中空纤维膜泡点压力测试装置及测试系统的制作方法

1.本发明涉及过滤器材技术领域，特别涉及一种中空纤维膜泡点压力测试装置及测试系统。


背景技术：

2.膜分离技术具有高效、节能、无相变、工艺简单、经济环保、易于控制等特点，中空纤维膜以其比表面积大、占用体积小、膜自支撑、生产成本低、投入经济小等独特的优势，已广泛地应用于污水处理、超纯水的制备、血液透析器、中西药分离、半导体行业、海水淡化、人工肺、有机溶剂脱水等领域。
3.在实际的应用过程中，中空纤维膜泡点压力是一个重要的参数，一般采用氮气逐渐升压，观察出气泡产生的压力值，定义为泡点压力。但该测试方法具有局限性，由于不能很好地同步观察产生气泡瞬间压力值，导致所测量的泡点压力不准确。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种中空纤维膜泡点压力测试装置及测试系统，以解决现有中空纤维膜泡点压力测试具有局限性，测量不准的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种中空纤维膜泡点压力测试装置，其包括：拍摄单元、识别单元以及统计单元；
6.所述拍摄单元用于拍摄容置于测试液中并与供气单元连接的中空纤维膜组件及所述中空纤维膜组件的邻接区域；
7.所述识别单元分别与所述拍摄单元和所述统计单元通信连接，所述识别单元用于识别所述拍摄单元所拍摄得到的图像中是否包含气泡；所述识别单元在识别到所述图像中包含气泡时，发出触发信号；所述统计单元在接收到所述触发信号时，获取所述供气单元向所述中空纤维膜组件提供的气体压力数据。
8.可选的，所述中空纤维膜泡点压力测试装置还包括流量调节单元；所述流量调节单元设置于所述供气单元和所述中空纤维膜组件之间，用于调节向所述中空纤维膜组件提供的气体压力。
9.可选的，所述中空纤维膜泡点压力测试装置还包括逻辑单元；所述逻辑单元分别与所述识别单元和所述流量调节单元通信连接；所述逻辑单元用于在接收到所述触发信号前，按预定的变化率驱动所述流量调节单元逐渐提高向所述中空纤维膜组件提供的气体压力。
10.可选的，在所述中空纤维膜泡点压力测试装置中，所述逻辑单元用于在接收到所述触发信号后，驱动所述流量调节单元逐渐降低向所述中空纤维膜组件提供的气体压力。
11.可选的，在所述中空纤维膜泡点压力测试装置中，所述预定的变化率在1kpa/10s～50kpa/10s之间选取。
12.可选的，在所述中空纤维膜泡点压力测试装置中，所述逻辑单元还用于在驱动所
通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，如在本发明中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.本发明的目的在于提供一种中空纤维膜泡点压力测试装置及测试系统，以解决现有中空纤维膜泡点压力测试具有局限性，测量不准的问题。
26.请参考图1，本发明实施例提供一种中空纤维膜泡点压力测试装置，其包括：拍摄单元3、识别单元4以及统计单元51；所述拍摄单元3用于拍摄容置于测试液6中并与供气单元2连接的中空纤维膜组件7及所述中空纤维膜组件7的邻接区域；所述识别单元4分别与所述拍摄单元3和所述统计单元51通信连接，所述识别单元4用于识别所述拍摄单元3所拍摄得到的图像中是否包含气泡；所述识别单元4在识别到所述图像中包含气泡时，发出触发信号；所述统计单元51在接收到所述触发信号时，获取所述供气单元2向所述中空纤维膜组件7提供的气体压力数据。在一个示范例中，所述中空纤维膜泡点压力测试装置还包括测试槽1，所述测试槽1用于容置测试液6及待测试的中空纤维膜组件7。
27.如此配置，利用拍摄单元3拍摄中空纤维膜组件7及其邻接区域，在中空纤维膜组件7冒出气泡时，识别单元4识别到图像中包含气泡，发出触发信号，统计单元51能够同步地获取触发信号和气体压力数据，从而能够准确地测得中空纤维膜组件7的泡点压力。测试过程易于操作，测量灵敏度高，并且其测试速度快、测试结果准确、自动化程度高。识别单元4识别到图像中是否包含气泡的原理如可包括：建模、轮廓识别、气泡判断等步骤，具体可根据现有技术中的图像处理和识别原理进行理解，本实施例对此不再展开说明。
28.可选的，所述测试槽1的侧壁具有透明区，所述拍摄单元3设置于所述测试槽1外，并通过所述透明区拍摄所述中空纤维膜组件7。一些实施例中，测试槽1可整体由透明材料制成，如测试槽1为玻璃槽。拍摄单元3设置于测试槽1外，可避免拍摄单元3被测试液6浸没，简化拍摄单元3的结构。在一个示范例中，统计单元51如可包括一统计控制电路板，其上具有统计控制芯片或存储有统计控制程序。拍摄单元3如可选用本领域常见的相机或摄像机。
29.进一步的，所述测试槽1的侧壁具有两个以上周向布置的所述透明区，所述中空纤维膜泡点压力测试装置包括两个以上的所述拍摄单元3，每个所述拍摄单元3对准一个所述透明区。如此配置，可对中空纤维膜组件7的周向进行全方向地拍摄，以进一步提高泡点压力的测试精度。
30.在一个示范例中，供气单元2如包括具有一定压力的氮气瓶，测试液6如可为异丙
醇或乙醇，本领域技术人员可根据实际选择合适的供气单元2和测试液6。
31.可选的，所述中空纤维膜泡点压力测试装置还包括：流量调节单元8；所述流量调节单元8设置于所述供气单元2和所述中空纤维膜组件7之间，用于调节向所述中空纤维膜组件7提供的气体压力。在一个可替代的示范例中，流量调节单元8如可包括电磁流量阀，如比例积分阀。
32.可选的，所述中空纤维膜泡点压力测试装置还包括：还包括压力检测单元9；所述压力检测单元9与所述统计单元51通信连接；所述压力检测单元9与用于检测所述供气单元2向所述中空纤维膜组件7提供的气体压力，并向所述统计单元51发送实时的气体压力数据。在一个可替代的示范例中，压力检测单元9如可包括电子压力表，其设置在流量调节单元8与中空纤维膜组件7之间的管路上。
33.进一步的，所述中空纤维膜泡点压力测试装置还包括逻辑单元52；所述逻辑单元52分别与所述识别单元4和所述流量调节单元8通信连接；所述逻辑单元52用于在接收到所述触发信号前，按预定的变化率驱动所述流量调节单元8逐渐提高向所述中空纤维膜组件7提供的气体压力。逻辑单元52如可包括一逻辑控制电路板，其上具有逻辑控制芯片或存储有逻辑控制程序，逻辑单元52如可通过导线与流量调节单元8的控制端连接，并向流量调节单元8的控制端发出控制信号，从而驱动流量调节单元8的开度进行调节，并由此调节向所述中空纤维膜组件7提供的气体压力。需要说明的，预定的变化率可以是一线性的变化率，也可以是曲线性的变化率，本实施例对此并不作特别的限定。在一个示范例中，所述预定的变化率在1kpa/10s～50kpa/10s之间选取。例如所述预定的变化率选择10kpa/10s，并保持恒定，亦即此时向所述中空纤维膜组件7提供的气体压力是线性变化的。在另外的一些实施例中，亦可以将预定的变化率配置为先快后慢，即开始时快速增加气体压力，以节约测试的时间；而后逐渐降低增速，以保证最终出泡时的测试精度。在一个示范例中，逻辑单元52可与统计单元51集成于一控制器中。
34.可选的，所述逻辑单元52还用于在驱动所述流量调节单元8逐渐提高向所述中空纤维膜组件7提供的气体压力至预定最高压力后，驱动所述流量调节单元8停止提高向所述中空纤维膜组件7提供的气体压力，并发出警示信息。警示信息如可为声光报警信号等。预定最高压力可根据中空纤维膜组件7的不同规格进行选择，例如可设定在1mpa。如此配置，在气体压力升高至预定最高压力后，若中空纤维膜组件7还没有气泡冒出，则停止继续升压，而发出警示信息，提示操作者进行检查。在一些特殊情况下，可避免不断提高的气体压力冲破中空纤维膜组件7而发生突然的冲击。
35.可选的，所述逻辑单元52用于在接收到所述触发信号后，驱动所述流量调节单元8逐渐降低向所述中空纤维膜组件7提供的气体压力。在接收到触发信号后，说明此时统计单元51已完成对泡点压力的测试统计，可逐渐卸去中空纤维膜组件7的压力，以便将中空纤维膜组件7从测试槽1中撤除，进而可供另一待测的中空纤维膜组件7安装入测试槽1中。可选的，逻辑单元52可驱动流量调节单元8降低向所述中空纤维膜组件7提供的气体压力至0(即一个大气压)。
36.基于如上所述的中空纤维膜泡点压力测试装置，本实施例还提供一种中空纤维膜泡点压力测试系统，其包括中空纤维膜组件7、测试液6、供气单元2以及如上所述的中空纤维膜泡点压力测试装置。由于所述中空纤维膜泡点压力测试系统包括如上所述的中空纤维
膜泡点压力测试装置，其也具备由如上所述的中空纤维膜泡点压力测试装置的有益效果。所述中空纤维膜泡点压力测试装置的其它结构和原理，本领域技术人员可参考现有技术，本实施例对此不再展开说明。
37.综上所述，在本发明提供的中空纤维膜泡点压力测试装置及测试系统中，所述中空纤维膜泡点压力测试装置包括：拍摄单元、识别单元以及统计单元；所述拍摄单元用于拍摄容置于测试液中并与供气单元连接的中空纤维膜组件及所述中空纤维膜组件的邻接区域；所述识别单元分别与所述拍摄单元和所述统计单元通信连接，所述识别单元用于识别所述拍摄单元所拍摄得到的图像中是否包含气泡；所述识别单元在识别到所述图像中包含气泡时，发出触发信号；所述统计单元在接收到所述触发信号时，获取所述供气单元向所述中空纤维膜组件提供的气体压力数据。如此配置，利用拍摄单元拍摄中空纤维膜组件及其邻接区域，在中空纤维膜组件冒出气泡时，识别单元识别到图像中包含气泡，发出触发信号，统计单元能够同步地获取触发信号和气体压力数据，从而能够准确地测得中空纤维膜组件的泡点压力。测试过程易于操作，测量灵敏度高，并且其测试速度快、测试结果准确、自动化程度高。
38.需要说明的，上述若干实施例之间可相互组合。上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

技术特征：
1.一种中空纤维膜泡点压力测试装置，其特征在于，包括：拍摄单元、识别单元以及统计单元；所述拍摄单元用于拍摄容置于测试液中并与供气单元连接的中空纤维膜组件及所述中空纤维膜组件的邻接区域；所述识别单元分别与所述拍摄单元和所述统计单元通信连接，所述识别单元用于识别所述拍摄单元所拍摄得到的图像中是否包含气泡；所述识别单元在识别到所述图像中包含气泡时，发出触发信号；所述统计单元在接收到所述触发信号时，获取所述供气单元向所述中空纤维膜组件提供的气体压力数据。2.根据权利要求1所述的中空纤维膜泡点压力测试装置，其特征在于，还包括流量调节单元；所述流量调节单元设置于所述供气单元和所述中空纤维膜组件之间，用于调节向所述中空纤维膜组件提供的气体压力。3.根据权利要求2所述的中空纤维膜泡点压力测试装置，其特征在于，还包括逻辑单元；所述逻辑单元分别与所述识别单元和所述流量调节单元通信连接；所述逻辑单元用于在接收到所述触发信号前，按预定的变化率驱动所述流量调节单元逐渐提高向所述中空纤维膜组件提供的气体压力。4.根据权利要求3所述的中空纤维膜泡点压力测试装置，其特征在于，所述逻辑单元用于在接收到所述触发信号后，驱动所述流量调节单元逐渐降低向所述中空纤维膜组件提供的气体压力。5.根据权利要求3所述的中空纤维膜泡点压力测试装置，其特征在于，所述预定的变化率在1kpa/10s～50kpa/10s之间选取。6.根据权利要求3所述的中空纤维膜泡点压力测试装置，其特征在于，所述逻辑单元还用于在驱动所述流量调节单元逐渐提高向所述中空纤维膜组件提供的气体压力至预定最高压力后，驱动所述流量调节单元停止提高向所述中空纤维膜组件提供的气体压力，并发出警示信息。7.根据权利要求1所述的中空纤维膜泡点压力测试装置，其特征在于，还包括压力检测单元；所述压力检测单元与所述统计单元通信连接；所述压力检测单元与用于检测所述供气单元向所述中空纤维膜组件提供的气体压力，并向所述统计单元发送实时的气体压力数据。8.根据权利要求1所述的中空纤维膜泡点压力测试装置，其特征在于，还包括用于容置测试液及待测试的中空纤维膜组件的测试槽，所述测试槽的侧壁具有透明区，所述拍摄单元设置于所述测试槽外，并通过所述透明区拍摄所述中空纤维膜组件。9.根据权利要求8所述的中空纤维膜泡点压力测试装置，其特征在于，所述测试槽的侧壁具有两个以上周向布置的所述透明区，所述中空纤维膜泡点压力测试装置包括两个以上的所述拍摄单元，每个所述拍摄单元对准一个所述透明区。10.一种中空纤维膜泡点压力测试系统，其特征在于，包括：中空纤维膜组件、测试液、供气单元以及根据权利要求1～9中任一项所述的中空纤维膜泡点压力测试装置。

技术总结
本发明提供一种中空纤维膜泡点压力测试装置及测试系统，所述中空纤维膜泡点压力测试装置包括：拍摄单元、识别单元以及统计单元；所述拍摄单元用于拍摄容置于测试液中并与供气单元连接的所述中空纤维膜组件及所述中空纤维膜组件的邻接区域；所述识别单元分别与所述拍摄单元和所述统计单元通信连接，所述识别单元用于识别所述拍摄单元所拍摄得到的图像中是否包含气泡；所述识别单元在识别到所述图像中包含气泡时，发出触发信号；所述统计单元在接收到所述触发信号时，获取所述供气单元向所述中空纤维膜组件提供的气体压力数据。如此配置，测试速度快、测试结果准确、自动化程度高。自动化程度高。自动化程度高。


技术研发人员：倪澄峰 邓智华 甘宇 郭景军
受保护的技术使用者：浙江脉通智造科技（集团）有限公司
技术研发日：2022.01.21
技术公布日：2023/7/31