CN216900131U - 深层滤芯过滤精度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种深层滤芯过滤精度测试装置,包括：过滤试验系统，包括储液罐，储液罐底部连接有传输管路，传输管路分支为并联的回流管路和测试管路，并各自连接至储液罐顶部，测试管路上沿传输方向依次装有被测过滤器和滤清器，且被测过滤器的上游和下游分别连接有上游颗粒计数器和下游颗粒计数器，被测过滤器的下游上还设置有下游排出管路；以及污染注入系统，与储液罐连接，用于注入污染液。本实用新型利用多次通过的实验原理模拟深层滤芯在系统中的实际工况，可以反映出滤芯全寿命期的过滤性能变化，利于检测深层滤芯的过滤精度。

Description

深层滤芯过滤精度测试装置

技术领域

本实用新型属于滤芯检测技术领域，特别是涉及一种深层滤芯过滤精度测试装置。

背景技术

对于深层滤芯而言，绝大部分属于相对精度范畴，而其过滤精度的测试，现有评价的方式多采用过滤比，即通过颗粒计数法计算过滤器入口大于某尺寸颗粒数与出口大于某尺寸颗粒数之比，一般采用单次通过的实验原理。具体的实验方法是计入系统的粉尘只通过被试过滤芯一次，被试过滤芯上游储罐内混有实验粉尘的水液通过过滤芯后流入下游储罐。

该测试方法主要测试滤材的原始效率数据，实验中无法满足其在实际工况条件下所需的额定流量与压差的要求，而过滤芯在实际的系统工作中，污染物在一定的状态下是不断生成并随系统不断地被过滤芯所过滤。因此，采用此种单次通过的实验方式来评定过滤芯有其局限性。为了更好的模拟过滤滤芯在系统中的实际工况，亟需设计一种深层滤芯过滤精度测试装置，以模拟实际工况条件下对滤芯多次通过的使用要求。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种深层滤芯过滤精度测试装置，用于解决现有技术中对滤芯的检测难于反映实际工况的问题，基于多次通过的原理以模拟滤芯在系统中的实际工况。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种深层滤芯过滤精度测试装置，包括：

过滤试验系统，包括储液罐，所述储液罐底部连接有传输管路，所述传输管路分支为并联的回流管路和测试管路，并各自连接至储液罐顶部，所述测试管路上沿传输方向依次装有被测过滤器和滤清器，且所述被测过滤器的上游和下游分别连接有上游颗粒计数器和下游颗粒计数器，所述被测过滤器的下游上还设置有下游排出管路；以及

污染注入系统，与所述储液罐连接，用于注入污染液。

本装置利用多次通过滤芯的实验原理，模拟深层滤芯在系统中的实际工况，通过使污染液不断的从外界浸入并在内部产生，滤芯不断的滤除其中部分污染物，直到被测滤芯的压差达到规定的极限压差为止，此种方式可以反映出滤芯全寿命期的过滤性能变化。

可选地，还包括颗粒计数系统，包括计数主机和控制器，所述上游颗粒计数器和下游颗粒计数器均与计数主机电连接，所述计数主机与控制器电连接。

可选地，所述污染注入系统包括加液罐、连通管和蠕动泵，所述加液罐用于承装污染液，且所述加液罐中设置有加液搅拌器，所述加液罐和储液罐之间通过连通管连通，且所述连通管上设置有所述蠕动泵。

可选地，所述传输管路上设置有离心泵，所述离心泵的吸口端与储液罐连通，所述离心泵的排口端分别与回流管路和测试管路连通。

可选地，所述回流管路上设置有第一控制阀。

可选地，所述测试管路上位于被测过滤器的上游设置有第二控制阀，所述第二控制阀与被测过滤器的进液口连通。

可选地，所述测试管路上位于被测过滤器的出液口与滤清器的进液口之间设置有第三控制阀和第一流量计，且所述第三控制阀和第一流量计连接有旁通管路，所述旁通管路上设有旁通阀。

可选地，所述下游排出管路上设置有第四控制阀和第二流量计，且所述下游排出管路的出液端延伸至收液罐中。

可选地，所述被测过滤器的进液口与上游颗粒计数器之间设置有滤前阀，所述被测过滤器的出液口与下游颗粒计数器之间设置有滤后阀，所述被测过滤器上设置有压差计。

可选地，所述过滤试验系统还包括排液管路，与所述储液罐底部连接，且所述排液管路上设置有排液阀。

如上所述，本实用新型具有以下有益效果：

利用多次通过的实验原理模拟深层滤芯在系统中的实际工况，可以反映出滤芯全寿命期的过滤性能变化，一方面可以方便制造商研究深层滤芯对不同颗粒尺寸污染物的过滤比，利于了解深层滤芯的过滤精度；另一方面也可以通过被测过滤器压差随时间的变化来判断深层滤芯的压差特性，二者都有利于对深层滤芯的研发和生产；

并且，本装置搭建简单，可通过颗粒计数器系统连接计算机实现控制和计数采集，避免人工手动记录数据以及处理计算数据的繁琐工作，获取数据更直观，同时能够避免人工取样带来的误差；另外，通过控制过滤试验系统下游排放的流量和注入流量保持一致，有效保证储液罐中溶液的体积保持在一定的范围内，使储液罐中污染物浓度稳定在一个范围内。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

零件标号说明

1-加液罐；2-加液搅拌器；3-连通管；4-蠕动泵；5-储液罐；6-储液搅拌器；7-离心泵；8-第一控制阀；9-排液阀；10-第二控制阀；11-压差计；12-被测过滤器；13-滤前阀；14-上游颗粒计数器；15-下游颗粒计数器；16-滤后阀；17-第三控制阀；18-第一流量计；19-旁通阀；20-滤清器；21-第四控制阀；22-第二流量计；23-收液罐；24-计数主机；25-控制器；

101-传输管路；102-回流管路；103-测试管路；104-下游排出管路；105-下游回流管路；106-旁通管路；107-排液管路。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请结合图1所示，本实用新型提供一种深层滤芯过滤精度测试装置，包括：过滤试验系统、污染注入系统和颗粒计数系统，其中，过滤试验系统包括储液罐5，所述储液罐5底部连接有传输管路101，所述传输管路101分支为并联的回流管路102和测试管路103，并各自连接至储液罐5顶部，所述测试管路103上沿传输方向依次装有被测过滤器12和滤清器20，且所述被测过滤器12的上游和下游分别连接有上游颗粒计数器14和下游颗粒计数器15，所述被测过滤器12的下游上还设置有下游排出管路104；污染注入系统与所述储液罐5连接，用于注入污染液；颗粒计数系统，包括计数主机24和控制器25，所述上游颗粒计数器14和下游颗粒计数器15均与计数主机24电连接，所述计数主机24与控制器25电连接。本实施例中，控制器25可采用计算机。

本装置中的过滤试验系统需事先配好上游的基本重量污染度，在过滤的过程中，滤芯不断滤除其中部分颗粒污染物，而未被滤除的颗粒被测试管路103上的滤清器20所过滤，并以纯水回流至储液罐5中。滤清器20可选择精度为0.4μm的PES(聚丁二酸乙二醇酯)筒式滤芯。

污染注入系统用于给过滤试验系统源源不断的注入事先准备好的污染液，整个过程需要保证过滤试验系统的液体容积保持在稳定范围内(±5％)，过滤试验系统的上游基本重量污染度保持在稳定范围内(±5％)，一方面通过控制过滤试验系统下游排放的流量和注入流量保持一致，保证储液罐5中溶液的体积保持在一定的范围内；另一方面通过控制污染液的浓度和注入流量以及过滤试验系统回流的流量，保证被测过滤器12上游污染物浓度一直稳定在一个范围内，在循环的过程中，达到深层滤芯的极限压差或者设计的替换压差则实验结束；

颗粒计数系统是用于测试滤芯对不同尺寸颗粒的拦截效果，颗粒计数器可以设置不同的通道数以及取样的时间间隔，连续不断的取样测试，测定不同尺寸颗粒的过滤比，最后通过内插值法计算得到整个过程中滤芯的平均过滤比，并可由控制器25直接输出过程结果。

其中，所述储液罐5可采用不锈钢材质，所述储液罐5中设置由储液搅拌器6，用于搅拌储液罐5中的液体，以使加入的污染液能够充分混合。

在一些实施方式中，所述污染注入系统包括加液罐1、连通管3和蠕动泵4，所述加液罐1用于承装污染液，且所述加液罐1中设置有加液搅拌器2，所述加液罐1和储液罐5之间通过连通管3连通，且所述连通管3上设置有所述蠕动泵4。具体的，所述加液罐1中盛装预先按照计算比例配比的标准粉尘与纯水混合后的悬浮混合液，并通过加液搅拌器2搅拌；所述蠕动泵4的入口端通过连通管3连通加液罐1，蠕动泵4的出口端通过连通管3连通储液罐5，如此，蠕动泵4作业时，可将加液罐1中的污染液(悬浮混合液)泵入至储液罐5中。

在一些实施方式中，所述传输管路101上设置有离心泵7，所述离心泵7的吸口端与储液罐5连通，所述离心泵7的排口端分别与回流管路102和测试管路103连通。具体的，通过离心泵7将储液罐5中的混合液体沿传输管路101泵入至两个支路中，即回流管路102和测试管路103中。

可以理解的，所述回流管路102上设置有第一控制阀8。具体的，回流管路102连接至储液罐5顶部，将一部分混合液体回流至储液罐5中。并且该回流管路102上设置第一控制阀8，可用于控制回流管路102的通断。

在上述实施方式中，所述测试管路103上位于被测过滤器12的上游设置有第二控制阀10，所述第二控制阀10与被测过滤器12的进液口连通。具体的，由于第二控制阀10设置在被测过滤器12的上游，通过第二控制阀10可控制测试管路103的通断，也可在安装或更换被测过滤器12时，便于维护。

并且，所述测试管路103上位于被测过滤器12的出液口与滤清器20的进液口之间设置有第三控制阀17和第一流量计18，且所述第三控制阀17和第一流量计18连接有旁通管路106，所述旁通管路106上设有旁通阀19。具体的，所述测试管路103上位于被测过滤器12的下游处，通过设置第三控制阀17可控制下游回流管路105的液体通断，下游回流管路105连接被测过滤器12的出液口与滤清器20的进液口，滤清器20的出液口与储液罐5连通；通过设置第一流量计18，可检测测试管路103流回至储液罐5的流量(即下游回流管路105中液体的流量)；设置旁通管路106，可用于在无需测试流量时直接控制下游回流管路105的通断。

可以理解的，所述下游排出管路104上设置有第四控制阀21和第二流量计22，且所述下游排出管路104的出液端延伸至收液罐23中。具体的，被测过滤器12的下游还外接下游排出管路104，通过设置第四控制阀21可控制下游排出管路104的液体通断，通过设置第二流量计22，可检测下游排出管路104排出的液体流量。检测时，需保证下游排出管路104排出的流量与下游回流管路105的流量之和(这里我们统称之为排出流量)等于注入流量值(通过调节蠕动泵4的转速调节注入流量的大小)。所述收液罐23可采用烧杯或其他实验室用仪器，便于收集和观察检测。

在一些实施方式中，所述被测过滤器12的进液口与上游颗粒计数器14之间设置有滤前阀13，所述被测过滤器12的出液口与下游颗粒计数器15之间设置有滤后阀16。具体的，所述被测过滤器12的进液口通过第一分管路与上游颗粒计数器14连通，滤前阀13设置在第一分管路上，通过滤前阀13控制第一分管路的通断；所述被测过滤器12的出液口端分别连接第二分管路、下游回流管路105和下游排出管路104，滤后阀16设置在第二分管路上，并与下游颗粒计数器15连通，通过滤后阀16控制第二分管路的通断。

在上述实施方式中，所述被测过滤器12上设置有压差计11。通过设置压差计11，用于检测被测过滤器12上游和下游的压力差随时间的变化情况。

另外，所述过滤试验系统还包括排液管路107，与所述储液罐5底部连接，且所述排液管路107上设置有排液阀9。具体的，通过设置排液管路107，可将储液罐5中的液体全部排出。通过排液阀9，可控制排液管路107的通断。

上述所述第一控制阀8、第二控制阀10、第三控制阀17、第四控制阀21、排液阀9及旁通阀19，均可采用球阀。上述所述第一流量计18和第二流量计22均可采用转子流量计。

本装置具体进行检测时，包括如下步骤：

准备步骤：对待测滤芯进行预润湿处理，一般疏水性的滤芯要先用IPA(异丙胺溶液)浸泡0.5小时，然后用纯水冲洗10min；污染注入系统中，预先配置一定浓度值(比如100mg/L)的颗粒污染物(测试粉尘可以采用ISO-12130试验粉尘或颗粒尺寸稳定分布的粉末)于洁净的加液罐1中，并启动加液搅拌器2，使污染物分散开来，以留备用。

过滤试验系统中：1)清洗整个系统。关闭所有控制阀，将被测过滤器12(未装滤芯)安装至过滤试验系统上，向储液罐5中加入约80％的纯水，打开第一控制阀8、第二控制阀10、旁通阀19，启动离心泵7和储液搅拌器6清洗循环10min，清洗完毕，关闭离心泵7和储液搅拌器6，打开排液阀9排尽清洗液体后，关闭第一控制阀8、排液阀9、第二控制阀10以及旁通阀19。

2)加入试验纯水。将待测滤芯安装到被测过滤器12内，向储水罐5中加入一定量的试验纯水，打开第一控制阀8、第二控制阀10以及旁通阀19，启动离心泵7和储液搅拌器6，循环2min，开启滤前阀13和滤后阀16，使上游颗粒计数器14和下游颗粒计数器15进行计数(预先设置颗粒计数器的通道数和取样的时间间隔)，计算机记录空白液的初始颗粒情况，关闭第二控制阀10、旁通阀19、滤前阀13和滤后阀16。

3)加入污染液，进行测试。向储液罐5中加入预先准备的粉尘颗粒物，配制设定的污染物浓度(比如5mg/L)，循环约2min，打开第二控制阀10使实验液充满待测滤芯，充分排气后，控制第一控制阀8调节回流管路102的流量大小，缓慢打开第三控制阀17、第四控制阀21控制下游排出管路104和下游回流管路105的流量达到预设的流量值(下游回流管路105的流量由第一流量计18读取，下游排出管路104的流量由第二流量计22读取)，使下游排出管路104排出的流量与下游回流管路105排出的流量之和(即排出流量)等于注入流量值。与此同时，开启蠕动泵4，调整转速，使注入流量达到预先设定的流量值，注入到储液罐5中，开始计时，待过滤稳定后(2min内)缓慢打开滤前阀13和滤后阀16，根据设置的颗粒计数器通道数以及每次取样时间间隔，循环过滤，观察被测过滤器12的压差，如果达到极限压差或事先设计的替换压差后，首先从过滤试验系统移除污染注入系统，并关闭第二控制阀10以断开被测过滤器12的上游流量，打开第一控制阀8回流储液罐5，结束实验测试。

4)清洗系统。关闭蠕动泵4和离心泵7以及储液搅拌器6，打开排液阀9排出实验液，排尽后重新注入纯水，清洗系统。将上游颗粒计数器14和下游颗粒计数器15的测试数据由计算机的电脑端直接输出结果，得出实验过程中滤芯的过滤比数值，从而精确的得出滤芯的过滤精度值。如需进行下一支滤芯测试，须先关闭离心泵7及蠕动泵4后，排空被测过滤器12及管路中的积液，向储水罐中补充纯水至预定值，再重复以上测试步骤。

综上，在本实用新型实施例提供的深层滤芯过滤精度测试装置中，通过多次通过的实验原理模拟深层滤芯在系统中的实际工况，可以反映出滤芯全寿命期的过滤性能变化，一方面可以方便制造商研究深层滤芯对不同颗粒尺寸污染物的过滤比，利于了解深层滤芯的过滤精度；另一方面也可以通过被测过滤器压差随时间的变化来判断深层滤芯的压差特性，二者都有利于对深层滤芯的研发和生产；并且，本装置搭建简单，可通过颗粒计数器系统连接计算机实现控制和计数采集，避免人工手动记录数据以及处理计算数据的繁琐工作，获取数据更直观，同时能够避免人工取样带来的误差；另外，通过控制过滤试验系统下游排放的流量和注入流量保持一致，有效保证储液罐中溶液的体积保持在一定的范围内，使储液罐中污染物浓度稳定在一个范围内。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种深层滤芯过滤精度测试装置，其特征在于，包括：

过滤试验系统，包括储液罐，所述储液罐底部连接有传输管路，所述传输管路分支为并联的回流管路和测试管路，并各自连接至储液罐顶部，所述测试管路上沿传输方向依次装有被测过滤器和滤清器，且所述被测过滤器的上游和下游分别连接有上游颗粒计数器和下游颗粒计数器，所述被测过滤器的下游上还设置有下游排出管路；以及

污染注入系统，与所述储液罐连接，用于注入污染液。

2.根据权利要求1所述的深层滤芯过滤精度测试装置，其特征在于：还包括颗粒计数系统，包括计数主机和控制器，所述上游颗粒计数器和下游颗粒计数器均与计数主机电连接，所述计数主机与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的深层滤芯过滤精度测试装置，其特征在于：所述污染注入系统包括加液罐、连通管和蠕动泵，所述加液罐用于承装污染液，且所述加液罐中设置有加液搅拌器，所述加液罐和储液罐之间通过连通管连通，且所述连通管上设置有所述蠕动泵。

4.根据权利要求1所述的深层滤芯过滤精度测试装置，其特征在于：所述传输管路上设置有离心泵，所述离心泵的吸口端与储液罐连通，所述离心泵的排口端分别与回流管路和测试管路连通。

5.根据权利要求1所述的深层滤芯过滤精度测试装置，其特征在于：所述回流管路上设置有第一控制阀。

6.根据权利要求1所述的深层滤芯过滤精度测试装置，其特征在于：所述测试管路上位于被测过滤器的上游设置有第二控制阀，所述第二控制阀与被测过滤器的进液口连通。

7.根据权利要求6所述的深层滤芯过滤精度测试装置，其特征在于：所述测试管路上位于被测过滤器的出液口与滤清器的进液口之间设置有第三控制阀和第一流量计，且所述第三控制阀和第一流量计连接有旁通管路，所述旁通管路上设有旁通阀。

8.根据权利要求1所述的深层滤芯过滤精度测试装置，其特征在于：所述下游排出管路上设置有第四控制阀和第二流量计，且所述下游排出管路的出液端延伸至收液罐中。

9.根据权利要求1所述的深层滤芯过滤精度测试装置，其特征在于：所述被测过滤器的进液口与上游颗粒计数器之间设置有滤前阀，所述被测过滤器的出液口与下游颗粒计数器之间设置有滤后阀，所述被测过滤器上设置有压差计。

10.根据权利要求1所述的深层滤芯过滤精度测试装置，其特征在于：所述过滤试验系统还包括排液管路，与所述储液罐底部连接，且所述排液管路上设置有排液阀。

Images