如何来确定滤芯的结构完整性指标？（二）

分类：产品知识
作者：1
来源：利菲尔特
发布时间：2023-12-02
访问量：0

如何来确定滤芯的结构完整性指标？（二）

【概要描述】结构完整性试验台是采用非破坏的方式测试试验材料孔径和精度的仪器，可根据采集的第一冒泡点及群泡点直接换算出滤材、滤芯的冒泡孔隙直径和过滤精度，并根据需要可对试验数据存储、查询与打印。

分类：产品知识
作者：1
来源：利菲尔特
发布时间：2023-12-02
访问量：0

详情

2、结构完整性不达标的危害性

我们过滤材料本质很好，在滤芯制作过程将滤材压破或制作不完整，则会大大影响原有的过滤精度。滤芯造成通油旁路未经滤层，其后果是有效过滤比β值下降。

滤芯有效过滤比可用下式计算：

βe——滤芯有效过滤比；

β——滤芯无旁路泄漏的过滤比；

α——旁路流量比（旁路流量与滤芯总流量比）

从上式看出，α=0时，是无旁路泄漏情况βe＝β。就是说完整度好的滤芯之有效过渡比与原滤材相同。也可以说与原设计试验验证结果一致。而有破损有旁路的滤芯之过滤比总要比原滤比小。过滤比小，则过滤精度达不到设计要求。即α值越大滤芯有效β值越小。图中描绘了滤芯泄漏量对系统污染度的影响度。图中β5过滤比告诉我们：当滤芯“完整度”好时（α=0）β5过滤比可以达到1000；当“完整度”很差时，β5滤后颗粒数由理想清洁度的900个加上破损处通过的100000个，下游污染度要大大升高。图中显示β5的滤芯下游5微米颗粒控制能力，晚期是初期数量的100倍。（Nd由900升至100900），滤芯整体过滤比由1000降为9.9108

图3滤芯旁路后过滤比变化图

通过上图我们可以看出滤芯旁路点的颗粒控制量对滤芯的过滤性能有决定性的影响，而和这个值直接对应的指标就是该旁路点的最大孔径值。

滤清器的设计人员通过对滤清器的冒泡压力值测定，然后把这个测试结果和该滤芯的颗粒测试法多次通过试验进行关联，就可以得到一个比较科学的滤芯完整度冒泡指标，从而以简便的方法来控制滤清器的质量。在制药领域的滤清器制造也是利用该方法，把高精度滤芯的冒泡压力值和细菌挑战试验的指标相关联，来判定该滤芯的合格指标。

实际在测量完整性试验时，通过第一冒泡时的压力值来判定的，在没有制造缺陷的情况下，此值只和滤芯（材）材料的孔径有关。由此看出，第一冒泡点的压力也是判定滤芯（材）的完整度的一个基础。

3、如何来确定合理的结构完整性指标

3.1确定影响滤清器的结构完整性的因素

影响滤清器的结构完整性的有如下几个因素：1 滤材在加工后本身的结构是否有损伤低于要求值。2 滤层的粘接合缝工艺是否合格。3 滤清器的滤层和端盖粘接处是否有缺陷。4 滤层的选择是否可以满足过滤器精度的需要。

前3个因素其实都是在滤芯生产过程中生产工艺和质量水平的技术指标。它们的技术要求是由第4个指标滤材的技术指标来决定的。即由于前三项技术指标未达标造成的漏洞不能影响滤材的基本性能。反映到具体性能指标就是滤材加工、合缝连接、端盖连接造成的最大孔径值不能大于正常状态主滤层的最大孔径值。

因此影响滤清器结构完整性因素最关键的指标是滤材的最大孔径值是否合乎要求。那么这个值我们该如何来确定。

首先要确定控制系统污染度滤清器所选用主过滤滤材的最大孔径。滤清器的品种很多，有些品种滤芯的过滤层只有一层，那么主滤材也就指的是它，但是有些高精度滤清器分多层，主滤材就分为纳污层和过滤层，主滤层就应该是过滤层的滤材。从这个概念我们知道了流程应该是这样的：1选定滤清器的主滤材。2测出该滤材的过滤精度值。3利用冒泡试验法测出对应的初始冒泡点压力值。4选定这个值后利用后续试验(如粒子计数法效率试验)来对这个数据进行实际验证。

3.2确定过滤滤材的过滤精度值

方法是粒子计数法效率试验来证实其真实的过滤精度确实符合要求。这个阶段是滤芯研发过程中最关键的步骤，因为在此之前滤材厂商提供的技术指标是否本滤芯的实际性能要认真反复的进行验证，如果是新品研发滤材上游厂商根本没有提供任何有用的资料，那么所有的数据都要靠试验反复积累，从中选材进行对比分析然后找出最能符合技术指标的方案。

3.3验证合格的滤芯设计中主滤材的技术指标

滤芯设计的主滤材指的是过滤精度最高的一层材料，主要负责对最细小颗粒的最终拦截}，然后利用冒泡孔径测试方法对其孔径进行测试。得到的对应冒泡值基本上可以看做是滤芯结构完整性的合理数值。

注意，这里得到的数值结果应该是压力值即pa，这个指标实际对应的是这个滤芯的最大孔径，而通过上面的介绍我们也知道这个值不能对主滤材的过滤性能产生危害。

我们来举例说明：

某系统中压管路过滤器对精度的要求为10μm时β值为100。该产品设计定型后主滤材为国外某品牌的一个型号，资料显示该型号特性为梯度复合滤材，标称过滤精度推荐值为8-12μm，此粒径尺寸对应的β值为100左右。

设计人员利用冒泡试验方法对该型号滤材成批产品中抽了5个样品进行了测试，参照标准计算方法为ISO4003 。