述测试模块分别与所述空气压缩机和待测滤芯滤膜连接；

所述空气压缩机对空气进行压缩得到压缩气体，并将所述压缩气体输送至所述测试模块；

所述测试模块基于所述压缩气体输出第一压力气体至所述待测滤芯滤膜；

所述数据采集模块采集第一设定时间内所述第一压力气体的第一压力变化值；

所述控制模块根据所述第一压力变化值得到扩散流速，并基于所述扩散流速得到所述待测滤芯滤膜的测试结果；

所述测试模块包括：过滤器、比例调节阀和储气罐；

所述空气压缩机和所述过滤器之间通过第一管路连接；

所述过滤器与所述比例调节阀之间通过第二管路连接；所述第一管路上设有第一电磁阀；

所述比例调节阀与所述储气罐之间通过第三管路连接；所述第三管路上设有第二电磁阀；

所述储气罐与所述待测滤芯滤膜之间通过第四管路连接；所述第四管路上依次设有第三电磁阀和第四电磁阀；所述第四管路被所述第三电磁阀和所述第四电磁阀分割成第一子管路、第二子管路和第三子管路；

所述第一子管路上设有第一压力传感器和第一温度传感器，所述第二子管路上设有第二压力传感器和第二温度传感器；所述第三子管路上设有第三压力传感器；

所述数据采集模块包括ADC采集单元、所述第一压力传感器、所述第一温度传感器、所述第二压力传感器、所述第二温度传感器和所述第三压力传感器；

所述过滤器对所述压缩气体进行过滤得到过滤压缩气体，并输送至所述比例调节阀；

所述装置逐步通过以下4个步骤得到所述测试结果：

步骤1：所述控制模块控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀开启，所述第四电磁阀关闭，所述比例调节阀基于所述过滤压缩气体输出第二压力气体，直至所述第二压力气体充满所述第三管路、所述储气罐、所述第一子管路和所述第二子管路，所述控制模块控制所述比例调节阀关闭；所述ADC采集单元采集第二设定时间内所述第一压力传感器和所述第二压力传感器的输出量，并进行模数转换，得到第一自检压力值向量和第二自检压力值向量，所述控制模块根据所述第一自检压力值向量和第二自检压力值向量得到所述第三管路、所述储气罐、所述第一子管路和所述第二子管路是否存在漏气，若存在，则进行处理，直至不存在漏气；

步骤2：所述控制模块控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀和所述第四电磁阀开启，所述比例调节阀基于所述过滤压缩气体输出第三压力气体，所述第三压力气体对所述第三管路、所述第四管路和所述储气罐进行排空；

步骤3：所述控制模块控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀开启，所述第三电磁阀和所述第四电磁阀关闭；所述比例调节阀基于所述过滤压缩气体输出第四压力气体至所述储气罐，直至所述第四压力气体充满所述储气罐，所述ADC采集单元采集所述第一压力传感器和第一温度传感器的输出量，并进行模数转换，得到第一体积压力值和第一体积温度值；所述控制模块控制所述比例调节阀关闭，并控制所述第三电磁阀和所述第四电磁阀开启，直至所述第四压力气体充满所述第三管路、所述储气罐和所述第四管路，所述ADC采集单元采集所述第一压力传感器和第二温度传感器的输出量，并进行模数转换，得到第二体积压力值和第二体积温度值；所述控制模块根据所述第一体积压力值、所述第一体积温度值、所述第二体积压力值和所述第二体积温度值得到所述待测滤芯滤膜的上游体积；

步骤4：所述控制模块控制所述第一电磁阀和所述第二电磁阀开启，所述第三电磁阀和所述第四电磁阀关闭，所述比例调节阀基于所述过滤压缩气体输出所述第一压力气体至所述第三管路、所述储气罐和所述第一子管路，所述控制模块控制所述第三电磁阀和所述第四电磁阀开启，所述ADC采集单元采集所述第一设定时间内所述第三压力传感器的输出量，并进行模数转换，得到检测压力值向量，所述控制模块根据所述检测压力值向量得到所述第一压力变化值，并基于所述第一压力变化值和所述上游体积得到所述扩散流速，进一步根据所述扩散流速得到所述测试结果。

2.根据权利要求1所述的滤芯滤膜完整性测试装置，其特征在于，所述装置还包括：打印机模块；

所述控制模块通过所述打印机模块将所述测试结果进行打印。

3.根据权利要求1所述的滤芯滤膜完整性测试装置，其特征在于，所述第四管路上还设置有第四子管路；

所述第四子管路与所述第三子管路连接，所述第四子管路上设有第五电磁阀，所述控制模块在得到所述测试结果后，控制所述第五电磁阀开启，释放所述第一压力气体。

4.根据权利要求1所述的滤芯滤膜完整性测试装置，其特征在于，所述装置还包括：二维码模块；

所述待测滤芯滤膜上设有二维码，所述二维码模块扫描所述二维码得到所述待测滤芯滤膜的基本信息，并将所述基本信息发送至控制模块；

所述控制模块对所述扩散流速进行判断，当所述扩散流速小于扩散设定值时，所述待测滤芯滤膜符合标准，当所述扩散流速大于或等于所述扩散设定值时，所述待测滤芯滤膜不符合标准；

所述测试结果包括所述基本信息以及是否符合标准。

5.根据权利要求1所述的滤芯滤膜完整性测试装置，其特征在于，所述装置还包括通信模块；

所述控制模块通过所述通信模块发送所述测试结果至远程终端。

6.根据权利要求1所述的滤芯滤膜完整性测试装置，其特征在于，所述装置还包括存储模块；

所述存储模块对所述测试结果进行存储。

7.根据权利要求1所述的滤芯滤膜完整性测试装置，其特征在于，所述控制模块设有触摸显示屏；

通过所述触摸显示屏进行操作得到所述测试结果；所述触摸显示屏对所述测试结果进行显示。

8.根据权利要求1所述的滤芯滤膜完整性测试装置，其特征在于，所述装置还包括：电源；

所述电源为所述数据采集模块、所述空气压缩机、所述控制模块和所述测试模块供电。

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