CN219848994U - 膜包检测装置和超滤系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种膜包检测装置和超滤系统，该膜包检测装置包括：流通池、流通管道、检测器和光导纤维，流通池通过流通管道连接到待检测膜包的透过端，进而通过检测器和光导纤维对待检测膜包的透过端料液吸光度进行检测，得到检测吸光度，根据检测吸光度确定待检测膜包的检测结果。由于该膜包检测装置中的流通池是直接通过流通管道连接到待检测膜包的透过端的，可以实时获取到待检测膜包的检测吸光度，也就是待检测膜包的透过端料液吸光度，实现对待检测膜包的检测吸光度的实时检测，以及时发现膜包是否破损，提高了对待检测膜包的检测效率。
Description
技术领域
本申请涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种膜包检测装置和超滤系统。
背景技术
超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了纯化。
超滤技术的实现依赖于超滤膜包，通过超滤膜包实现对大分子溶质的截留。超滤膜包的状态对分离结果的影响非常重大，其中，膜包的完整性是保证分离效果的前提，膜包一旦发生破损，就会导致大分子物质的流失，造成物料的浪费，还会增加废料规模。
现有的检测膜包完整度的方法，通常是在需要检测时，从膜包的渗出端取出膜包渗出液，并将膜包渗出液放在指定的检测装置中进行检测，其检测效率较低，无法及时发现膜包是否破损。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种膜包检测装置和超滤系统，用以实现对膜包的实时检测，解决现有的膜包检测方法中检测效率较低，无法及时发现膜包破损的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种膜包检测装置，该检测装置包括：流通池、流通管道、检测器和光导纤维；
所述流通池通过所述流通管道连接到待检测膜包的透过端；
所述检测器通过所述光导纤维分别连接所述流通池的光检测入口和光检测出口；
所述检测器用于通过所述光导纤维向所述光检测入口发射第一检测光；通过所述光导纤维接收所述光检测出口的第二检测光；并根据所述第一检测光和第二检测光确定检测吸光度；
其中，所述检测吸光度指示所述待检测膜包的检测结果。
在上述的实现过程中，该膜包检测装置包括流通池、流通管道、检测器和光导纤维，由于该膜包检测装置中的流通池是直接通过流通管道连接到待检测膜包的透过端的，可以实时获取到待检测膜包的检测吸光度，也就是待检测膜包的透过端料液吸光度，实现对待检测膜包的检测吸光度的实时检测，进而及时发现膜包是否破损，提高了对待检测膜包的检测效率。
可选地，在本申请实施例中，所述检测装置还包括：上位机；所述上位机和所述检测器通讯连接；所述上位机用于根据所述检测吸光度确定所述待检测膜包的检测结果。
在上述的实现过程中，上位机和检测器通讯连接，可以通过上位机对检测吸光度进行分析，以确定出待检测膜包的检测结果，实现对待检测膜包的在线检测。
可选地，在本申请实施例中，所述检测装置还包括：显示模块；所述显示模块和所述上位机连接；所述显示模块用于显示所述待检测膜包的检测结果。
在上述的实现过程中，通过显示模块对待检测膜包的检测结果进行显示，实现检测结果的数据可视化，便于待检测膜包的监测人员根据显示的检测结果获取到待检测膜包的实时状态，以及时对待检测膜包的异常状态做出反应，进而减少由于待检测膜包破损所带来的废料规模。
可选地，在本申请实施例中，所述检测装置还包括：通讯板卡；基于所述通讯板卡实现所述上位机和所述检测器的通讯连接。
可选地，在本申请实施例中，所述检测装置还包括：报警模块；所述报警模块和所述上位机连接；所述上位机还用于判断所述检测吸光度是否大于预设吸光度阈值；在所述检测吸光度大于所述预设吸光度阈值时，向所述报警模块发送报警指示；所述报警模块用于根据所述报警指示，发出报警信号。
在上述的实现过程中，通过报警模块在检测吸光度大于预设吸光度阈值的时候，发出报警信号，以提醒该待检测膜包的监测人员及时对报警的异常状态做出反应，进而减少由于待检测膜包破损所带来的废料规模。
可选地，在本申请实施例中，所述检测器为紫外线检测器。
在上述的实现过程中，由于紫外线检测器的灵敏度高、噪声低、线性范围宽，且对环境温度、流相组成变化和流速波动不敏感的特点，采用紫外线检测器对待检测膜包的透过端料液进行检测，可以获得准确度更高的检测吸光度，进而提高待检测膜包的检测结果的准确度。
可选地，在本申请实施例中，所述紫外线检测器包括光源、狭缝、透镜、光栅、反射镜；所述第一检测光为所述光源发出的光通过所述狭缝、透镜、光栅、反射镜形成单一波长的平行光束；所述紫外线检测器所发射的第一检测光的波长大于等于206nm，且小于等于260nm；所述光栅配置为调节所述第一检测光的波长。
在上述的实现过程中，根据待检测膜包透过端、进液端、回流端的料液浓度可以确定出最佳检测波长，通过光栅可以调节第一检测光的波长至最佳检测波长，进而提高所获得检测结果的准确度。
第二方面，本申请实施例还提供了一种超滤系统，包括：超滤罐、待检测膜包以及如上述第一方面任一所述的膜包检测装置；所述超滤罐连接所述待检测膜包，所述待检测膜包用于过滤所述超滤罐中的料液。
可选地，在本申请实施例中，所述超滤系统还包括：循环泵；所述循环泵用于为所述超滤系统中料液的流动提供动力。
可选地，在本申请实施例中，所述循环泵为转子泵。
在上述的实现过程中，通过循环泵(具体可以是转子泵)为超滤系统中料液的流动提供动力，以通过待检测膜包实现对上述超滤罐中料液的过滤，进而实现对超滤罐中料液的纯化。
采用本申请提供的一种膜包检测装置和超滤系统，该膜包检测装置包括：流通池、流通管道、检测器和光导纤维；流通池通过流通管道连接到待检测膜包的透过端，以实时获取到待检测膜包的检测吸光度，也就是待检测膜包的透过端料液吸光度，进而及时发现膜包是否破损，提高了对待检测膜包的检测效率，解决了现有的膜包检测方法中检测效率较低，无法及时发现膜包破损的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种膜包检测装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种膜包检测装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种单波长紫外线检测器的内部结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种双波长紫外检测器的内部结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种超滤系统的结构示意图。
图标：10-膜包检测装置；11-膜包检测装置；101-流通池；1011-光检测入口；1012-光检测出口；102-流通管道；103-检测器；104-光导纤维；105-上位机；106-显示模块；107-通讯板卡；108-报警模块；20-超滤系统；201-超滤罐；202-待检测膜包；2021-透过端；2022-进液端；2023-回流端。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个及以上，除非另有明确具体的限定。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种膜包检测装置的结构示意图。该膜包检测装置10包括：流通池101、流通管道102、检测器103和光导纤维104；流通池101通过流通管道102连接到待检测膜包的透过端；检测器103通过光导纤维104分别连接流通池101的光检测入口1011和光检测出口1012；检测器103用于通过光导纤维104向光检测入口1011发射第一检测光；通过光导纤维104接收光检测出口1012的第二检测光；并根据所述第一检测光和第二检测光确定检测吸光度；其中，所述检测吸光度指示所述待检测膜包的检测结果。
其中，流通池101为具有检测料液入口和检测料液出口的密闭容器。流通池101用于传输待检测料液和用于检测的光能量。流通池101通过流通管道102连接到待检测膜包的透过端，具体地，流通管道102的一端和流通池101的检测料液入口连接，流通管道102的另一端和待检测膜包的透过端连接。待检测膜包的透过端料液通过流通管道102流动到流通池101的检测料液入口，并从流通池101的检测料液入口流入，从流通池101的检测料液出口流出。
其中，检测器103可以是荧光检测器或紫外线检测器等，光导纤维104的材质可以是石英玻璃、多成分玻璃或塑料等，本申请对此不作具体限定。具体地，检测器103通过光导纤维104向流通池101的光检测入口1011发射第一检测光，并通过光导纤维104接收流通池101的光检测出口1012的第二检测光。
由此可见，本申请提供的一种膜包检测装置10，包括：流通池101、流通管道102、检测器103和光导纤维104；流通池101通过流通管道102连接到待检测膜包的透过端，以实时获取到待检测膜包的检测吸光度，也就是待检测膜包的透过端料液吸光度，进而及时发现膜包是否破损，提高了对待检测膜包的检测效率，解决了现有的膜包检测方法中检测效率较低，无法及时发现膜包破损的技术问题。
请参考图2，图2为本申请实施例提供的另一种膜包检测装置11的结构示意图。
在一些可选的实施例中，膜包检测装置11相较于膜包检测装置10还包括：上位机105；上位机105和检测器103通讯连接；上位机105用于根据所述检测吸光度确定所述待检测膜包的检测结果。
其中，上位机105可以是桌面计算机、服务器或嵌入式计算机等。待检测膜包的检测结果可以是待检测膜包是否破损；也可以是横坐标为时间，纵坐标为检测吸光度的坐标曲线图。
其中，虽然检测吸光度的数值变化却不一定是由膜包破损所引起的，但是待检测膜包的破损一定会导致检测吸光度发生变化。在上位机105根据检测吸光度确定待检测膜包破损时，待检测膜包不一定真的发生破损，但是可以基于该检测结果对待检测膜包的当前状态进行分析，及时发现待检测膜包所存在的其他问题。
在实际应用中，若检测吸光度的数值发生变化，存在80％左右的概率是由膜包破损所引起的，通过本申请所提供的膜包检测装置对待检测膜包的透过端料液吸光度进行实时检测，能够在透过端料液吸光度的数值异常时，对待检测膜包的当前状态进行分析，及时发现膜包是否破损。
其中，可以通过检测器103所发射的第一检测光和接收的第二检测光，在物理上测得透过端料液的透光率，再通过上位机105采用现有的对数算法，计算出透光率的负对数，以得到检测吸光度。也可以在检测器中安装检测芯片，在检测芯片中写入现有的对数算法程序，通过检测器中的检测芯片计算出“透过端料液的透光率”的负对数，以得到检测吸光度。
其中，可以在检测吸光度大于预设吸光度阈值时，判定为待检测膜包破损。“上位机105用于根据所述检测吸光度确定待检测膜包的检测结果”可以是上位机105采用现有的比较算法，对检测器103所检测出的检测吸光度与预设吸光度阈值进行比较，根据比较结果确定待检测膜包是否破损；也可以是上位机105采用现有的对数算法，计算出透光率的负对数，以得到检测吸光度，再采用现有的比较算法，对检测吸光度与预设吸光度阈值进行比较，根据比较结果确定待检测膜包是否破损。
其中，可以根据正常状态下待检测膜包的透过端、进液端以及回流端的料液浓度确定预设吸光度阈值。
在一些可选的实施例中，膜包检测装置11还包括：显示模块106；显示模块106和上位机105连接；显示模块106用于显示所述待检测膜包的检测结果。
其中，显示模块106可以是显示器，具体可以是液晶显示器或LED显示器等。若待检测膜包的检测结果是待检测膜包是否破损，则通过显示模块106对膜包是否破损这一检测结果进行显示；若待检测膜包的检测结果是横坐标为时间，纵坐标为检测吸光度的坐标曲线图，则通过显示模块106对该坐标曲线图进行显示。
在一些可选的实施例中，膜包检测装置11还包括：通讯板卡107；基于通讯板卡107实现上位机105和检测器103的通讯连接。
其中，通讯板卡107可以是传输控制协议/网际协议(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol，TCP/IP)通讯板卡或RS422串口通讯板卡等。
在一些可选的实施例中，膜包检测装置11还包括：报警模块108；报警模块108和上位机105连接；上位机105还用于判断所述检测吸光度是否大于预设吸光度阈值；在所述检测吸光度大于所述预设吸光度阈值时，向报警模块108发送报警指示；报警模块108用于根据所述报警指示，发出报警信号。
其中，报警模块108可以是蜂鸣器或指示灯等。报警模块108在接收到报警指示后，发出报警信号。具体地，若报警模块108为蜂鸣器，在接收到报警指示后，发出蜂鸣声；并在接收到取消报警的指示后，停止发出蜂鸣声。若报警模块108为指示灯，在接收到报警指示后，指示灯亮，在接收到取消报警的指示后，指示灯灭。
在一些可选的实施例中，检测器103为紫外线检测器。
其中，紫外线检测器是基于溶质分子吸收紫外光的原理设计的检测器。紫外线检测器通过测得待检测膜包的透过端料液的透光率，通过对透光率取对数，得到透过端料液吸光度，即检测吸光度。由于紫外线检测器的灵敏度高、噪声低、线性范围宽，且对环境温度、流相组成变化和流速波动不敏感的特点，采用紫外线检测器对待检测膜包的透过端料液进行检测，可以获得准确度更高的检测吸光度，进而提高待检测膜包的检测结果的准确度。
在一些可选的实施例中，所述紫外线检测器包括光源、狭缝、透镜、光栅、反射镜；所述第一检测光为所述光源发出的光通过所述狭缝、透镜、光栅、反射镜形成单一波长的平行光束；所述紫外线检测器所发射的第一检测光的波长大于等于206nm，且小于等于260nm；所述光栅配置为调节所述第一检测光的波长。
其中，可以采用氘灯作为上述紫外线检测器的光源。紫外线检测器的波长范围是由光源确定的，通过调节光栅可以得到不同波长的第一检测光。选择被测物质能产生最大吸收的波长作为检测波长，可以提高紫外线检测器的灵敏度。可以根据待检测膜包透过端、进液端、回流端的料液浓度确定第一检测光的波长，具体地，第一检测光的波长可以是待检测膜包透过端料液能产生最大吸收的波长，也可以是待检测膜包回流端料液能产生最大吸收的波长。通过光栅可以调节第一检测光的波长至最佳检测波长，进而提高所获得检测结果的准确度。
其中，上述第一检测光的波长范围(大于等于206nm，且小于等于260nm)是基于回流端料液为蛋白质溶液进行选择的。第一检测光的波长范围可以根据实际应用中的待检测膜包透过端、进液端、回流端的料液浓度进行调整。
请参考图3，图3为本申请实施例提供的一种单波长紫外线检测器的内部结构示意图。图3中采用氘灯D1作为光源，氘灯D1发出的光通过聚光镜M1进行聚光后，通过滤色片F1、F2、F3、F4、F5校正色彩偏差后，经过保护片M2，再通过狭缝S1调节之后，经准直镜M3反射至光栅G1，经光栅G1的干涉、衍射之后，再由准直镜M4反射至狭缝S2的所在路径，通过狭缝S2调节之后，再经由透镜T1形成第一检测光，到达流通池101，被流通池101中的待检测膜包的透过端料液吸收之后，形成第二检测光，再通过透镜T2，传回至第二检测光的接收器N。其中，T1、T2均为透镜；聚光镜M1、准直镜M3、准直镜M4均属于反射镜。其中，经由透镜T1形成第一检测光，通过光导纤维104传至流通池101，第一检测光被流通池101中的待检测膜包的透过端料液吸收之后所形成的第二检测光通过光导纤维104传至透镜T2。
其中，上述紫外线检测器具体可以是双波长紫外检测器。采用双波长紫外检测器可以获得待检测膜包透过端料液在两个波长下的吸光度，进而通过比对两个波长下的检测吸光度，可以减少测试中的误差，提高检测结果的准确度。
请参考图4，图4为本申请实施例提供的一种双波长紫外检测器的内部结构示意图。图4中采用氘灯D2作为光源，氘灯D2发出的光通过聚光镜M5进行聚光后，通过狭缝S3进行调节之后传至光栅G2，经光栅G2的干涉、衍射之后，再通过狭缝S4进行调节，并通过滤色片F6，经准直镜M6反射至斩光镜Z所在的路径，经斩光镜Z之后分成两束光，其中一束第一检测光经准直镜M7反射至流通池101，另一束第一检测光经准直镜M8反射至流通池101。经准直镜M7反射至流通池101的第一检测光被流通池101中的待检测膜包的透过端料液吸收之后，形成一束第二检测光，再通过透镜T3，传回至第二检测光的接收器N1；经准直镜M8反射至流通池101的另一束第一检测光被流通池101中的待检测膜包的透过端料液吸收之后，形成另一束第二检测光，再通过透镜T4，传回至第二检测光的接收器N2。其中，经准直镜M7反射之后的一束第一检测光，通过光导纤维104传至流通池101，这一束第一检测光被流通池101中的待检测膜包的透过端料液吸收之后所形成的一束第二检测光通过光导纤维104传至透镜T3。经准直镜M8反射之后的另一束第一检测光，通过光导纤维104传至流通池101，另一束第一检测光被流通池101中的待检测膜包的透过端料液吸收之后所形成的另一束第二检测光通过光导纤维104传至透镜T4。
请参照图5，图5为本申请实施例提供的一种超滤系统20的结构示意图。
本申请实施例还提供一种超滤系统20，该超滤系统20包括：超滤罐201、待检测膜包202以及如第一方面任意的一种膜包检测装置(10或11)；超滤罐201连接待检测膜包202，待检测膜包202用于过滤超滤罐201中的料液。
其中，待检测膜包202的透过端2021连接膜包检测装置(10或11)中的流通池101；待检测膜包202的进液端2022连接超滤罐201，用于将超滤罐201中的待过滤料液传输至待检测膜包进行过滤；待检测膜包202的回流端2023连接超滤罐201，用于将过滤后的纯度更高的料液传回超滤罐201中。
在一些可选的实施例中，超滤系统20还包括：循环泵；循环泵用于为超滤系统20中料液的流动提供动力。
其中，循环泵指装置中输送反应液、吸收液、分离液等的循环液用泵，循环泵即超滤系统中输送超滤系统中料液的循环液用泵。
在一些可选的实施例中，循环泵为转子泵。
其中，转子泵是指通过转子与泵体间的相对运动来改变工作容积，进而使液体的能量增加的泵。转子泵主要用于为超滤系统20中的料液增加能量，实现料液在超滤系统20中的循环。
应理解的是，该超滤系统20与上述的膜包检测装置实施例对应，该超滤系统20具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。
在本申请实施例各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
以上的描述，仅为本申请实施例的可选实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种膜包检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：流通池、流通管道、检测器和光导纤维；
所述流通池通过所述流通管道连接到待检测膜包的透过端；
所述检测器通过所述光导纤维分别连接所述流通池的光检测入口和光检测出口；
所述检测器用于通过所述光导纤维向所述光检测入口发射第一检测光；通过所述光导纤维接收所述光检测出口的第二检测光；并根据所述第一检测光和第二检测光确定检测吸光度；
其中，所述检测吸光度指示所述待检测膜包的检测结果。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：上位机；所述上位机和所述检测器通讯连接；
所述上位机用于根据所述检测吸光度确定所述待检测膜包的检测结果。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：显示模块；所述显示模块和所述上位机连接；
所述显示模块用于显示所述待检测膜包的检测结果。
4.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：通讯板卡；基于所述通讯板卡实现所述上位机和所述检测器的通讯连接。
5.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括：报警模块；所述报警模块和所述上位机连接；
所述上位机还用于判断所述检测吸光度是否大于预设吸光度阈值；在所述检测吸光度大于所述预设吸光度阈值时，向所述报警模块发送报警指示；
所述报警模块用于根据所述报警指示，发出报警信号。
6.根据权利要求1-5任一所述的检测装置，其特征在于，其中，所述检测器为紫外线检测器。
7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，其中，所述紫外线检测器包括光源、狭缝、透镜、光栅、反射镜；所述第一检测光为所述光源发出的光通过所述狭缝、透镜、光栅、反射镜形成单一波长的平行光束；
所述紫外线检测器所发射的第一检测光的波长大于等于206nm，且小于等于260nm；
所述光栅配置为调节所述第一检测光的波长。
8.一种超滤系统，其特征在于，所述系统包括：超滤罐、待检测膜包以及如上述权利要求1-7任一所述的膜包检测装置；
所述超滤罐连接所述待检测膜包，所述待检测膜包用于过滤所述超滤罐中的料液。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述超滤系统还包括：循环泵；所述循环泵用于为所述超滤系统中料液的流动提供动力。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，其中，所述循环泵为转子泵。
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|---|---|---|---|
| CN202321349106.3U CN219848994U (zh) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | 膜包检测装置和超滤系统 |
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