一种平板膜膜片疲劳度测试装置的制作方法

本技术涉及测量测试，尤其涉及一种平板膜膜片疲劳度测试装置。

背景技术：

1、平板膜作为一类关键膜分离组件，其制备工艺通常是在无纺布基材表面通过刮涂法均匀涂覆聚偏氟乙烯（pvdf）、聚砜（ps）或聚醚砜（pes）等高分子聚合物膜层，形成具有分离功能的平板膜片。随后采用超声波焊接或热熔焊接等精密连接技术，将膜片边缘与支撑结构进行熔融密封，最终组装成具有完整功能结构的平板膜组件。该类产品凭借其优异的分离性能和机械强度，在水处理、生物制药及食品饮料等多个工业领域得到广泛应用。

2、在实际运行中，平板膜组件通常需要频繁地进行产水（过滤）、气冲（停止产水）和反洗（清洗）操作。产水时，透过液被抽吸流出，膜片在负压作用下向产水侧内陷，其焊接边缘承受压缩应力；气冲时，膜片恢复至松弛状态，气体冲刷膜片导致膜片受因气冲洗带来的高频振动、无序流体冲击和局部压力波动叠加构成的复杂交变应力；反洗时，压力水从产水侧反向冲击膜片，膜片被压向原液侧，焊接边缘承受拉伸应力或反向的弯曲应力。这种周期性的正反向压力循环会使膜片，尤其是其边缘焊接密封部位承受显著的交变机械应力。长期运行条件下，膜片焊接边缘极易产生疲劳裂纹甚至发生破裂，进而导致膜组件性能失效及产水水质恶化。

3、目前，缺乏专门用于测试平板膜膜片自身（尤其是焊接边缘）耐疲劳性能的专用设备。常规的膜性能测试多侧重于通量、截留率等参数，而无法有效模拟膜片在实际使用中经历的反复受力方向变化和压力冲击过程，因而难以预先评估和筛选出抗疲劳性能优异的膜片产品，也无法为膜片的结构设计和焊接工艺改进提供有效的实验数据。

技术实现思路

1、针对现有技术中的技术问题，本实用新型提供了一种结构合理、操作简便的平板膜膜片疲劳度测试装置。

2、一种平板膜膜片疲劳度测试装置，包括：

3、测试槽，用于容放待测试的平板膜膜片，所述测试槽通过膜片分隔为原液腔和产水腔，所述原液腔设有进水口和反洗出口，产水腔设有产水口和反洗进口；

4、供水系统，包括原液供应单元和反洗液供应单元，所述原液供应单元通过管路连通所述进水口，所述反洗液供应单元通过管路连通所述反洗进口；

5、检测单元，用于监测测试过程中的参数，包括设置于原液腔的原液腔压力传感器和设置于产水腔的产水腔压力传感器；

6、控制系统，包括控制机构，所述控制机构连接原液供应单元、反洗液供应单元、原液腔压力传感器、产水腔压力传感器，用以根据原液腔压力传感器、产水腔压力传感器检测到的压力值，控制原液供应单元、反洗液供应单元以实现流路切换，在测试槽中反复运行产水、反洗操作，对膜片进行疲劳度测试。

7、优选地，所述供水系统包括水箱、进水泵，所述水箱、进水泵通过管路连接且连通所述进水口形成所述原液供应单元，所述水箱、进水泵通过管路连接且连通所述反洗进口形成所述反洗液供应单元，所述进水泵连接控制机构，由控制机构控制进水泵的启停操作。

8、优选地，所述进水泵出口连接有总管路，总管路再连接有两个分管路，分别连通所述进水口和反洗进口，连通所述进水口和反洗进口的分管路上分别设有原液进水阀和反洗进水阀；所述控制机构连接原液进水阀、反洗进水阀，通过控制原液进水阀、反洗进水阀的通路切换状态实现流路切换。

9、优选地，所述产水口、反洗出口和水箱之间通过管路连接。

10、优选地，连通所述产水口、反洗出口的管路先并联再汇合连通水箱，所述产水口、反洗出口的并联管路上分别设有产水阀、反洗出水阀；所述控制机构连接产水阀、反洗出水阀，通过控制产水阀、反洗出水阀的通路切换状态实现流路切换。

11、优选地，所述产水口、反洗出口的并联管路上设有用于监测产水或反洗时瞬时流量的流量计。

12、优选地，还包括曝气模拟系统，所述曝气模拟系统包括气源、气体流量控制阀及安装于测试槽原液腔底部的曝气头，所述控制机构连接所述气源、气体流量控制阀，以控制该曝气模拟系统的运行启停及曝气周期。

13、优选地，所述测试槽采用透明塑料材质。

14、一种平板膜膜片疲劳度测试装置，包括：

15、测试槽，用于容放待测试的平板膜膜片，所述测试槽通过膜片分隔为原液腔和产水腔，所述原液腔设有进水口和反洗出口，产水腔设有产水口和反洗进口；

16、供水系统，包括水箱、进水泵，所述水箱、进水泵通过管路连接再分别连通所述进水口与反洗进口，所述产水口、反洗出口和水箱之间通过管路连接，实现水循环利用；

17、检测单元，用于监测测试过程中的参数，包括设置于原液腔的原液腔压力传感器、设置于产水腔的产水腔压力传感器以及设置于产水口、反洗出口和水箱之间的管路上用于监测产水或反洗时瞬时流量的流量计；

18、控制系统，包括控制机构和反洗出水阀、产水阀、原液进水阀、反洗进水阀，所述反洗出水阀、产水阀、原液进水阀、反洗进水阀分别连接反洗出口、产水口、进水口、反洗进口，用于分别控制反洗出口、产水口、进水口、反洗进口的开合，所述控制机构连接进水泵、原液腔压力传感器、产水腔压力传感器、反洗出水阀、产水阀、原液进水阀、反洗进水阀、流量计，用以根据原液腔压力传感器、产水腔压力传感器检测到的压力值，控制反洗出水阀、产水阀、原液进水阀、反洗进水阀的通路切换状态，实现流路切换，在测试槽中自动循环反复运行产水、反洗操作，对膜片进行疲劳度测试，且根据流量计检测到的瞬时流量异常急剧升高来判定膜片因疲劳过度导致破损。

19、优选地，还包括曝气模拟系统，所述曝气模拟系统包括气源、气体流量控制阀及安装于测试槽原液腔底部的曝气头，所述控制机构连接所述气源、气体流量控制阀，以控制该曝气模拟系统的运行启停及曝气周期，结合产水、反洗操作共同实现“产水-反洗-曝气”各工序自动化循环运行，对膜片进行疲劳度测试。

20、与现有技术相比，本实用新型提供的平板膜膜片疲劳度测试装置，通过设置测试槽、供水系统、检测单元、控制系统，且控制系统包括控制机构，所述控制机构连接原液供应单元、反洗液供应单元、原液腔压力传感器、产水腔压力传感器，用以根据原液腔压力传感器、产水腔压力传感器检测到的压力值，控制原液供应单元、反洗液供应单元以实现流路切换，在测试槽中反复运行产水、反洗操作，对膜片进行疲劳度测试，从而结构合理、操作简便，能精确模拟平板膜实际运行中的产水和反洗程序，对膜片（尤其是其焊接边缘）进行加速疲劳测试，从而为膜片的耐久性评估和质量控制提供可靠手段。

1.一种平板膜膜片疲劳度测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的平板膜膜片疲劳度测试装置，其特征在于，所述供水系统包括水箱、进水泵，所述水箱、进水泵通过管路连接且连通所述进水口形成所述原液供应单元，所述水箱、进水泵通过管路连接且连通所述反洗进口形成所述反洗液供应单元，所述进水泵连接控制机构，由控制机构控制进水泵的启停操作。

3.根据权利要求2所述的平板膜膜片疲劳度测试装置，其特征在于，所述进水泵出口连接有总管路，总管路再连接有两个分管路，分别连通所述进水口和反洗进口，连通所述进水口和反洗进口的分管路上分别设有原液进水阀和反洗进水阀；所述控制机构连接原液进水阀、反洗进水阀，通过控制原液进水阀、反洗进水阀的通路切换状态实现流路切换。

4.根据权利要求3所述的平板膜膜片疲劳度测试装置，其特征在于，所述产水口、反洗出口和水箱之间通过管路连接。

5.根据权利要求4所述的平板膜膜片疲劳度测试装置，其特征在于，连通所述产水口、反洗出口的管路先并联再汇合连通水箱，所述产水口、反洗出口的并联管路上分别设有产水阀、反洗出水阀；所述控制机构连接产水阀、反洗出水阀，通过控制产水阀、反洗出水阀的通路切换状态实现流路切换。

6.根据权利要求5所述的平板膜膜片疲劳度测试装置，其特征在于，所述产水口、反洗出口的并联管路上设有用于监测产水或反洗时瞬时流量的流量计。

7.根据权利要求1所述的平板膜膜片疲劳度测试装置，其特征在于，还包括曝气模拟系统，所述曝气模拟系统包括气源、气体流量控制阀及安装于测试槽原液腔底部的曝气头，所述控制机构连接所述气源、气体流量控制阀，以控制该曝气模拟系统的运行启停及曝气周期。

8.根据权利要求1所述的平板膜膜片疲劳度测试装置，其特征在于，所述测试槽采用透明塑料材质。

9.一种平板膜膜片疲劳度测试装置，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的平板膜膜片疲劳度测试装置，其特征在于，还包括曝气模拟系统，所述曝气模拟系统包括气源、气体流量控制阀及安装于测试槽原液腔底部的曝气头，所述控制机构连接所述气源、气体流量控制阀，以控制该曝气模拟系统的运行启停及曝气周期，结合产水、反洗操作共同实现“产水-反洗-曝气”各工序自动化循环运行，对膜片进行疲劳度测试。