SU1260766A1 - Method of determining filter pore diameter - Google Patents

Method of determining filter pore diameter Download PDF

Info

Publication number
SU1260766A1
SU1260766A1 SU853918840A SU3918840A SU1260766A1 SU 1260766 A1 SU1260766 A1 SU 1260766A1 SU 853918840 A SU853918840 A SU 853918840A SU 3918840 A SU3918840 A SU 3918840A SU 1260766 A1 SU1260766 A1 SU 1260766A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
filter
benzene
pore diameter
delay time
pressure
Prior art date
Application number
SU853918840A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Викторович Овчинников
Владимир Дмитриевич Селезнев
Владислав Иванович Кузнецов
Original Assignee
Объединенный Институт Ядерных Исследований
Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Объединенный Институт Ядерных Исследований, Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова filed Critical Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority to SU853918840A priority Critical patent/SU1260766A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1260766A1 publication Critical patent/SU1260766A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области измерительной техники и решает задачу определени  диаметра пор размером в сотые доли микрометра и менее. Способ заключаетс  в пропускании контрольного газа - бензола через .фильтр при заданном перепаде давлений.. Перед измерени ми выбирают эталонный фильтр с известным диаметром пор d и с материалом и длиной пор фильтра, совпадающими с исследуемым. Затем производ т градуировочные измерени  на фильтре известной геометрии путем измерени  зависимости давлени  бензола во времени со стороны низкого давлени  и определени  по этой зависимости времени задержки диффузии© от момента создани  перепада давлений до момента установлени  стационарного потока бензола через фильтр. Аналогичным образом наход т врем  задержки диффузии дл  исследуемого фильтра 0 , а величину диаметра пор определ ют из соотношени  d d 0„ /в. 1 ил. с (Л с: ISD о О 05 оThe invention relates to the field of measurement technology and solves the problem of determining the diameter of pores with a size of one hundredth of a micrometer or less. The method consists in passing a control gas - benzene through a filter for a given pressure drop. Before measurements, select a reference filter with a known pore diameter d and with the material and pore length of the filter coinciding with the test one. Then calibration measurements are made on a filter of known geometry by measuring the dependence of benzene pressure over time from the low pressure side and determining from this dependence the diffusion delay time from the time a pressure drop is created until the steady-state flow of benzene through the filter is established. Similarly, the diffusion delay time for the filter under study is found to be 0, and the pore diameter is determined from the ratio d d 0 / c. 1 il. with (L with: ISD about About 05 about

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполъ- зорано, в частности, дл  определени  геометрических характеристик мелко- пористых мембран, а именно фильтров, имеющих пр мые цилиндрические каналы например,  дерных фильтров. Регул рна  геометри   дерных фильтров и мала  дисперсность размеров пор подобных мембран позвол ет достичь высокой селективности при разделении смесей газов и  сидкостей или очистке их от механических примесей, однако расширение области применени   дерных фильтров сдерживаетс  отсутствием достаточно точных и простых нераз рушающих методов контрол  геометрии пор дл  диаметров менее 0,05 мкм.The invention relates to a measurement technique and can be used, in particular, to determine the geometrical characteristics of fine-porous membranes, namely, filters, having straight cylindrical channels, for example, nuclear filters. Regular geometrical filters and small dispersion of pore sizes of such membranes allows to achieve high selectivity in separating mixtures of gases and seats or cleaning them from mechanical impurities; less than 0.05 microns.

Цель изобретени  - повышение точ- мости определени  м.алых значений диаметров пор.The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining small values of pore diameters.

На чертеже показана зависимость давлени  газа в камере от времени, общий -вид.The drawing shows the dependence of the gas pressure in the chamber on time, the total view.

Способ осуществл ют на стандартной установке, содержащей две камеры разделенные фильтром, в одной из которых создают пониженное давление (вакуум), с возможностью регистрации изменени  этого давлени  во времени.The method is carried out on a standard installation containing two chambers separated by a filter, in one of which a reduced pressure (vacuum) is created, with the possibility of recording the change in this pressure over time.

Сущность методики заключаетс  в следующем) The essence of the technique is as follows)

Если одна из камер объема, разделенного на две части проницаемым . фильтром, заполнена до некоторого давлени  газом, а друга  вакуумирова на, то вследствие диффузий этогоIf one of the chambers of a volume divided into two parts permeable. filter, is filled to some pressure with gas, and the other is evacuated, then due to diffusion of this

газа через фильтр, давление в вакуум ной части начнет расти. Однако рост этот будет наблюдатьс  не. сразу, а с некоторой временной задержкой д (врем  прохождени  газа через мембрану ) . На чертеже изображена зависи- мость роста давлени  Р в первоначально вакуумированном до 10 торр объемов от времени t. При достаточно больших t зависимость (t) стано-, внтс  линейной. Врем  задержки диффу эии определ ют как отрезок оси време gas through the filter, the pressure in the vacuum part will start to grow. However, this growth will not be observed. immediately, and with some time delay d (time of gas passing through the membrane). The drawing shows the dependence of the pressure P in the initially vacuumed up to 10 Torr of volumes on the time t. For sufficiently large t, the dependence (t) is becoming linear and intr-linear. The delay time of a diffu ae is defined as a segment of the time axis.

ни, отсекаемьй этой пр мой линией. Результаты экспериментов пи измерению времени задержки хорошо апроксими- руютс  следуюргей формулойno, cut off by this straight line. The results of the experiments and the measurement of the delay time are well approximated by the following formula

: ,iL:, iL

где 1 - длина пор;where 1 is the pore length;

А - некоторый множитель, завис щий от температуры, по пор дку величины совпадающий со временем оседлой жизни молекул газа на поверхности. Провод  измерени  на эталонном фильтре ИЗ того же материала с известным диаметром пор d, , определ ютA is a certain factor depending on the temperature, in the order of magnitude coinciding with the time of the sedentary life of gas molecules on the surface. The measurement wire on the reference filter FROM the same material with a known pore diameter d, is determined

0 d величину А , где 9 - врем 0 d value A, where 9 - time

задержки дл  эталонного фильтра. Отсюдаdelays for the reference filter. From here

:|.  : |.

00

5five

00

5five

о °P величины o ° P values

Дл  обеспечени  достаточной точности измерений врем  задержки должно находитс  в диапазоне 1 - 1000 с, Здесь нижн   граница выбрана из услови  точной регистрации момента создани  перепада давлени , дл  которой невозможно достичь погрешности менее 0,1 с. Верхн   граница св зана с экспрессностью измерений давлени  на выходе фильтра. Превьпиение этой границы делает невозможным регистрацию изменени  давлени  со временем из-за ограниченной чувствительности датчика давлени . To ensure sufficient accuracy of measurements, the delay time should be in the range of 1–1000 s. Here, the lower limit is chosen from the condition of accurate recording of the time when the pressure differential is created, for which an error of less than 0.1 s cannot be achieved. The upper limit is associated with express measurement of the pressure at the filter outlet. The excess of this limit makes it impossible to record the change in pressure over time due to the limited sensitivity of the pressure sensor.

Экспериментально было установлено, что дл  диаметров пор от 0,005 до- 0,05 мкм при типичной толщине  дерных мембран 1 10 мкм врем  задержки в упом нутом диапазоне может быть получено дл  бензола при температурах, близких к комнатной. Изменение ком-р- натной температуры на 40 К измен ет врем  задержки паров бензола на дваIt was established experimentally that for pore diameters from 0.005 to 0.05 microns with a typical thickness of nuclear membranes of 10 microns, the delay time in the above range can be obtained for benzene at temperatures close to room temperature. Changing the room temperature to 40 K changes the delay time of benzene vapor by two

Если размер порIf pore size

неизвестен, то величину температуры можно подобрать экспериментально. Дл  этого опыты по определению времени задержки провод т последовательно дл  р да температур через 40 К, на- чина  например, с комнатной (такой интервал изменени  температуры обеспечивает на одном из значений Т врем  задержки в диапазоне 1-1000 с).unknown, then the temperature can be chosen experimentally. For this, experiments on determining the delay time are carried out successively for a series of temperatures through 40 K, starting for example from room temperature (this interval of temperature change provides for one of the values of T a delay time in the range of 1–1000 s).

°P величины ° P values

Форму.ла изобретени Formula of invention

Способ определени  диаметра пор ф 1льтра, заключающийс  в пропускании контрольного газа через ф1-тьтр при создании перепада давлений-газа на фильтре, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  малых, значений диаметровThe method of determining the pore diameter φ 1ltra, which consists in passing a test gas through -1 ть-т tr when creating a pressure-gas differential across the filter, characterized in that, in order to improve the accuracy of determining small, diameters

пор, в качестве контрольного газа используют бензол, перепад давлений на фильтре создают путем предварительного вакуумировани  камеры, отделенной исследуемым фильтром от второй камеры, в которую напускают бензол, регистрируют зависимость давлени  бензола в вакуумированной камере от времени после создани  перепада давлени  и определ ют по этой зависимости врем  задержки от момента создани  перепада давлени  до установлени  стационарного потокаthen, benzene was used as a reference gas, the pressure drop across the filter was created by pre-evacuating the chamber separated by the test filter from the second chamber into which benzene was injected, the dependence of the benzene pressure in the evacuated chamber on the time after creating the pressure drop was recorded delay time from the moment of creating pressure drop to establishing steady flow

бензола через фильтр, аналогичное врем  задержки определ ют дл  эталонного фильтра с известным диаметром пор, а диаметр пор исследуемого, фильтра рассчитывают по соотношениюbenzene through a filter, the same delay time is determined for a reference filter with a known pore diameter, and the pore diameter of the test filter is calculated by the ratio

1-70 f 1-70 f

где d, d - диаметр пор исследуемого и эталонного фильтров соответственноwhere d, d - pore diameter of the test and reference filters, respectively

100 врем  задержки дл  исследуемого и эталонного фильтров соот етст енно.100 delay times for the test and reference filters, respectively.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ определения диаметра пор фильтра, заключающийся в пропускании контрольного газа через фильтр при создании перепада давлений газа на фильтре, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения малых значений диаметров пор, в качестве контрольного газТГ используют бензол, перепад давлений на фильтре создают путем предварительного вакуумирования камеры, отделенной исследуемым фильтром от 5 второй камеры, в которую напускают бензол, регистрируют зависимость давления бензола в вакуумированной камере от времени после создания перепада давления и определяют по 10 этой зависимости время задержки от момента создания перепада давления до установления стационарного потока бензола через фильтр, аналогичное время задержки определяют для эталонного фильтра с известным диаметром пор, а диаметр пор исследуемого, фильтра рассчитывают по соотношениюA method for determining the pore diameter of the filter, which consists in passing the control gas through the filter when creating a differential pressure of gas on the filter, characterized in that, in order to increase the accuracy of determining small pore diameters, benzene is used as the control gas TG, the differential pressure on the filter is created by preliminary the evacuation of the chamber separated by the studied filter from 5 of the second chamber into which benzene is introduced, the dependence of the pressure of benzene in the evacuated chamber on time after anija pressure differential and is determined by 10 this dependence delay time from inception of the differential pressure before establishment of steady stream of benzene through the filter, similar to the delay time determined for the reference filter of known pore diameter, and pore diameter of the test, the filter was calculated from the ratio 1 1 О d = do f>1 1 О d = d o f> где d, do - диаметр пор исследуемого и эталонного фильтров соответственно;where d, d o - pore diameter of the investigated and reference filters, respectively; - время задержки для исследуемого и эталонного фильтров соответственно.- delay time for the studied and reference filters, respectively.
SU853918840A 1985-05-23 1985-05-23 Method of determining filter pore diameter SU1260766A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853918840A SU1260766A1 (en) 1985-05-23 1985-05-23 Method of determining filter pore diameter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853918840A SU1260766A1 (en) 1985-05-23 1985-05-23 Method of determining filter pore diameter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1260766A1 true SU1260766A1 (en) 1986-09-30

Family

ID=21185515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853918840A SU1260766A1 (en) 1985-05-23 1985-05-23 Method of determining filter pore diameter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1260766A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
,Дытнерский Ю.А. Мембранные процессы разделени жидких смесей. М.: Хими , 1979, с.53. Кучеренко Е.Т. Справочник по физическим основам вакуумной техники.- Киев: Вища школа, 1981, с.191-193. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2680856B2 (en) How to detect traces of condensable gases from compressed gases
Gantzel et al. Gas separations with high-flux cellulose acetate membranes
US3926561A (en) Gas analysis employing semi-permeable membrane
US5361625A (en) Method and device for the measurement of barrier properties of films against gases
CA1103053A (en) Gas concentration analysis method and systems
Pye et al. Measurement of gas permeability of polymers. I. Permeabilities in constant volume/variable pressure apparatus
US3455092A (en) Gas analyzer inlet system for gaseous state materials
EP0429397B1 (en) Method and apparatus for monitoring gas concentrations in a fluid
KR20040094285A (en) Method for Determining Gas Accumulation Rates
EP1711806A1 (en) Gas chromatograph
KR20090125059A (en) Test gas leak detection using composite membrane
US3398505A (en) Dual stage membrane gas separators with variable conductance means for varying their throughput
SU1260766A1 (en) Method of determining filter pore diameter
US3258896A (en) Determination of impurities in pure gases, preferably hydrogen
Ash et al. Diffusion of helium through a microporous carbon membrane
US6845651B2 (en) Quick BET method and apparatus for determining surface area and pore distribution of a sample
JP3845067B2 (en) Method for measuring pore size of porous filter
Kasthurikrishnan et al. Thin pervaporation membranes for improved performance in on‐line flow injection analysis membrane introduction mass spectrometry
RU2196319C2 (en) Procedure measuring specific surface of dispersive and porous materials
Yim et al. Effects of pore size, suspension concentration, and pre-sedimentation on the measurement of filter medium resistance in cake filtration
JPH09145585A (en) Method for measuring concentration of hydrogen and hydrogen sensor being employed therein
SU1224676A1 (en) Method of determining pore dimensional distribution
SU750346A1 (en) Method of measuring gas permability of materials
Jena et al. Characterization of water vapor permeable membranes
JPS58131549A (en) Sensor for humidity