DE8212094U1 - Device for determining the blowing point and / or the pore distribution of filter materials or membranes - Google Patents
Device for determining the blowing point and / or the pore distribution of filter materials or membranesInfo
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Description
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- 3 - A3GW32O18- 3 - A3GW32O18
Vorrichtung zur Bestimmung des Blaspunktes und/oder der Porenverteilung von Filterwerkstoffen oder MembranenDevice for determining the blow point and / or the Pore distribution of filter materials or membranes
A k ζ ο GmbHA k ζ ο GmbH
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Blaspunktes und/oder der Porenverteilung von Filterwerkstoffen oder Membranen/ bestehend aus einer zweiteiligen Meßzelle» v/elche mit dem Filterwerkstoff bzw. der Membran in einen Gasraum und einen eine Flüssigkeit aufnehmenden Raum unterteilbar ist, mit mindestens je einem Stutzen in den Wandungen der beiden Meßzellenteile, wobei ein Stutzen des den Gasraum umschließenden Meßzellenteiles ein Gaszuführungsstutzen ist, und auf einem Stutzen des die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteiles ein Druckmeßgerät angeordnet ist.The innovation relates to a device for determining the blow point and / or the pore distribution of filter materials or membranes / consisting of a two-part measuring cell »v / which with the filter material or the membrane in a gas space and a fluid-receiving space can be subdivided, with at least one nozzle in each of the walls of the two measuring cell parts, with a nozzle of the gas space enclosing measuring cell part is a gas supply nozzle, and on a nozzle of the measuring cell part receiving the liquid a pressure gauge is arranged.
Vorrichtungen zur Bestimmung des Blaspunktes und/oder der Porenverteilung sind aus den amerikanischen Prüfnormen der ASTM Nr. E 128-61 und F 316-70 bekannt. Die Bestiirnung des Blaspunktes bzw. der Porenverteilung erfolgt hierbei über eine Devices for determining the blow point and / or the pore distribution are known from the American test standards of ASTM No. E 128-61 and F 316-70. The blow point or the pore distribution is determined using a
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zweiteilige Meßzelle, bei welcher zwischen die beiden Meßzellenteile der Filterwerkstoff bzw. die Membran eingespannt wird, wodurch die Meßzelle in zwei Räume unterteilt wird. In den einen Raum, den Flüssigkeitsraum, wird eine Flüssigkeit (Wasser, Alkohol o.a.) eingefüllt, bis der Filterwerkstoff bzw. die Membran mindestens benetzt ist. Der andere Raum, der Gasraum, wird nunmehr mit einem Gas (Druckluft, Stickstoff o.a.) unter Druck beaufschlagt, wobei der Gasdruck langsam gesteigert wird, bis auf dem Filterwerkstoff bzw. der Membran auf der Flüssigkeitsraumseite Blasen sichtbar werden. Das Auftreten der ersten Blasen wird Blaspunkt genannt. Der für den Blaspunkt erforderliche Druck im Gasraum der Meßzelle ist ein Maß für den Durchmesser der größten Pore des Filterwerkstoffes bzw. der Membran.two-part measuring cell, in which between the two measuring cell parts the filter material or the membrane is clamped, whereby the measuring cell is divided into two rooms. A liquid (water, alcohol, etc.) is poured into one room, the liquid space, until the filter material or the membrane is at least wetted. The other space, the gas space, is now filled with a gas (compressed air, Nitrogen o.a.) pressurized, whereby the gas pressure is slowly increased until the filter material resp. bubbles become visible in the membrane on the side of the liquid space. The appearance of the first bubbles is called the bubble point. The pressure in the gas space of the measuring cell required for the blow point is a measure of the diameter of the largest Pore of the filter material or the membrane.
Durch Messen der Durchfluißmenge an Gas vor oder hinter der Meßzelle, beispielsweise - wie in der amerikanischen Prüfnorm der ASTM Nr. 316-70 beschrieben - mittels eines Rotameters, und der zu den einzelnen Durchflußmengen erforderlichen Drücke werden die Meßwerte e-rfaßt, welche zur Berechnung der Porenverteilung erforderlich sind. Es hat sich nun herausgestellt, daß sehr kleine Poren, beispielsweise Poren mit einem Durchmesser von weniger als 2 μΐη, 1 μΐη oder sogar 0,5 μΐη, und deren Verteilung in dem Filterwerkstoff bzw. in der Membran mit den in den amerikanischen Prüfnormen der ASTM Nr. E 128-61 und F 316-70 beschriebenen Vorrichtungen nur annähernd bestimmt werden können.By measuring the flow rate of gas upstream or downstream of the Measuring cell, for example - as described in the American test standard ASTM No. 316-70 - by means of a rotameter, and the pressures required for the individual flow rates, the measured values are recorded which are used for the calculation the pore distribution are required. It has now been found that very small pores, for example Pores with a diameter of less than 2 μΐη, 1 μΐη or even 0.5 μΐη, and their distribution in the filter material or in the membrane with the devices described in the American test standards of ASTM No. E 128-61 and F 316-70 can only be approximately determined.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine Vorrichtung zur Bestimmung des Blaspunktes und/oder der Poren-It is therefore the task of the present innovation to provide a device to determine the blowing point and / or the pore size
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- 5 - A3GW32O18- 5 - A3GW32O18
Verteilung von Filterwerkstoffen oder Membranen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit welcher auch größte Poren mit geringem Durchmesser und deren Verteilung genauer und zuverlässiger als mit den bisher bekannten Vorrichtungen bestimmt werden können.Distribution of filter materials or membranes at the beginning to create described type, with which even the largest pores with a small diameter and their distribution more precisely and can be determined more reliably than with the previously known devices.
Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe erfüllt durch eine Vorrichtung deir eingangs genannten Art, welche sich dadurch auszeichnet, daß auf einem Stutzen des die Flüssigkeit aufnehmenden Meißzellente'iles ein Druckmeßgerät angeordnet ist und zwischen je einem Stutzen der beiden Meßzellenteile ein Differenzdruckmeßgerät angeordnet ist. Es hat sich herausgestellt, daß durch die Messung der Differenz der im Gas- und Flüssigkeitsraum herrschenden Drücke sowie durch die Messung des Druckes im Flüssigkeitsraum einmal der zum Blaspunkt gehörige Druck, zum anderen die zu diesem Differenzdruck gehörige Durchflußmenge an Gas sehr genau bestimmt werden kann. Mit den Meßwerten der neuerungsgemäßen Vorrichtung kann somit eine exaktere Berechnung der größten Pore bzw. der Porenverteilung durchgeführt werden als mit den Meßwerten der bisher bekannten Vorrichtungen.According to the innovation, this object is achieved by a device of the type mentioned at the outset, which is characterized by that a pressure measuring device is arranged on a connection piece of the chisel cell part which receives the liquid and a differential pressure measuring device is arranged between each connection piece of the two measuring cell parts. It turned out that by measuring the difference between the pressures prevailing in the gas and liquid spaces and by measuring of the pressure in the liquid space, on the one hand the pressure associated with the blow point and, on the other hand, the pressure associated with this differential pressure Flow rate of gas can be determined very precisely. With the measured values of the device according to the invention, a more exact calculation of the largest pore or the pore distribution can thus be carried out are carried out than with the measured values of the previously known devices.
Sollen flächige Filterwerkstoffe oder Membranen geprüft werden, ist es von Vorteil, wenn der den Gasraum umschließende Meßzellenteil unter dem die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteil angeordnet ist. Hierbei kann beim Füllen des die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteiles der Filterweikstoff bzw. die Membran gut benetzt werden. Je nach der zu prüfenden Fläche des Filterwerkstoffes bzw. der Membran kann eine genau dosierte Menge an Flüssigkeit in den die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteil eingefüllt werden, so daß die Höhe der auf dem Filterwerkstoff bzw. der MembranAre flat filter materials or membranes tested it is advantageous if the part of the measuring cell enclosing the gas space is below the part of the measuring cell that receives the liquid is arranged. In this case, when filling the part of the measuring cell that receives the liquid, the filter pulp or the membrane is well wetted. Depending on the area of the filter material or membrane to be tested, a precisely dosed amount of liquid can be filled into the measuring cell part receiving the liquid, so that the height of the on the filter material or the membrane
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- 6 - A3GW32O18- 6 - A3GW32O18
stehenden Flüssigkeitssäule und somit der bei der Berechnung des größten Porendurchmesser bzw. der Porenverteilung zu berücksichtigende Differenzdruck der Flüssigkeitssäule exakt bestimmt werden.standing liquid column and thus the one to be taken into account when calculating the largest pore diameter or the pore distribution Differential pressure of the liquid column can be determined exactly.
Bei röhren-, schlauch- oder hohlfaden- rmigen Filterwerkstoffen oder Membranen umschließt der die Flüssigkeit aufnehmende Meßzellenteil den Gasraum. Der Gasraum ist hierbei der Innenraum des röhren-, schlauch- oder hohlfadenförmigen Gebildes des Filterwerkstoffes oder der Membran.With tubular, hose or hollow filament filter materials or membranes, the part of the measuring cell which receives the liquid encloses the gas space. The gas space is here the interior of the tubular, tubular or hollow thread-shaped structure of the filter material or the membrane.
Vorteilhafterweise sind das Druckmeßgerät und das Differenzdruckmeßgerät Fein-Meßgeräte.The pressure measuring device and the differential pressure measuring device are advantageous Fein measuring devices.
Um den Druckanstieg im Gasraum der Meßzelle zu vergleichmäßigen, ist es vorteilhaft, wenn an dem Gasraumstutzen ein Puffergefäß angeflanscht ist.In order to even out the pressure increase in the gas space of the measuring cell, it is advantageous if a Buffer vessel is flanged on.
Auch ist es von Vorteil, wenn am Gaszuführungsstutzen bzw. am Puffergefäß ein Druckfeineinstellgerät angeflanscht ist. Dieses Druckfeineinstellgerät steigert kontinuierlich, beispielsweise automatisch, den Differenzdruck am Filterwerkstoff bzw. an der Membran bis über den Blaspunkt hinaus. Der Blas -«unkt selbst ist durch einen plötzlichen Druckanstieg im die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteil definiert.It is also advantageous if the gas supply nozzle or a pressure adjustment device is flanged to the buffer vessel. This fine pressure adjustment device continuously increases, for example automatically, the differential pressure on the filter material or on the membrane beyond the blow point. The blow itself is caused by a sudden increase in pressure defined in the measuring cell part receiving the liquid.
Die Neuerung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 schematisch eine neuerungsgemäße Vorrichtung fürThe innovation is explained in more detail with reference to the accompanying figures.
Show it:
Figure 1 schematically a device according to the innovation for
flächige Filterwerkstoffe oder Membranen, Figur 2 schematisch eine neuerungsgemäße Vorrichtung für röhren-, schlauch- oder hohlfadenförmige Filterwerkstoffe oder Membranen.flat filter materials or membranes, FIG. 2 schematically shows a device according to the invention for tubular, tubular or hollow filament filter materials or membranes.
- 7 - A3GW32O18- 7 - A3GW32O18
In Figur 1 ist mit 1 eine neuerungsgemäße zweiteilige Meßzelle dargestellt, in welche - zum besseren Verständnis ein zu prüfender Filterwerkstoff 2 eingesetzt ist. Durch den Filterwerkstoff 2 wird die zweiteilige Meßzelle in einen Gasraum und in einen Flüssigkeit aufnehmenden Raum unterteilt. Der den Gasraum umschließende Meßzellenteil ist mit 4, der die Flüssigkeit aufnehmende Meßzellenteil mit 3 bezeichnet. In den die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteil 3 ist bereits eine Flüssigkeit 5 eingefüllt. An einem Stutzen 6 des die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteils 3 ist ein Druckmeßgerät 11 angeflanscht. Zwischen einem Stutzen 8 des die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteiles 3 und einem Stutzen 9 des den Gasraum umschließenden Meßzellenteiles 4 ist ein Differenzdruckmeßgerät 12 angeordnet. Ar. einem Stutzen 10 des den Gasraum umschließenden Meßzellenteiles 4 ist ein Puffergefäß 13 angeflanscht, an welches über einen Stutzen 18 ein automatisches Druckfeineinstellgerät 14 angeflanscht ist. über einen Anschluß 15 kann das Druckfeineinstellcrerät 14 Gas mit erhöhtem Druck zugeführt werden, über eine Zuführung 17, ein Ventil 16 und einen Flüssigkeitszuführungsstutzen 7 am die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteil 3 kann die Flüssigkeit eingefüllt werden. Während der Bestimmung des Blaspunktes und/oder Porenverteilung ist das Ventil 16 geschlossen.In FIG. 1, 1 shows a two-part measuring cell according to the invention, in which a filter material 2 to be tested is inserted for better understanding. The two-part measuring cell is divided by the filter material 2 into a gas space and a liquid-receiving space . The part of the measuring cell enclosing the gas space is denoted by 4, and the part of the measuring cell that receives the liquid is denoted by 3. A liquid 5 has already been filled into the measuring cell part 3 that receives the liquid. A pressure measuring device 11 is flanged to a connecting piece 6 of the measuring cell part 3 which receives the liquid. A differential pressure measuring device 12 is arranged between a connecting piece 8 of the measuring cell part 3 which receives the liquid and a connecting piece 9 of the measuring cell part 4 surrounding the gas space. Ar. A buffer vessel 13 is flanged to a connector 10 of the measuring cell part 4 enclosing the gas space, to which an automatic fine pressure adjustment device 14 is flanged via a connector 18. Via a connection 15, the fine pressure setting device 14 can be supplied with gas at increased pressure, and the liquid can be filled in via a supply 17, a valve 16 and a liquid supply nozzle 7 on the measuring cell part 3 that receives the liquid. During the determination of the blow point and / or pore distribution, the valve 16 is closed.
Das Druckmeßgerät 11 und das Differenzdruckmeßgerät 12 können an eine elektronische Einheit angeschlossen sein, welche die vom Druckmeßgerät 11 bzw. Differenzdruckmeßgerät 12 kommenden Signale direkt bearbeitet, die größte Pore und die Porenverteilung berechnet und anschließend ausdruckt. Die Elektronikeinheit und die Anschlüsse an das Druckmeßgerät 11 bzw. Differenzdruckmeßgerät 12 sind in Figur 1 nicht dargestellt. The pressure measuring device 11 and the differential pressure measuring device 12 can be connected to an electronic unit which directly processes the signals coming from the pressure measuring device 11 and differential pressure measuring device 12, calculates the largest pore and the pore distribution and then prints it out. The electronics unit and the connections to the pressure measuring device 11 or differential pressure measuring device 12 are not shown in FIG.
L JL J
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In Figur 2 ist eine neuerungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung des Blaspunktes und/oder der Porenverteilung für röhren-, schlauch- oder hohlfadenförmige Filterwerkstoffe dargestellt. Ein röhrenförmiger Filterkörper 21 ist mit dem einen Er.de in eine Scheibe 22 flüssigkeits- und gasdicht eingebettet. Die Scheibe 22 wird ebenfalli gasdicht in die Meßzelle eingesetzt, wobei der den Gasraum umschließende Meßzellenteil mit 20 und der die Flüssigkeit aufnehmende Meßzellenteil mit 19 bezeichnet ist. Der Gasrauw wird einmal durch den Meßzellenteil 20 und zum anderen durch den röhrenförmigen Filter 21 gebildet. Der im röhrenförmigen Filter gebildete Gasraum ist mit 24 bezeichnet.FIG. 2 shows a device according to the invention for determining the blow point and / or the pore distribution for tubular, tubular or hollow filament filter materials shown. A tubular filter body 21 is liquid-tight and gas-tight with the one Er.de in a disk 22 embedded. The disk 22 is also inserted gas-tight into the measuring cell, the one surrounding the gas space The measuring cell part is denoted by 20 and the measuring cell part receiving the liquid is denoted by 19. The Gasrauw becomes one time through the measuring cell part 20 and on the other hand through the tubular Filter 21 is formed. The gas space formed in the tubular filter is denoted by 24.
Das nicht eingebettete Ende des röhrenförmigen Filters 21 ist in Figur 2 verschlossen dargestellt. Dieser Verschluß kann beispielsweise durch Verschmelzen des Filterwerkstoffes erreicht werden; er kann aber auch durch einen Stopfen verschlossen werden. Auch bei dieser Vorrichtung ist bereits in den die Flüssigkeit aufnehmeden Raum 19 eine Flüssigkeit 23 eingefüllt. Die Flüssigkeitsmenge 23 muß so bemessen sein, daß der gesamte röhrenförmige Filterkörper bis hin zu seiner Einbettung in der Scheibe 22 an seiner Außenseite mit Flüssigkeit umgeben ist.The non-embedded end of the tubular filter 21 is shown closed in FIG. This lock can be achieved, for example, by fusing the filter material; but it can also be closed by a stopper will. In this device, too, there is already a liquid in the space 19 that receives the liquid 23 filled. The amount of liquid 23 must be such that the entire tubular filter body up to his Embedding in the disc 22 is surrounded on its outside with liquid.
Zu Beginn des Meßvorganges wird das Ventil 16 geschlossen. Die Drücke im Gasraum 4 bzw. 20 und in dem die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteil 3 bzw. 19 sind gleich dem Atmosphärendruck. Mit Hilfe des automatischen Druckfeineinstellgerätes 14 wird der Druck im Gasraum 4 bzw. 20 automatisch langsam gesteigert. Der Druck in dem die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteil 3 bzw. 19 bleibt hierbei konstant.At the beginning of the measuring process, the valve 16 is closed. The pressures in the gas space 4 or 20 and in which the liquid receiving measuring cell part 3 and 19 are equal to atmospheric pressure. With the help of the automatic pressure adjustment device 14 the pressure in the gas space 4 or 20 is automatically and slowly increased. The pressure in which the liquid is receiving Measuring cell part 3 or 19 remains constant.
- 9 - A3GW32O18- 9 - A3GW32O18
Er ändert sich erst, wenn der Biaspunkt überschritten wird. Aus der Geschwindigkeit, mit welcher oberhalb des Blaspunktes der Druck in dem die Flüssigkeit aufnehmenden Meßzellenteil 3 bzw. 19 ansteigt, kann die Poremrerteilung berechnet werden.It only changes when the bias point is exceeded. From the speed at which the pressure in the part of the measuring cell receiving the liquid is above the blow point 3 or 19 increases, the Poremrertgabe can be calculated.
Mit den in Figur 1 und Figur 2 schematisch dargestellten Vorrici tungen lassen sich besonders exakt die größte Pore und die Porenverteilung in Filterwerkstoffen oder Membranen gemäß den Angaben de'f amerikanischen Prüfnormen der ASTM Nr. E 128-61 und P 316-70 bestimmen.With those shown schematically in FIG. 1 and FIG Precautions can be taken to pinpoint the largest pore and the pore distribution in filter materials or membranes according to the specifications of the American test standards of the ASTM Determine no. E 128-61 and P 316-70.
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- 1982-04-27 DE DE19828212094 patent/DE8212094U1/en not_active Expired
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