Definice a princip
Metoda bublinkového bodu je nejpoužívanější metodou pro stanovení velikosti pórů. Je založena na skutečnosti, že pro danou kapalinu a velikost pórů při konstantním smáčení je tlak potřebný k protlačení vzduchové bubliny pórem nepřímo úměrný velikosti otvoru.
Teorie kapilarity říká, že výška vodního sloupce v kapiláře je nepřímo úměrná průměru kapiláry.
Síly povrchového napětí udržují vodu v kapiláře a s jejím menším průměrem se hmotnost ve vodním sloupci zvyšuje. Voda může být tlačena zpět dolů tlakem, který má stejnou ekvivalentní výšku jako vodní sloupec. Stanovením tlaku potřebného k vytlačení vody z kapiláry lze tedy vypočítat průměr kapiláry.
V praxi lze velikost pórů filtračního prvku stanovit smáčením prvku kapalinou a měřením tlaku, při kterém se z horního povrchu prvku uvolní první proud bublinek.
Postup
Postup pro zkoušku bodu bublinek je popsán v normě Americké společnosti pro zkoušení a materiály (ASMT) Method F316.
Vrchní část filtru se umístí do kontaktu s kapalinou, spodní část se vzduchem, držák filtru se připojí ke zdroji regulovaného tlaku. Tlak vzduchu se postupně zvyšuje a zaznamenává se tvorba bublin na straně kapaliny. Při tlaku nižším, než je bod tvorby bublin, prochází plyn přes filtr pouze difuzí, ale když je tlak dostatečně vysoký, aby vytlačil kapalinu z pórů, začne docházet k objemovému proudění a objeví se bubliny.
Počáteční tlak bublinové zkoušky určuje velikost (a umístění) největšího otvoru, tlak v otevřeném bodě bublin určuje střední velikost pórů prvku. Ten může být ovlivněn rychlostí proudění i tlakem.
Teoretický vztah mezi tímto přechodovým tlakem a tlakem v bodě bublin je:
D = (4g x cos q) / P
kde:
P = tlak v bodě bublin
g = povrchové napětí kapaliny (72 dynů/cm pro vodu)
q = kontaktní úhel kapalina-pevná látka (který se pro vodu obecně předpokládá nulový)
D = průměr póru
Protože žádný pór v praktickém filtračním prvku pravděpodobně nebude mít tvar kapilární trubice, je nutné do vzorce zavést korekční faktor tvaru K.
Protože g a q jsou konstantní, lze vzorec zjednodušit zavedením empirického faktoru K1 závislého na filtračním materiálu a tvaru jednotek zaměstnanců:
D = K1 / P
D je opět maximální průměrný průměr pórů v mm
.