Selles artiklis arutatakse, kuidas mõista tõelise pooride suuruse kontrolli ja mullipunktide testimist.
Pulberpaagutatud filtrielementide hankimisel ja rakendamisel on üks levinumaid, kuid tähelepanuta jäetud probleeme:
Nimiväärtus ≠ tegelik filtreerimise täpsus.
Paljud kasutajad teatavad, et kuigi nad ostsid "5 μm" paagutatud roostevabast terasest filtri, ilmuvad allavoolu siiski nähtavad osakesed või on rõhulang oodatust palju suurem. Mis veelgi hullem, kriitilised protsessid kannatavad toote mittevastavuse,{2}}seadmete ummistumise või isegi seiskamise tõttu.
Kus on probleem? Vastus peitub sageli kahes mõistes:absoluutne hinnangjamullipunktide testimine.
Miks "5 μm" muutub praktikas "20 μm"?
Paljud tootjad märgivad "5 μm" kui anominaalne reiting.
Nominaalne hinnang on lõdvalt määratletud - see tähendab tavaliselt, et meedia suudab jäädvustadaenamus(nt 90–98%) teatud suurusega osakestest, kuid mitte kõik.
See, mis tõesti määrab filtreerimise jõudluse, onabsoluutne hinnang, mida üldiselt defineeritakse kui osakese läbimõõtu, mis koos säilibSuurem või võrdne efektiivsusega 99,9%..
Pulberpaagutatud filtrid valmistatakse metallipulbrite (nt 316L, Ti) tihendamisel ja kõrgel{0}}temperatuuril paagutamisel. Nende pooride struktuur koosneb3D ebakorrapärased käänulised kanalid. Halb paagutamise kontroll võib põhjustada:
●Lai pulbri suuruse jaotus → peente ja jämedate pooride kooseksisteerimine
●Vale paagutamistemperatuur või -aeg → kohalik üle-- või ala-paagutamine
●Ebaühtlane{0}}tihendustihedus → poorsuse ebaühtlane jaotus
Tulemus: filtril, mille suurus on 5 μm, võib tegelikult olla maksimaalne pooride suurus kuni 20 μm.
| Tüüp | Määratlusstandard | Säilitamise efektiivsus | Tüüpiline katsemeetod | Tegelik väärtus märgistamisel 5 μm |
| Nominaalne reiting | Ebamäärane (erineb olenevalt tootjast) | 90–98% | Ühtset standardit pole | 10–20 μm |
| Absoluutne hinnang | Range (suurem või võrdne 99,9%) | 99,9% või suurem | Mullipunkt / väljakutse bakteritele |
5–7 μm |
Tüüpilised erinevused nominaal- ja absoluutreitingu vahel
Kuidas täpselt määrata pooride tegelikku suurust? - Mullipunkti test
Valdkonna kõige küpsem ja intuitiivsem mittepurustav meetod{0}}onmullipunkti test.
See põhinebkapillaarnähtusedjaYoungi-Laplace'i võrrand:
Kus:
P=minimaalne rõhk gaasi surumiseks läbi suurima poori (mullipunkti rõhk)
= katsevedeliku pindpinevus
θ=kontaktnurk
D=maksimaalne pooride läbimõõt
Menetlus:
Niisutage filterelement täielikult teadaoleva pindpinevusega vedelikuga. Suurendage järk-järgult gaasi rõhku. Registreerige rõhk, kui ilmub esimene ühtlane mullide voog.
Seejärel arvutagemaksimaalne pooride suuruset teha kindlaks, kas element vastab absoluutse hinnangu nõudele.
Tavalised testivedeliku parameetrid (20 kraadi)
| Testi vedelik | Pindpinevus (mN/m) | Ühilduvad materjalid | Omadused |
| Isopropüülalkohol (IPA) | 21.7 | Roostevaba teras, Ti, Ni | Kiiresti kuivav, laialdaselt kasutatav |
| Perfluoritud vedelik (nt FC-40) | 16–18 | Kõik metallist paagutatud materjalid | Jääkideta-, vähe korrosiooni |
| DI vesi + 0.1% märgav aine | ~30 | Roostevaba teras | Ohutu, madala hinnaga |
Kvalifitseeritud vs. kvalifitseerimata filter: andmete võrdlus
Mõõdetud mullipunkti andmed kahe 5 μm absoluutse-nimetatud paagutatud SS-filtri kohta
| Parameeter | Kvalifitseeritud (tootja A) | Kvalifitseerimata (tootja B) |
| Väidetav hinnang | 5 μm (absoluutne) | 5 μm (nominaalne) |
| Mullipunkti rõhk (IPA) | 1 Suurem või võrdne 4,5 kPa | 1,2 kPa |
| Arvutatud maksimaalne pooride suurus | Vähem kui 6,2 μm või sellega võrdne | ≈21.8 μm |
| Tegelik retentsioonitõhusus (5 μm osakesed) | 99.95% | ~93% |
| Allavoolu osakeste seisund | Läbida | Nähtavad saasteained |
Märkus. IPA pindpinevus=21.7 mN/m, kontaktnurk eeldatakse 0 kraadi.
Maksimaalse pooride suuruse valem: D=4 /P
Skemaatiline kirjeldus (saab käsitsi joonistada):
◆Joonis 1: Kvalifitseeritud filtri mullipunktikõver - selge pöördepunkt rõhu-voolukõveral ~4,5 kPa juures.
◆Joonis 2: Kvalifitseerimata filtri - õhuvoolu mullide punktikõver algab 1,2 kPa juurest, kõver tõuseb järk-järgult, mis näitab suurte pooride suurt osa.
Kolm praktilist soovitust hanke- ja insenerimeeskondadele
Täpsustage reitingu määratlus oma lepingus
Nõuage tarnijalt selgelt, kas reiting on nominaalne või absoluutne, ja leppige kokku vastuvõtumulli punkti väärtuses.
Taotlege mullipunktide testimise aruandeid
Igal partiil või üksikul filtril peaks olema mõõdetud mullipunkti rõhk, mitte ainult väidetav pooride suurus.
Tehke kiire kohapealne{0}}kinnitus
Wet the filter with IPA, slowly apply gas pressure, and observe the bubble point pressure. If it deviates >30% tarnija nõudest, kasutage ettevaatlikult.
Järeldus
Pulberpaagutatud filtrielementide põhiväärtus seisneb astabiilne, kontrollitav pooride struktuur.
"5 μm" ei tähenda 5 μm -, välja arvatud juhul, kui seda kinnitatakse mullpunkti testiga.
Professionaalse tootjana ei paku me ainult filtrielemente; tarnimemõõdetav ja kontrollitav filtreerimise täpsus.
Kui teil on probleeme filtrivaliku või kvaliteedikaebustega, võtke meiega julgelt ühendust, et saada juhiseid mullipunktide testimiseks või tasuta näidiste hindamisteenuse saamiseks.
