一種過濾器上游容積測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種過濾器參數(shù)測(cè)量方法，尤其是設(shè)及一種過濾器上游容積測(cè)量方法 及測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 微濾膜過濾器作為一種新技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于各個(gè)行業(yè)。尤其在制藥業(yè)，作為一 種有效去除細(xì)菌的方法，大量用于不能最終除菌的藥品生產(chǎn)中。因此過濾器的質(zhì)量是影響 藥品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
[0003] 為了保證過濾器的質(zhì)量，國(guó)家在"藥典"中明確規(guī)定了，在過濾器使用的前后均應(yīng) 對(duì)過濾器進(jìn)行完整性檢測(cè)。完整性檢測(cè)作為一種非破壞性的檢測(cè)方法，通過與細(xì)菌截留實(shí) 驗(yàn)的結(jié)果相關(guān)聯(lián)，可W有效確認(rèn)過濾器的截留效果。
[0004] 為了消除操作人員的主觀偏差，一般采用自動(dòng)化的檢測(cè)儀器對(duì)過濾器進(jìn)行完整性 檢測(cè)。過濾器完整性檢測(cè)儀可W執(zhí)行泡點(diǎn)、擴(kuò)散流、水侵入、壓力衰減等所有的完整性檢測(cè)， 重復(fù)性好，方便快捷，已被各家客戶廣泛接受。
[0005] 過濾器完整性檢測(cè)儀一般測(cè)量過濾器的壓力衰減和上游容積，通過公式計(jì)算出過 濾器整體的擴(kuò)散流和水侵入值。壓力衰減值的測(cè)量是通過儀器內(nèi)置或外置的壓力傳感器， 傳感器自身的測(cè)量精度直接影響儀器的精度。而上游容積的測(cè)量一般有兩種方法，一是在 測(cè)試之前人工測(cè)量然后輸入儀器中，二是由儀器自動(dòng)測(cè)量。
[0006] 對(duì)于第一種方法，人工測(cè)量難W避免受到操作人員的主觀影響。而且人工難W在 承壓狀態(tài)下測(cè)量，濾忍在受壓后會(huì)收縮，因而實(shí)際測(cè)試狀態(tài)下的上游容積會(huì)大于人工測(cè)量 的上游容積值。因此一般不使用運(yùn)種方法。
[0007] 對(duì)于第二種方法，儀器內(nèi)部有一個(gè)已知容積的參比罐，測(cè)量時(shí)第一步是向參比罐 內(nèi)注入壓縮空氣，使之壓力提高到上游容積測(cè)量壓力，壓力穩(wěn)定后記錄為實(shí)際測(cè)量壓力。第 二步將參比罐與過濾器上游導(dǎo)通，使參比罐內(nèi)的氣體流入過濾器的上游，等待一定時(shí)間后 參比罐與過濾器上游的壓力最終穩(wěn)定并相等，記錄此壓力為平衡壓力。第Ξ步通過理想氣 體狀態(tài)方程即可計(jì)算出過濾器的上游容積。
[000引但通過第二種方法測(cè)量得到的上游容積會(huì)比實(shí)際值偏大。運(yùn)是因?yàn)閷?shí)際測(cè)量過程 中，過濾器內(nèi)的壓力上升后，由于氣體擴(kuò)散現(xiàn)象的存在，在壓力保持的過程中過濾器上游的 空氣會(huì)擴(kuò)散到過濾器下游，使過濾器上游的空氣減少，從而導(dǎo)致第二步中實(shí)際測(cè)量到的平 衡壓力偏低。而且隨著過濾面積的增加，擴(kuò)散速率也會(huì)增加，使測(cè)量到的上游容積偏差更 大。因此對(duì)于多忍過濾器來說，測(cè)量的上游容積誤差就更大。
[0009] 測(cè)量得到的上游容積值偏大就會(huì)導(dǎo)致過濾器的擴(kuò)散流或水侵入結(jié)果偏大，從而得 到錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種更準(zhǔn)確的過濾 器上游容積測(cè)量方法及測(cè)量系統(tǒng)。
[0011] 本發(fā)明的目的可W通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0012] 本發(fā)明第一方面:提供一種過濾器上游容積測(cè)量方法，包括W下步驟：
[0013] (1)將完全被潤(rùn)濕液潤(rùn)濕的濾忍安裝到過濾器中，濾忍與過濾器之間的空腔為過 濾器上游；
[0014] (2)連接待測(cè)過濾器上游和已知容積的參比罐，并將參比罐與氣源連接，在參比罐 與過濾器上游之間至少設(shè)有一個(gè)截止閥S2,參比罐與氣源之間設(shè)有一個(gè)截止閥S1與一個(gè)調(diào) 壓閥；
[0015] (3)向過濾器上游通氣后，斷開過濾器上游與參比罐之間的連通，測(cè)定過濾器上游 穩(wěn)定狀態(tài)下壓力為P0,等待一定時(shí)間t后記錄過濾器上游壓力為P0'，根據(jù)公式(a)得到過濾 器在P0下的壓力衰減速率R;
[0016]
(a)
[0017] (4)斷開參比罐與過濾器上游的連通，打開截止閥S1，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥使參比罐壓力提 升至上游容積測(cè)量壓力，然后關(guān)閉截止閥S1，參比罐內(nèi)壓力穩(wěn)定后，記錄參比罐內(nèi)壓力為 P1，然后使參比罐與過濾器上游的連通，等待一定時(shí)間t'后，記錄過濾器上游壓力為P2,根 據(jù)公式(b)計(jì)算出壓力修正值P2' ；
[001 引
'(b)
[0019] (5)使用經(jīng)過修正的P2'代替測(cè)量值P2,按照理想氣體狀態(tài)方程，根據(jù)公式(C)計(jì)算 出過濾器上游容積值：
[0020] P2'(V2+V1)=P1XV1 (c)
[0021] 其中，VI為參比罐容積，V2為過濾器上游容積，V2除包括濾忍與過濾器之間的容積 夕h還包括過濾器上游與過濾器之前的截止閥之間管道的容積。
[0022] 第一種實(shí)現(xiàn)方式，在參比罐和過濾器上游分別設(shè)有一個(gè)壓力傳感器。
[0023] 第二種實(shí)現(xiàn)方式，在參比罐與過濾器上游之間設(shè)有兩個(gè)截止閥，分別為截止閥S2 與截止閥S3,在截止閥S2與截止閥S3之間設(shè)有一個(gè)壓力傳感器。
[0024] 本發(fā)明測(cè)量方法中，所述的P0優(yōu)選為過濾器上游容積測(cè)量壓力的一半。
[0025] 所述的上游容積測(cè)量壓力為測(cè)量上游容積之前的一個(gè)設(shè)定值。該設(shè)定值一般選取 滿足過濾器標(biāo)準(zhǔn)的上游容積值，或者是根據(jù)過濾器設(shè)計(jì)時(shí)的上游容積值。該設(shè)定值的選擇 跟濾忍及過濾器結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)。
[0026] 本發(fā)明第二個(gè)方面:提供一種對(duì)應(yīng)上述測(cè)量方法的過濾器上游容積測(cè)量系統(tǒng)，其 特征在于，包括過濾器、參比罐及氣源，完全被潤(rùn)濕液潤(rùn)濕的濾忍安裝在過濾器中，濾忍與 過濾器之間的空腔為過濾器上游，過濾器上游、參比罐及氣源通過管道順序連接，在參比罐 與過濾器上游之間至少設(shè)有一個(gè)截止閥，參比罐與氣源之間設(shè)有一個(gè)截止閥。
[0027] 優(yōu)選地，參比罐與氣源之間設(shè)有一個(gè)調(diào)壓閥，可W使得壓力控制更加精確。
[0028] 第一種實(shí)現(xiàn)方式:在參比罐與過濾器上游之間只設(shè)有一個(gè)截止閥，在管道上分別 設(shè)有與參比罐相通的壓力傳感器和與過濾器上游相通的壓力傳感器。與參比罐相通的壓力 傳感器和與過濾器上游相通的壓力傳感器分別位于參比罐與過濾器上游之間的截止閥的 兩側(cè)。
[0029] 第二種實(shí)現(xiàn)方式:在參比罐與過濾器上游之間設(shè)有兩個(gè)截止閥，在兩個(gè)截止閥之 間設(shè)有一個(gè)壓力傳感器。
[0030] 本發(fā)明通過在上游容積測(cè)量前測(cè)定一定壓力下過濾器上游的壓力衰減速率。然后 依照上述現(xiàn)有技術(shù)方法測(cè)量上游容積，得到上述的平衡壓力后，根據(jù)菲克定律計(jì)算出去除 了擴(kuò)散現(xiàn)象影響的過濾器上游壓力修正值，并用此修正后的平衡壓力代替實(shí)際測(cè)量的平衡 壓力，計(jì)算出上游容積。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法準(zhǔn)確度高，并且測(cè)量操作方便。
【附圖說明】
[0031] 圖1是實(shí)施例1過濾器上游容積測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖2是實(shí)施例2過濾器上游容積測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖中：1為氣源，2為調(diào)壓閥，S1、S2、S3均為截止閥，3為參比罐，PAJB均為壓力傳感 器，4為過濾器，5為濾忍，6為過濾器上游。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0035] 實(shí)施例1
[0036] -種過濾器上游容積測(cè)量系統(tǒng)，如圖1所示，包括過濾器4、參比罐3及氣源1，完全 被潤(rùn)濕液潤(rùn)濕的濾忍5安裝在過濾器4中，濾忍5與過濾器4之間的空腔為過濾器上游6,過濾 器上游6、參比罐3及氣源1通過管道順序連接，在參比罐3與過濾器上游6之間只設(shè)有一個(gè)截 止閥S2,在管道上分別設(shè)有與參比罐3相通的壓力傳感器PA和與過濾器上游