第6期(总期第102期)液压气动与密封No.6(Serial/No.102)2003年12月Hyd.Pneum.&SealsDec.,2003孔径尺寸不是过滤精度戴天翼(河南省新乡市东风过滤技术有限公司)中图分类号:TH137文献标识码:B文章编号:1008-0813(2003)06-0034-05生,结果它们的矢量处于平衡状态1冒泡试验原理及应用冒泡试验可以对孔隙性材料及其制品测定出孔隙尺寸,所以各种过滤材料及其成品滤芯,都采用这种试验法评定质量。在被测定的面积范围内,可以FG=FL两种力可按圆形孔分析D2FG=pA=pπ4(1)提供最大孔径和平均孔径,还能测定滤材正常孔径以外的破损洞及制造缺陷(不完整度)尺寸。这一试验也有其它名称:(1)孔隙度试验。(2)滤芯完整度试验1.1试验原理它是以毛细管压力的物理现象为基础的一种试验。当试验液浸湿且充满滤材纤维间孔隙时,由另一端充入洁净空气,气体取代孔中液体时的瞬间,测量其取代过程所需压力。与这一压力相对抗的液体p—净毛细管压力(非测量总压力);A—孔面积而FL=ScosθL=ScosθπD(2)S—与气体接触的液体表面张力θ—液体相对于孔壁的前置接触角L—孔的周长(也可用孔径D表示)因为矢量方程可表示为2pπD=ScosθπD4解出这个方程,其圆形孔直径为表面张力(包含液面高度)若与其相等,就能合理地表征孔的尺寸。D=4Scosθp(3)如果试验液为异丙醇,则接触角为“0”则公式简化为:D—孔经(μm);D=4Sp(4)图1微孔孔径模型1.2微孔孔径模型及孔径计算图1所示微孔孔径模型说明,当气泡与孔周边界分离前一瞬间可把量FG和FL视作平衡。FG起因于孔内压力,它作用在气泡或孔的垂直面上;总压力FL由分布孔周边上的液体表面张力和液面高度产收稿日期:2003-08-04作者简介:戴天翼,男,高级工程师。东风过滤技术有限公司从事过滤技术的测试设备设计与研究。S—试验液表面张力(N/m);p—测出压力(Pa)1.3计算实例用图2这样试验装置可对滤材滤芯实际产品进行冒泡试验并得出孔径。例:某滤材测得第一冒泡压力为1200Pa求孔径。这里要解释两个术语:a、冒泡点———指空气压力顶开微孔中液体并呈泡状溢出孔口时的压力。b、第一冒泡点。当试验开始冒出第一个气泡时,它可能是恒定气泡,稳定在一个压力点上,我们称这个压力为“最小冒泡压力”或“第一冒泡点”,第一冒泡点所对应的孔径为“最大孔隙尺寸”或“最大孔径”。这一最大孔径不一定是滤材本身实际孔结构,也可能是工艺过程的疵点。因此第一冒泡点不2003年12月戴天翼:孔径尺寸不是过滤精度35能代表多数孔径,除非用于检验滤材疵点或滤芯不完全度。计算:按公式(4)则计算出深形滤材其过滤效应并非是孔径尺寸拦截。图3是说明颗粒通过滤材被阻截的示意图。图中标示了颗粒被阻截的五种方式,即重力吸附、静电吸附、D=4×0.0217(N/m)1200Pa×106布朗运动吸附、惯性撞击吸附及网孔直接拦截。深型滤材过滤要比单面滤材(编织网)过滤效果试验液异丙醇20℃时表面张力为0.0217N/m。孔径单位为微米(μm)D=72μm图2滤材及滤芯的冒泡试验原理图目前,对这一计算孔径方法另有一种认识,他们认为这种计算不是实际孔径,计算结果仅是与毛细管压力相关的一个数据。这一异议尚未统一之前我们仍称其为孔径。1.4孔径不能代表过滤精度冒泡试验并不能评定过滤材料阻截的最大颗粒尺寸。我们的确希望一个过滤器能滞留所有大于最大孔径的颗粒,但是因为孔隙形状的不规则和与过滤过程有关的其它种种现象,相同孔隙但材质不同的许多过滤器会滞留比最大孔隙尺寸小得多的颗粒。测定某一孔隙尺寸滤材的滞留颗粒尺寸及滞留百分比的方法是较为繁琐的工作,如:玻璃微珠通过法(检查最大颗粒),单次通过法或多次通过法,(计算某尺寸颗粒通过百分比)。所谓与过滤过程有关的其它种现象,要从常用滤材的过滤机理的了解得知。2过滤机理和过滤精度深型滤材孔隙道的形状是五花八门的,图3是深形滤材切片放大照片。从纵断面可以了解到孔径尺寸取决于孔道最狭窄位置,孔道弯曲状态和粗细不规则程度。孔道形状是过滤效应的基础。2.1过滤机理好,这正是因为它有良好的吸附效果。深型孔复杂的孔道形状,造成了上述几种吸附效应,这是单面滤材所不能及的事实,所以单面滤材过滤特性不佳,单靠网孔阻截,堵塞寿命也短。深型滤材过滤效果能出现以下现象是不可否认的...