Borrelpunt

Definitie en principe

Het borrelpunt methode is de meest gebruikte voor poriegrootte bepalen. Het is gebaseerd op het feit dat voor een gegeven vloeistof en poriegrootte met een constante bevochtiging, de druk nodig voor dwingen een luchtbel door de porie is omgekeerd evenredig met de grootte van het gat.
De theorie van capillariteit dat de hoogte van een waterkolom in een capillair is indirect evenredig met de capillair diameter.
Oppervlaktespanningskrachten hield het water in het capillair en als de diameter kleiner, het gewicht van de waterkolom hoger worden. Water kan naar beneden worden geduwd in een druk welke heeft dezelfde dezelfde hoogte als die van de waterkolom. Dus door het bepalen druk nodig zodat het water uit het capillair, kan de diameter van de capillaire berekend.
In de praktijk kan de poriegrootte van het filterelement worden door bevochtigen van de element met het fluïdum en het meten van de druk waarbij de eerste stroom van belletjes wordt uitgezonden door het bovenoppervlak van het element.

procedure

 

 

De procedure voor het bel-punt test wordt beschreven in American Society for Testing and Materials Standaard (ASMT) Methode F316.
De bovenkant van de filter in contact gebracht met de vloeistof, de bodem met lucht wordt de filterhouder verbonden met een bron van een geregelde druk. De luchtdruk wordt geleidelijk verhoogd en de vorming van bellen op de vloeistofzijde opgemerkt. Bij drukken onder het borrelpunt, gas passeert over het filter alleen door diffusie, maar wanneer de druk hoog genoeg is om los vloeistof uit de poriën, bulk stroom begint en bellen zal worden gezien.
De eerste bel beproevingsdruk bepaalt de grootte (en plaats) van het grootste gat, de open borrelpuntdruk druk bepaalt de gemiddelde poriegrootte van het element. Dit laatste kan worden beïnvloed door de stroomsnelheid en druk.
De theoretische relatie tussen deze overgang druk en de bel-punts druk is:

D = (4g x cos q) / P

waar:
P = bubble-punts druk
g = oppervlaktespanning van de vloeistof (72 dynes / cm voor water)
q = vloeistof-vaste stof contacthoek (die voor water wordt algemeen aangenomen nul)
D = diameter van de porie

Aangezien geen poriën in een praktische filterelement waarschijnlijk worden gevormd als capillaire buizen moet een vorm correctiefactor K introduceren in de formule.
Aangezien g en q constant, kan de formule worden vereenvoudigd door de invoering van een empirische factor K1 afhankelijk van het filtermateriaal en vorm van de eenheden medewerkers:

D = K1 / P

D is weer de maximale gemiddelde diameter van de poriën in mm.


Arrangement of filter and filter holder


Connection of filter holder to a pressure regulated system

Appearance of bubbles

Voordelen

Een van de grote voordelen van het borrelpunt test is dat het kan worden uitgevoerd van filters onder werkelijke gebruiksomstandigheden en met een filter. Het is een niet-destructieve test zodat het niet verontreinigen filter en dus kan worden gebruikt om de integriteit van een filter op elk moment bepalen, en waaruit de absolute beoordeling.
In de toekomst, met verdere voordelen in computer software en controle kan het mogelijk om de gegevens over de stroomsnelheid of druk toeneemt gebruikt om nauwkeuriger bepalen wat er gebeurt in een monster vóór de bel is bereikt, zoals diffusie.

Gerelateerde onderwerpen

Beta ratio

Absolute Vs. nominal rating for filters

Sediment filters

Oil filtration and Oil-Block filters

Bronnen:
'Filters and Filtration Handbook', T Christopher Dickenson, Elsevier, January 1, 1997
'Membrane filtration', Thomas D. Brock, Science Tech, Inc. Madison