專利名稱：用于檢查膜過(guò)濾模塊的完整性的方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢查微過(guò)濾或超過(guò)濾模塊的完整性的方法與裝置，上述模塊用于溶液的分離和濃縮工藝，特別是用于水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
已知這樣的模塊使用被聚合成束狀的多根中空纖維，而本發(fā)明要解決的問(wèn)題就是檢測(cè)纖維的破損，由于液體通過(guò)完全地或部分地破損的纖維或諸纖維，直接地從膜的不潔(濃縮)一側(cè)流向潔凈(滲透)一側(cè)而使這種現(xiàn)象得以顯現(xiàn)。
專利文獻(xiàn)FR-A-2 775 440以及WO 99/44728借助于一種方法為這個(gè)問(wèn)題提供了一種解決方案，該方法基于檢測(cè)流過(guò)一根破損纖維的紊流所發(fā)出的噪聲。根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)，此方法包括-檢測(cè)由于液體流過(guò)一根破損纖維所引起的噪聲；-放大由此獲得的噪聲信號(hào)；以及-將所得到的已放大的信號(hào)跟處于相同頻率范圍內(nèi)的一個(gè)完整模塊所特有的閾值噪聲電平進(jìn)行比較，此種比較使得有可能檢測(cè)出該模塊是否完整。
此現(xiàn)有技術(shù)還公開(kāi)了用于實(shí)現(xiàn)此種方法的裝置，它包括-安裝在每一個(gè)模塊的底部清洗之上的一個(gè)水中聽(tīng)音器；-一個(gè)放大器，用于放大由這個(gè)水中聽(tīng)音器所發(fā)出的信號(hào)；以及-一個(gè)比較器一分析器，用于將已被檢出和放大的噪聲信號(hào)跟表示一個(gè)完整模塊的特性的一個(gè)閾值噪聲電平進(jìn)行比較，對(duì)比較結(jié)果的分析使得有可能檢測(cè)出在該模塊中泄漏的可能出現(xiàn)。
這種已知的技術(shù)通常是滿意的。然而，在企業(yè)規(guī)模上，它產(chǎn)生這樣的結(jié)果由于一根纖維的破損所產(chǎn)生的噪聲輸出電平可能很低，因此它終歸要跟來(lái)自使用此種中空纖維模塊的工業(yè)單元的寄生噪聲相混合，不管后一種噪聲是液力的、機(jī)械的或來(lái)自其他來(lái)源。因此，必須用來(lái)指示可能的泄漏的出現(xiàn)的上述噪聲就無(wú)法清晰地被檢測(cè)出來(lái)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于檢查中空纖維過(guò)濾模塊的完整性以及用于檢測(cè)通過(guò)一根完全地或部分地破損的纖維而產(chǎn)生的泄漏的方法，其特征在于，它包括-借助于被放置在各過(guò)濾模塊的各膜的一側(cè)的一個(gè)發(fā)射器，來(lái)發(fā)射一組噪聲或聲音信號(hào)；-在各膜的另一側(cè)，檢測(cè)來(lái)自一根破損纖維的噪聲或聲音信號(hào)，不管所述纖維是否暴露于液體流之中；-放大由此獲得的噪聲信號(hào)；以及-將所得到的已放大的信號(hào)跟處于相同頻率范圍內(nèi)的一個(gè)閾值噪聲電平進(jìn)行比較。
人們將理解，這樣的比較將有可能檢出該模塊是否完整。
根據(jù)本發(fā)明，所述噪聲或聲音信號(hào)可以在一個(gè)不同于寄生噪聲的頻帶內(nèi)被發(fā)射，也可以在一個(gè)較高聲壓級(jí)下被發(fā)射。
完整的模塊被證明是一個(gè)良好的聲音屏障，并且從這樣的模塊的下游所檢測(cè)到的信號(hào)是很弱的；與此相反，當(dāng)一根纖維出現(xiàn)完全的或部分的破損時(shí)，從下游檢測(cè)到的信號(hào)要強(qiáng)得多。
本發(fā)明的目標(biāo)還在于提供一種裝置，用以實(shí)施以上定義的方法。該裝置按照在上述現(xiàn)有技術(shù)中所公開(kāi)的內(nèi)容被生產(chǎn)出來(lái)，但是，對(duì)許多模塊來(lái)說(shuō)，它還包括至少一個(gè)聲音發(fā)射器，它發(fā)出一特定的信號(hào)，此信號(hào)處于與寄生噪聲不同的頻帶內(nèi)，或者處于一個(gè)較高的功率電平，這個(gè)或這些聲音發(fā)射器被定位于各水中聽(tīng)音器所在的各模塊的相對(duì)一側(cè)。


從下面參照于用以圖解本發(fā)明的實(shí)施方式的一個(gè)實(shí)例的諸附圖而給出的說(shuō)明中，本發(fā)明的其他各項(xiàng)特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，上述實(shí)例沒(méi)有任何限制性的特征。在諸附圖中-圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意性的表示；以及-圖2表示一些曲線，這些曲線一方面表示一個(gè)完整模塊的聲音信號(hào)，另一方面，表示一個(gè)具有一根破損纖維的模塊的聲音信號(hào)。
具體實(shí)施例方式
圖1表示在一個(gè)非限制性的實(shí)施方式的實(shí)例中的裝置，其中，各模塊處于一個(gè)外殼之中，從纖維的內(nèi)部向外部進(jìn)行過(guò)濾。
在圖1中，參考數(shù)字10表示這樣一種類(lèi)型的過(guò)濾模塊，它含有被聚合成束狀的多根中空纖維。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在每一個(gè)模塊10的底部清洗12處都已經(jīng)安置了一個(gè)水中聽(tīng)音器14，這個(gè)水中聽(tīng)音器跟潔凈水(滲透)相接觸，允許直接地檢出液體流動(dòng)的噪聲。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)聲音發(fā)射器16被放置在處于橫向流動(dòng)模式之中的待過(guò)濾的液體(箭頭L)的輸入頭18之上。箭頭F表示已過(guò)濾的液體。
在切向流動(dòng)模式中，聲音發(fā)射器16被放置在循環(huán)回路的出口處。在圖1中，箭頭S表示循環(huán)回路的出口，在切向模式中，該回路的入口用箭頭E表示。
必須指出，為每一個(gè)模塊10配備的水中聽(tīng)音器14被放置在發(fā)射器16所在的膜的相對(duì)一側(cè)。
由于各完整的膜對(duì)發(fā)射器16所發(fā)出的聲音信號(hào)的衰減作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由一個(gè)具有至少一根破損纖維的模塊所發(fā)射的聲音信號(hào)的衰減作用，所以，倘若該模塊的完整性被破壞，那么由一個(gè)水中聽(tīng)音器，例如14，檢出的聲音電平經(jīng)處理(放大和分析)后，就能被用來(lái)觸發(fā)一次報(bào)警。
為此目的，該裝置還可以包括一個(gè)可編程控制器，它接收所發(fā)射的信號(hào)，并管理各過(guò)濾模塊(組成)的系統(tǒng)的運(yùn)行，以便向工廠中的一個(gè)集中系統(tǒng)或者向離開(kāi)一定距離的操作員重發(fā)該信號(hào)。
必須指出，本發(fā)明可以應(yīng)用于所有類(lèi)型的中空纖維過(guò)濾膜(從里面向外面過(guò)濾或者從外面向里面過(guò)濾)，并且可選地應(yīng)用于各種平膜。在與其他膜類(lèi)型配合使用時(shí)，各發(fā)射器和各水中聽(tīng)音器的配置可以跟上述的不同，然而，重要之點(diǎn)在于，水中聽(tīng)音器不要被放置在跟(各)發(fā)射器相同的一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，可以在過(guò)濾模式、在逆流(反洗)模式或者在“工廠關(guān)閉”模式中進(jìn)行檢測(cè)。
在一個(gè)專門(mén)地適配的平臺(tái)上所進(jìn)行的試驗(yàn)已經(jīng)表明，在所發(fā)射的噪聲電平以及由水中聽(tīng)音器所檢出的噪聲電平之間存在著顯著的差異。在圖2中，曲線A表示在一個(gè)具有一根破損纖維上所獲得的聲音電平，而曲線B則表示在一個(gè)完整模塊上所獲得的聲音電平?？梢钥闯觯粔K完整的膜對(duì)聲音發(fā)射器16所發(fā)出的聲音信號(hào)的衰減遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一個(gè)具有至少一根破損纖維的模塊所產(chǎn)生的衰減。
由本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)改進(jìn)特別表現(xiàn)在下列各點(diǎn)-檢測(cè)過(guò)濾流量(甚至在停止流動(dòng)期間)的可能性；-通過(guò)連續(xù)地收聽(tīng)在一個(gè)陣列中的所有模塊(每一個(gè)模塊都配有一個(gè)水中聽(tīng)音器)，在準(zhǔn)連續(xù)模式中進(jìn)行檢測(cè)的可能性，這種檢測(cè)不要求停止生產(chǎn)；以及-由于所發(fā)射的信號(hào)被發(fā)送到管理著膜過(guò)濾系統(tǒng)的運(yùn)行的一個(gè)可編程控制器，因此，該信號(hào)就能被重發(fā)到工廠中的一個(gè)集中系統(tǒng)或者離開(kāi)一定距離的一名負(fù)責(zé)決定待采取的可能的校正動(dòng)作的操作員那里。
當(dāng)然，事實(shí)上，本發(fā)明并不局限于以上所說(shuō)明和展示的實(shí)施方式的實(shí)例，它包含了其中的所有變體。
權(quán)利要求
1.用于檢查中空纖維過(guò)濾模塊的完整性以及用于檢測(cè)通過(guò)一根完全地或部分地破損的纖維的泄漏的方法，其特征在于它包括-借助于被放置在各個(gè)過(guò)濾模塊的各個(gè)膜的一側(cè)的一個(gè)發(fā)射器，來(lái)發(fā)射一個(gè)噪聲或聲音信號(hào)；-在各個(gè)膜的另一側(cè)，檢測(cè)來(lái)自一根已破損的纖維的噪聲或聲音信號(hào)，不管所述纖維是否暴露于液體流之中；-放大由此獲得的噪聲信號(hào)；以及-將所得到的已放大的信號(hào)跟處于相同頻率范圍內(nèi)的一個(gè)閾值噪聲電平進(jìn)行比較。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述噪聲或聲音信號(hào)可以在一個(gè)不同于寄生噪聲的頻帶內(nèi)被發(fā)射，也可以在一個(gè)較高聲壓級(jí)下被發(fā)射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在過(guò)濾模式中進(jìn)行檢測(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在逆流模式中進(jìn)行檢測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在“工廠關(guān)閉”模式中進(jìn)行檢測(cè)。
6.使用根據(jù)權(quán)利要求1所述方法來(lái)檢查各中空纖維過(guò)濾模塊(10)的完整性的裝置，包括-安裝在每一個(gè)模塊(10)的底部清洗(12)處的一個(gè)水中聽(tīng)音器(14)，用于檢測(cè)由通過(guò)一根破損纖維的液體所產(chǎn)生的噪聲；-一個(gè)放大器，用于放大由所述水中聽(tīng)音器所發(fā)出的信號(hào)；以及-一個(gè)比較器—分析器，用于將已被檢出和放大的噪聲信號(hào)跟表示一個(gè)完整模塊的特性的閾值噪聲電平進(jìn)行比較，對(duì)比較結(jié)果的分析使得有可能檢測(cè)出在該模塊中泄漏的可能出現(xiàn)，其特征在于，對(duì)許多模塊來(lái)說(shuō)，它還包括至少一個(gè)聲音發(fā)射器(16)，它在不同于寄生噪聲的一個(gè)頻帶內(nèi)發(fā)射一特定信號(hào)，或者以較高的功率電平級(jí)來(lái)發(fā)射一特定信號(hào)，所述聲音發(fā)射器被定位于各模塊的水中聽(tīng)音器所在的相對(duì)一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于，在橫向流動(dòng)模式中，(各)聲音發(fā)射器(16)被放置在待過(guò)濾的水的輸入頭處。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，在切向流動(dòng)模式中，(各)聲音發(fā)射器(16)被放置在循環(huán)回路的出口處。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，它還包括一個(gè)可編程控制器，后者接收所發(fā)射的信號(hào)，并管理過(guò)濾模塊系統(tǒng)的運(yùn)行，以便將信號(hào)重發(fā)到工廠中的一個(gè)集中系統(tǒng)或者重發(fā)到處于一定距離以外的一名操作員處。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制中空纖維過(guò)濾單元的完整性以及用于檢測(cè)通過(guò)一根完全地或部分地破損的纖維的泄漏的方法。這種創(chuàng)新性的方法的特征在于，它包括－使用被定位于各過(guò)濾單元的各膜的一側(cè)的一個(gè)發(fā)射器，來(lái)發(fā)出一組噪聲或聲音信號(hào)；－檢測(cè)從各膜的另一側(cè)的一根破損的纖維那里發(fā)出的噪聲或聲音信號(hào)，不管液體是否流過(guò)所述纖維；－放大由此獲得的噪聲信號(hào)；－以及將所得到的已放大的信號(hào)跟處于相同頻率范圍內(nèi)的一個(gè)閾值噪聲電平進(jìn)行比較。
文檔編號(hào)G01M3/24GK1538872SQ02815379
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月6日
發(fā)明者文森特·賽沃, 簡(jiǎn)－皮爾·羅克斯, ぢ蘅慫, 文森特 賽沃 申請(qǐng)人:翁德奧底格里蒙公司