用于检查膜过滤模块的完整性的方法与装置 【技术领域】
本发明涉及用于检查微过滤或超过滤模块的完整性的方法与装置，上述模块用于溶液的分离和浓缩工艺，特别是用于水处理领域。
背景技术
已知这样的模块使用被聚合成束状的多根中空纤维，而本发明要解决的问题就是检测纤维的破损，由于液体通过完全地或部分地破损的纤维或诸纤维，直接地从膜的不洁(浓缩)一侧流向洁净(渗透)一侧而使这种现象得以显现。
专利文献FR-A-2 775 440以及WO 99/44728借助于一种方法为这个问题提供了一种解决方案，该方法基于检测流过一根破损纤维的紊流所发出的噪声。根据上述现有技术，此方法包括：
-检测由于液体流过一根破损纤维所引起的噪声；
-放大由此获得地噪声信号；以及
-将所得到的已放大的信号跟处于相同频率范围内的一个完整模块所特有的阈值噪声电平进行比较，此种比较使得有可能检测出该模块是否完整。
此现有技术还公开了用于实现此种方法的装置，它包括：
-安装在每一个模块的底部清洗之上的一个水中听音器；
-一个放大器，用于放大由这个水中听音器所发出的信号；以及
-一个比较器一分析器，用于将已被检出和放大的噪声信号跟表示一个完整模块的特性的一个阈值噪声电平进行比较，对比较结果的分析使得有可能检测出在该模块中泄漏的可能出现。
这种已知的技术通常是满意的。然而，在企业规模上，它产生这样的结果：由于一根纤维的破损所产生的噪声输出电平可能很低，因此它终归要跟来自使用此种中空纤维模块的工业单元的寄生噪声相混合，不管后一种噪声是液力的、机械的或来自其他来源。因此，必须用来指示可能的泄漏的出现的上述噪声就无法清晰地被检测出来。
【发明内容】
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于检查中空纤维过滤模块的完整性以及用于检测通过一根完全地或部分地破损的纤维而产生的泄漏的方法，其特征在于，它包括：
-借助于被放置在各过滤模块的各膜的一侧的一个发射器，来发射一组噪声或声音信号；
-在各膜的另一侧，检测来自一根破损纤维的噪声或声音信号，不管所述纤维是否暴露于液体流之中；
-放大由此获得的噪声信号；以及
-将所得到的已放大的信号跟处于相同频率范围内的一个阈值噪声电平进行比较。
人们将理解，这样的比较将有可能检出该模块是否完整。
根据本发明，所述噪声或声音信号可以在一个不同于寄生噪声的频带内被发射，也可以在一个较高声压级下被发射。
完整的模块被证明是一个良好的声音屏障，并且从这样的模块的下游所检测到的信号是很弱的；与此相反，当一根纤维出现完全的或部分的破损时，从下游检测到的信号要强得多。
本发明的目标还在于提供一种装置，用以实施以上定义的方法。该装置按照在上述现有技术中所公开的内容被生产出来，但是，对许多模块来说，它还包括至少一个声音发射器，它发出一特定的信号，此信号处于与寄生噪声不同的频带内，或者处于一个较高的功率电平，这个或这些声音发射器被定位于各水中听音器所在的各模块的相对一侧。
【附图说明】
从下面参照于用以图解本发明的实施方式的一个实例的诸附图而给出的说明中，本发明的其他各项特征和优点将变得更加明显，上述实例没有任何限制性的特征。在诸附图中：
-图1是根据本发明的装置的一个实施例的示意性的表示；以及
-图2表示一些曲线，这些曲线一方面表示一个完整模块的声音信号，另一方面，表示一个具有一根破损纤维的模块的声音信号。
【具体实施方式】
图1表示在一个非限制性的实施方式的实例中的装置，其中，各模块处于一个外壳之中，从纤维的内部向外部进行过滤。
在图1中，参考数字10表示这样一种类型的过滤模块，它含有被聚合成束状的多根中空纤维。根据现有技术，在每一个模块10的底部清洗12处都已经安置了一个水中听音器14，这个水中听音器跟洁净水(渗透)相接触，允许直接地检出液体流动的噪声。
根据本发明，一个声音发射器16被放置在处于横向流动模式之中的待过滤的液体(箭头L)的输入头18之上。箭头F表示已过滤的液体。
在切向流动模式中，声音发射器16被放置在循环回路的出口处。在图1中，箭头S表示循环回路的出口，在切向模式中，该回路的入口用箭头E表示。
必须指出，为每一个模块10配备的水中听音器14被放置在发射器16所在的膜的相对一侧。
由于各完整的膜对发射器16所发出的声音信号的衰减作用远远大于由一个具有至少一根破损纤维的模块所发射的声音信号的衰减作用，所以，倘若该模块的完整性被破坏，那么由一个水中听音器，例如14，检出的声音电平经处理(放大和分析)后，就能被用来触发一次报警。
为此目的，该装置还可以包括一个可编程控制器，它接收所发射的信号，并管理各过滤模块(组成)的系统的运行，以便向工厂中的一个集中系统或者向离开一定距离的操作员重发该信号。
必须指出，本发明可以应用于所有类型的中空纤维过滤膜(从里面向外面过滤或者从外面向里面过滤)，并且可选地应用于各种平膜。在与其他膜类型配合使用时，各发射器和各水中听音器的配置可以跟上述的不同，然而，重要之点在于，水中听音器不要被放置在跟(各)发射器相同的一侧。
根据本发明，可以在过滤模式、在逆流(反洗)模式或者在“工厂关闭”模式中进行检测。
在一个专门地适配的平台上所进行的试验已经表明，在所发射的噪声电平以及由水中听音器所检出的噪声电平之间存在着显著的差异。在图2中，曲线A表示在一个具有一根破损纤维上所获得的声音电平，而曲线B则表示在一个完整模块上所获得的声音电平。可以看出，一块完整的膜对声音发射器16所发出的声音信号的衰减远远大于一个具有至少一根破损纤维的模块所产生的衰减。
由本发明提供的优点和技术改进特别表现在下列各点：
-检测过滤流量(甚至在停止流动期间)的可能性；
-通过连续地收听在一个阵列中的所有模块(每一个模块都配有一个水中听音器)，在准连续模式中进行检测的可能性，这种检测不要求停止生产；以及
-由于所发射的信号被发送到管理着膜过滤系统的运行的一个可编程控制器，因此，该信号就能被重发到工厂中的一个集中系统或者离开一定距离的一名负责决定待采取的可能的校正动作的操作员那里。
当然，事实上，本发明并不局限于以上所说明和展示的实施方式的实例，它包含了其中的所有变体。