Meghatározás és elv
A buborékpontos módszer a pórusméret meghatározására a legszélesebb körben használt módszer. Azon a tényen alapul, hogy adott folyadék és pórusméret esetén, állandó nedvesítés mellett, a légbuborék póruson való áthajtásához szükséges nyomás fordítottan arányos a lyuk méretével.
A kapillaritás elmélete szerint a kapillárisban lévő vízoszlop magassága közvetve arányos a kapilláris átmérőjével.
A felületi feszültség erő tartja a vizet a kapillárisban, és ahogy az átmérője kisebb lesz, úgy lesz nagyobb a vízoszlop súlya. A víz visszanyomható olyan nyomással, amelynek ekvivalens magassága megegyezik a vízoszlopéval. Így a kapillárisból a víz kiszorításához szükséges nyomás meghatározásával kiszámítható a kapilláris átmérője.
A gyakorlatban a szűrőelem pórusméretét úgy lehet megállapítani, hogy az elemet megnedvesítjük a folyadékkal, és megmérjük azt a nyomást, amelynél az elem felső felületéről az első buborékáram kilép.
Eljárás
A buborékpontvizsgálat eljárását az American Society for Testing and Materials szabvány (ASMT) F316-os módszere írja le.
A szűrő felső része a folyadékkal, az alsó része a levegővel érintkezik, a szűrőtartó egy szabályozott nyomású forráshoz van csatlakoztatva. A légnyomást fokozatosan növeljük, és megfigyeljük a buborékképződést a folyadék oldalán. A buborékpont alatti nyomáson a gáz csak diffúzióval halad át a szűrőn, de amikor a nyomás elég magas ahhoz, hogy a folyadék kiszoruljon a pórusokból, tömegáramlás indul meg, és buborékok lesznek láthatók.
A kezdeti buborékvizsgálati nyomás határozza meg a legnagyobb lyuk méretét (és helyét), a nyitott buborékpont nyomás pedig az elem átlagos pórusméretét. Ez utóbbit a nyomás mellett az áramlási sebesség is befolyásolhatja.
Ez az átmeneti nyomás és a buborékpontnyomás közötti elméleti összefüggés:
D = (4g x cos q) / P
hol:
P = buborékpontnyomás
g = a folyadék felületi feszültsége (víz esetében 72 dyn/cm)
q = folyadék-szilárd anyag érintkezési szöge (amit víz esetében általában nullának feltételeznek)
D = a pórus átmérője
Mivel egy gyakorlati szűrőelemben valószínűleg egyetlen pórus sem kapilláriscső alakú, ezért a képletbe be kell vezetni egy K alakkorrekciós tényezőt.
Mivel a g és q állandó, a képlet egyszerűsíthető egy K1 empirikus tényező bevezetésével, amely a szűrő anyagától és az egységnyi alkalmazott alakjától függ:
D = K1 / P
D ismét a pórusok maximális átlagos átmérője mm-ben
.