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高效空氣過濾器檢漏方法及測試方案解析

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廣州金田科瑞凈化設(shè)備制造有限公司

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產(chǎn)品簡介

功能描述：　　檢漏方法及測試方案詳細(xì)解析:　　1、高效過濾器分類　　1)HEPA高效過濾器(HEPAFilter)HEPA：HighEfficiencyParticulateAir是“高效率空氣微粒過濾"之意

詳細(xì)介紹

　　功能描述：

　　檢漏方法及測試方案詳細(xì)解析:

　　1、高效過濾器分類

　　1) HEPA高效過濾器(HEPA Filter) HEPA：High Efficiency Particulate Air 是“高效率空氣微粒過濾"之意。HEPA表示高效過濾器()，定義為：對粒徑為0.3μm的微粒過濾效率大于等于99.97%，如前所述，我們在使用高效過濾器時(shí)，是必須將效率和試驗(yàn)方法一并表示出來的，如：99.97%(0.3μm、DOP)，表示是用DOP試驗(yàn)方法測試出的高效。

　　2) ULPA過濾器(ULPA Filter)

　　ULPA：Ultra Low Penetration Air，是超高效過濾器比HEPA過濾級別更高的過濾器，定義為0.1-0.2μm的粒子過濾效率大于等于99.999%的超高效過濾器。該高效過濾器用于藥廠、電子廠、芯片廠等，家電產(chǎn)品中不用。

　　2、高效過濾器試驗(yàn)方法

　　1) 鈉焰法 Sodium Flame

　　源于英國，中國通行，歐洲部分國家于20世紀(jì)70-90年代實(shí)行。

　　試驗(yàn)塵源為單分散相氯化鈉鹽霧。“量"為含鹽霧時(shí)氫氣火焰特征光的光強(qiáng)。主要測試儀器為光度計(jì)。

　　鹽水在壓縮空氣的攪動(dòng)下飛濺，經(jīng)干燥形成微小鹽霧并進(jìn)入風(fēng)道。在過濾器前后分別采樣，含鹽霧氣樣使氫氣火焰的顏色變藍(lán)、亮度增加。以火焰亮度來判斷空氣的鹽霧濃度，并以此確定過濾器對鹽霧的過濾效率。

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：我國有GB6165-85，目前國內(nèi)有關(guān)部門正在修訂該標(biāo)準(zhǔn)，是廢止還是繼續(xù)沒有定論。歐洲已不再使用該方法。

　　2)油霧法 Oil Mist

　　原西德，原蘇聯(lián)，和中國采用過該方法。

　　塵源為油霧?！傲?為含油霧空氣的濁度。儀器為濁度計(jì)。以氣樣的濁度差別來判定過濾器對油霧顆粒的過濾效率。

　　油霧法在德國本土已經(jīng)成為歷史。中國僅有少量單位依然使用油霧法，因?yàn)樵K聯(lián)幫中國搞過濾器時(shí)使用的是油霧法。

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：我國有GB6165-85。

　　3)DOP法

　　源于美國，曾在國際通行。

　　試驗(yàn)塵源為0.3μm單分散相DOP(鄰苯二甲酸二辛脂，一種塑料工業(yè)常用增塑劑)液滴。 “量"為含DOP空氣的渾濁程度。測量粉塵的儀器為光度計(jì)(photometer)。以氣樣的濁度差別來判定過濾器對DOP顆粒的過濾效率。

　　對DOP液體加熱成蒸汽，蒸汽在特定條件下冷凝成0.3μm左右的微小液滴，霧狀DOP進(jìn)入風(fēng)道。測量過濾器前后氣樣的濁度，并由此判斷過濾器對0.3μm粉塵的過濾效率。

　　DOP法已經(jīng)有50多年的歷史，這種方法曾經(jīng)是國際上測量高效過濾器的方法。早期，人們認(rèn)為過濾器對0.3μm的粉塵最難過濾，因此規(guī)定使用0.3μm粉塵測量高效過濾器。

　　DOP中含苯環(huán)，人們懷疑它致癌，因此許多實(shí)驗(yàn)室改用性能類似但不含苯環(huán)的替代物，如DOS，但試驗(yàn)方法仍稱為“DOP法"。

　　測量高效過濾器的DOP法也稱“熱DOP法"。與此對應(yīng)的“冷DOP"是指噴管用壓縮空氣在DOP液體中鼓氣泡，飛濺產(chǎn)生霧態(tài)人工塵。

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：美用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-282。

　　4)MPPS法(Most Penetratiable Particulate Size)

　　歐洲通行，美國除國防工業(yè)外通行，中國個(gè)別企業(yè)實(shí)行?？梢詼y量幾乎所有HEPA與ULPA過濾器，具有取代傳統(tǒng)方法的大趨勢。

　　人們曾認(rèn)為過濾器對0.3μm粉塵的過濾低，因此在評價(jià)高效過濾器時(shí)，將它對0.3μm粉塵的過濾效率作為典型值。有很多方法可以產(chǎn)生并測量0.3μm粉塵，于是就有了諸如DOP、油霧、鈉焰等方法。

　　經(jīng)過研究試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)利用可以測到0.1μm粒徑粉塵的激光粒子計(jì)數(shù)器，不僅可以測出粉塵濃度，也可以測出每個(gè)粉塵的粒徑，于是就可以方便地測出那個(gè)低的典型值，對應(yīng)那個(gè)典型值的粉塵粒徑就是MPPS( Most Penetratiable Particulate Size，最易穿透粒徑)，與MPPS對應(yīng)的那個(gè)低的數(shù)值就是MPPS效率。

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：美國IEST-RP-CC-007.1-1992,歐洲EN 1822-5:2000

　　5)阻力 Resistance

　　1.定義:當(dāng)氣流通過過濾器時(shí),過濾器會(huì)對氣流形成阻力,風(fēng)量會(huì)減少.

　　2.阻力的構(gòu)成.過濾器阻力由過濾材料本身的阻力和過濾器的結(jié)構(gòu)阻力構(gòu)成.我們希望過濾器的阻力越小越好,因?yàn)樽枇υ酱?要達(dá)到額定的輸出的風(fēng)量,則要增大電機(jī)的功率,若電機(jī)功率偏小時(shí)會(huì)產(chǎn)成嘯聲.這些都要合理解決,要選擇合適的濾材.

　　3.初阻力:新過濾器的阻力稱初阻力.

　　4.終阻力:過濾器要報(bào)廢時(shí)的阻力稱為終阻力,終阻力的選擇直接關(guān)系到過濾器的使用壽命、氣流風(fēng)量變化范圍、系統(tǒng)耗能。

　　5.阻力的單位：帕 Pa (Pascal) 1Pa=1N/m2

　　英制單位：in WG 英寸水柱 (Water Gauge)

　　公制單位：mmH2O 毫米水柱 1mmH2O=9.8 Pa

　　in WG=250Pa

　　目的：通過檢測高效過濾器的泄漏量，發(fā)現(xiàn)高效過濾器及其安裝的缺陷，如濾材中的小針孔、連接密封部位的縫隙等，以便及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

　　范圍：公司潔凈廠房高效過濾器泄漏的檢查。

　　職責(zé)：設(shè)備工程部、質(zhì)量管理部對本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施負(fù)責(zé)。

　　3、高效過濾器DOP測試內(nèi)容：

　　1)、測試方法：DOP法

　　2)、測試范圍：

　　2.1過濾器的濾材

　　2.2濾材與其框架內(nèi)部的連接

　　2.3過濾器框架的密封墊和過濾器組支撐框架之間的連接

　　2.4支撐框架和墻壁或頂棚之間的連接。

　　3)、檢測材料及儀器：

　　3.1塵源：DOP溶劑

　　3.2儀器：DOP發(fā)生器、氣溶膠光度計(jì)

　　4、高效過濾器DOP測試原理：

　　在被檢測高效過濾器上風(fēng)側(cè)發(fā)DOP氣溶膠作為塵源，在下風(fēng)側(cè)用光度計(jì)采樣檢測，含塵氣體經(jīng)過光度計(jì)時(shí)產(chǎn)生的散射光經(jīng)光電效應(yīng)和線性放大轉(zhuǎn)換為電量，并由微安表快速顯示，采集到的空氣樣品通過光度計(jì)的擴(kuò)散室，由于粒子擴(kuò)散引起燈光強(qiáng)度的差異，經(jīng)測定這個(gè)光強(qiáng)度，光度計(jì)便可測得氣溶膠的相對濃度。

　　5、高效過濾器DOP測試檢測程序：

　　5.1在高效過濾器的上風(fēng)側(cè)引入氣溶膠：

　　5.1.1進(jìn)行系統(tǒng)檢漏時(shí)可直接把DOP煙霧放入空調(diào)器內(nèi)。

　　5.1.2DOP發(fā)生器較小時(shí)，可以放在高效過濾器的靜壓箱內(nèi)。

　　5.2立即用氣溶膠光度計(jì)的采樣頭掃描過濾器的出風(fēng)側(cè)。采樣頭離過濾器距離約2cm，沿過濾器內(nèi)邊框等巡檢，掃描速度應(yīng)低于5cm/s。

　　5.3當(dāng)光度計(jì)讀數(shù)超過0.03%時(shí)，表明泄漏量超標(biāo)，需要修補(bǔ)或更換。

　　5.4用環(huán)氧樹脂硅膠堵漏或緊固螺栓后，再進(jìn)行掃描巡檢。

　　高效過濾器及超高效空氣過濾器的各種試驗(yàn)方法詳解：

　　鈉焰法 Sodium Flame

　　試驗(yàn)塵源為單分散相氯化鈉鹽霧。“量"為含鹽霧時(shí)氫氣火焰的亮度。主要儀器為光度計(jì)。鹽水在壓縮空氣的攪動(dòng)下飛濺，經(jīng)干燥形成微小鹽霧并進(jìn)入風(fēng)道。在過濾器前后分別采樣，含鹽霧氣樣使氫氣火焰的顏色變藍(lán)、亮度增加。以火焰亮度來判斷空氣的鹽霧濃度，并以此確定過濾器對鹽霧的過濾效率。

　　國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鹽霧顆粒平均直徑為0.4mm，但對國內(nèi)現(xiàn)有裝置的實(shí)測結(jié)果為0.5mm。歐洲對實(shí)際試驗(yàn)鹽霧顆粒中徑的測量結(jié)果為0.65mm。隨著掃描法的普及，歐洲已經(jīng)不再使用鈉焰法。國內(nèi)有關(guān)部門正在修訂原有的國家標(biāo)準(zhǔn)，是廢止還是繼續(xù)使用鈉焰法，兩種意見的都沒有結(jié)論。

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：英國BS3928-1969，歐洲Eurovent 4/4，中國GB6165-85。

　　DOP 法

　　試驗(yàn)塵源為0.3mm 單分散相DOP(塑料工業(yè)常用增塑劑)液滴。“量"為含DOP 空氣的渾濁程度。測量粉塵的儀器為光度計(jì)(photometer)。以氣樣的濁度差別來判定過濾器對DOP 顆粒的過濾效率。對DOP 液體加熱成蒸汽，蒸汽在特定條件下冷凝成微小液滴，去掉過大和過小的液滴后留下0.3mm 左右的顆粒，霧狀DOP 進(jìn)入風(fēng)道。測量過濾器前后氣樣的濁度，并由此判斷過濾器對0.3mm 粉塵的過濾效率。

　　DOP 法已經(jīng)有50 多年的歷史，這種方法曾經(jīng)是國際上測量高效過濾器的方法。早期，人們認(rèn)為過濾器對0.3mm 的粉塵最難過濾，因此規(guī)定使用0.3mm粉塵測量高效過濾器。DOP 中含苯環(huán)，人們懷疑它致癌，因此許多實(shí)驗(yàn)室改用性能類似但不含苯環(huán)的替代物，如DOS，但試驗(yàn)方法仍稱“DOP 法"。通過改變發(fā)塵參數(shù)，可以獲得其它粒徑的DOP 液滴。于是就有20 年前歐美國家測量超高效過濾器的0.1mm DOP 法，有時(shí)測量儀器也改為凝結(jié)核激光粒子計(jì)數(shù)器。有些國外廠家曾標(biāo)出對0.05mm 或0.03mm DOP 的過濾效率，那都是商業(yè)上無科學(xué)依據(jù)的標(biāo)新立異。

　　測量高效過濾器的DOP 法也稱“熱DOP 法"。與此對應(yīng)的“冷DOP"是指Laskin 噴管(用壓縮空氣在液體中鼓氣泡，飛濺產(chǎn)生霧態(tài)人工塵)產(chǎn)生的多分散項(xiàng)DOP 粉塵，在對過濾器進(jìn)行掃描測試時(shí)，人們經(jīng)常使用冷DOP。

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：美用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-282,金田科瑞標(biāo)準(zhǔn)。

　　計(jì)數(shù)掃描法

　　歐洲通用，美國類似，其他國家緊跟。目前國際上高效過濾器的主流試驗(yàn)方法。

　　主要測量儀器為大流量激光粒子計(jì)數(shù)器或凝結(jié)核計(jì)數(shù)器(CNC)。用計(jì)數(shù)器對過濾器的整個(gè)出風(fēng)面進(jìn)行掃描檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)器給出每一點(diǎn)粉塵的個(gè)數(shù)和粒徑。這種方法不僅能測量過濾器的平均效率，還可以比較各點(diǎn)的局部效率。

　　歐洲人的經(jīng)驗(yàn)表明，對于高效過濾器，最容易穿透的粉塵粒徑在0.1～0.25mm 之間的某一點(diǎn)，先確定測試條件最易穿透的粉塵粒徑，然后連續(xù)掃描測量過濾器對該粒徑粉塵的過濾效果，歐洲人將這種方法稱為MPPS。美國標(biāo)準(zhǔn)干脆規(guī)定只測量0.1～0.2mm 區(qū)間。

　　試驗(yàn)中使用的塵源為是Laskin 噴管產(chǎn)生的多分散相液滴，或確定粒徑的固體粉塵。有時(shí)，過濾器廠商要按照用戶的特殊要求，使用大氣粉塵或其它特定粉塵。若測試中使用的是凝結(jié)核計(jì)數(shù)器，就必須采用粒徑已知的單分散相試驗(yàn)粉塵。

　　用計(jì)數(shù)器掃描一臺(tái)過濾器需要較長時(shí)間。為了節(jié)省時(shí)間，國外將4 組大流量采樣頭和激光測量裝置合為一體，這使檢測速度大大提高，但一臺(tái)掃描臺(tái)的檢測速度仍趕不上一條普通過濾器生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度，所以主流過濾器廠經(jīng)常需要配置數(shù)臺(tái)掃描裝置。計(jì)數(shù)掃描法是測試高效過濾器的方法，用這種方法替代其它各種傳統(tǒng)方法是大趨勢。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：歐洲EN 1882.1～1882.5-1998～2000，美國IES-RP-C007.1-1992。

　　光度計(jì)掃描

　　塵源一般為多分散相液滴，如Laskin 噴管產(chǎn)生的DOP 煙霧。使用光度計(jì)對過濾器的全平面進(jìn)行掃描檢漏。這種掃描方法能快速、準(zhǔn)確地找到過濾器的漏點(diǎn)。由于塵源為多分散相，而光度計(jì)不能確定粉塵粒徑，所以這種掃描法給出“過濾效率"沒有什么實(shí)際意義。

　　有些廠家和用戶認(rèn)為，只要對濾紙的品質(zhì)和規(guī)格嚴(yán)加控制，過濾器的效率就已經(jīng)確定了，因此，僅進(jìn)行以檢漏為目的的掃描就可以保證過濾器的質(zhì)量。光度計(jì)掃描檢漏的方法沒有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)可依，但這種方法對生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制很有效，所用的測試設(shè)備又相對簡單，因此有些廠家目前使用這種方法。光度掃描測試臺(tái)很容易改成計(jì)數(shù)掃描臺(tái)，花些錢將買臺(tái)激光粒子計(jì)數(shù)器就可以了。

　　油霧法 Oil Mist

　　塵源為油霧?！傲?為含油霧空氣的濁度。儀器為濁度計(jì)。以氣樣的濁度差別來判定過濾器對油霧顆粒的過濾效率。

　　德國規(guī)定用石蠟油，油霧粒徑為0.3～0.5mm。中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的油霧平均重量直徑為0.28～0.34mm，對油的種類未做具體規(guī)定。油霧法在德國本土已經(jīng)成為歷史，德國于1993 年搞出了計(jì)數(shù)掃描法的國家標(biāo)準(zhǔn)，歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1882 就是以德國計(jì)數(shù)掃描法標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本制定的。雖然中國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以用油霧法，但國內(nèi)廠家更愿意使用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的另一種鈉焰法，只有部分生產(chǎn)濾材的廠家在測量過濾材料時(shí)仍使用油霧法。

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：中國GB6165-85，德國DIN24184-1990。

　　其它方法

　　變風(fēng)量檢漏。使用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)風(fēng)道，如果降低風(fēng)量后過濾器的效率降低，則肯定有漏點(diǎn)。在過去的高效過濾器試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中，經(jīng)常出現(xiàn)變風(fēng)量檢漏的方法。變風(fēng)量檢查只能判斷過濾器是否有漏點(diǎn)，不能對漏點(diǎn)定位。發(fā)煙檢漏。在暗室中，在過濾器上游發(fā)煙，用一束強(qiáng)光照射過濾器出風(fēng)面，當(dāng)過濾器有漏點(diǎn)時(shí)，可以明顯地看到漏點(diǎn)處的一縷青煙。這種方法可以準(zhǔn)確地對漏點(diǎn)定位，以便進(jìn)行可能的修補(bǔ)。發(fā)煙檢漏方法不那么講究，但十分有效。無污染檢驗(yàn)。有些客戶擔(dān)心試驗(yàn)用的粉塵污染過濾器，過濾器制造廠不得不在測試時(shí)使用客戶認(rèn)為不污染過濾器的粉塵。例如，半導(dǎo)體芯片廠討厭鈉鹽、油霧、DOP，他們經(jīng)常要求制造廠家使用他們認(rèn)為安全的固體顆粒粉塵;有些制藥廠要求直接使用室外大氣中的粉塵測量過濾器。

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關(guān)鍵詞：高效過濾器芯片濁度計(jì) 空氣過濾器

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