首頁 > 技術文章 > 塵埃粒子計數器工作原理

塵埃粒子計數器工作原理

2023-10-20 [356]

粒子計數器是一種利用光的散射原理進行塵粒計數的儀器。光散射和微粒大小、光波波長、微粒折射率及微粒對光的吸收特性等因素有關。但是就散射光強度和微粒大小而言，有一個基本規律，就是微粒散射光的強度隨微粒的表面積增加而增大。這樣必定流量的含塵氣體通過一束強光，使粒子發射出散射光，通過聚光透鏡投射到光電倍增管上，將光脈沖變為電脈沖，由脈沖數求得顆粒數。根據粒子散射光的強度與粒徑的函數聯系得出粒子直徑。這樣只要測定散射光的強度就可推知微粒的大小，就是光散射式粒子計數器的基本原理。

為確保潔凈室及相關環境到達受控標準GMP藥品廠房潔凈度級別分為A，B，C，D四個等級。 A等級：高危險操作區，如灌裝區、放置膠塞桶等區域，應當用單向流操作臺（罩）保持該區的環境狀況。 B級：指無菌制造和灌裝等高危險操作A等級級潔凈區所在的布景區域。 C級和D級：指無菌藥品生產過程中重要程度較低操作過程的潔凈區。在這些要害環境中保持清潔的壓力越來越大,設施管理人員和醫療保健工程師優先選擇手持式粒子計數器來監測他們所在的活動氣流中的粒子數目, 一起也允許他們削減氣流強度并保護粒子計數低時的能量。

非活性粒子計數器的缺點是它們無法區分非活性粒子（如灰塵、煙霧等）與活性粒子（如細菌、病菌、花粉等）。傳統觀念認為非活性粒子可作為活性粒子的載體，而美國藥典仍然要求ISO Class 7空間采用瓊脂觸摸平皿的粒子計數。

粒子計數器是什么？粒子計數器怎么工作？用它們來做什么？

塵埃粒子計數器可用來監控無塵顆粒，無塵室制造，敏感生產和HVAC系統。

電子制造需要嚴格的程序和環境控制，尤其是在過程需要有毒，易燃，腐蝕性或反應性材料的情況下。同時，過程和人員會在整個生產過程中引入并產生顆粒。當組件與灰塵，空氣中的微生物，氣溶膠顆粒和微量水分相互作用時，產量會急劇下降。粒子計數器可確保無塵室的機械和設計功能（例如空氣過濾器和通孔）在生產過程中和靜止時均有效運行。機載粒子計數器在潔凈室操作中對污染物的來源和膚色進行監視，分類和診斷中起著至關重要的作用。半導體，平板顯示器和硬盤存儲單元的制造商早就認識到空氣質量改善與最終產量增加之間的關系。具體而言，控制空氣中的顆粒對獲得潔凈室，區域和空間的ISO級認證至關重要。由于工作空間隨生產需求而變化，因此使用本地監控設備對于測量和保持所需的清潔度至關重要。

根據目標顆粒的大小，不同的儀器可提供不同級別的功能。粒子計數器對粒子的敏感性程度因應用而異，因此會檢測和計數粒子的設計功能有所不同。

凝結粒子計數器和光學塵埃粒子計數器有什么區別？

什么是凝結粒子計數器？（CPC）

凝結粒子計數器（CPC），有時也稱為冷凝核計數器（CNC），用于測量光度計或OPC無法檢測到的超細顆粒濃度。濾芯插入物可容納高純度液體，通常是試劑級的異丙醇或丁醇，可用于進入的空氣樣品。當顆粒和液體相互作用時，納米顆粒會膨脹到大約10-12微米的大小，因此更易于檢測。CPC粒子計數器通過隨著溫度的變化對其飽和水平進行嚴格調節，可以達到理想的飽和值，通常為100-200％。飽和度越均勻，CPC可以更準確地檢測到通過粒子散射的光的各個方差脈沖。不均勻和/或非圓形的粒子會導致誤導測試結果，突顯了CPC優于標準光學粒子計數器的情況。標準光學粒子計數器缺乏在大約50nm的閾值下記錄粒子的靈敏度。冷凝粒子計數器會根據型號對所有小于1 nm的粒子進行計數。另一方面，CPC無法提供有關粒子大小的數據，只能對其進行計數。

凝結粒子計數器的用途和常見應用：

1. 呼吸器適合性測試

2. 過濾器測試

3. 室內空氣質量研究

4. 機械過濾系統評估

5. 點源監控

6. 驗證工程或過程控制

光散射機載粒子計數器

光散射塵埃粒子計數器是用于潔凈室空氣質量監測和分類的最常見設計之一。也稱為光學粒子計數器，用于測量粒子數量濃度和尺寸范圍，以驗證機械過濾系統并識別污染源。當粒子穿過光束時，光會散射。光學粒子計數器不會直接指示粒子的大小。相反，它們測量散射和懸浮在空氣中的光的直徑。粒徑，是在光子檢測器將散射光的大小和頻率轉換為電信號之后進行測量的。有用的測量和數據需要高質量的光學設計和具有精確角度的高功率激光器。CW-RPC系列遠程激光塵埃粒子計數器是智能多點監控系統的終端設備，通過RJ45網絡接口、 WiFi、485（moudbus）等，將數據送給PC終端，為用戶提供實時準確的車間微粒數量和凈化等級。

該粒子計數器按照國際標準IS014644-1, GMP和日本工業標準（JIS）要求標定，專業應用于電子行業、制藥車間、食品、藥品車間、半導體、光學或精密機械加工車間等潔凈環境；用戶可根據需要增加或減少控制終端，可實現7*24實時遠程自動監測，有助于企業提升自動化、精細化管理。隨著工業4.0時代的到來，各工廠車間急需自動化'精細化管理，在線式遠程激光塵埃粒子計數器剛好滿足和適應這種需求：只需一次安裝即可7*24小時持續監測車間微粒數量和動態變化過程，大大提高了企業運營效率和降低管理成本；憑借明顯的技術優勢' 穩定的質量以及優質的服務，我們的檢測儀器已經得到廣泛的市場應用和國內第三方檢測的充分認可；嚴格遵循“求實創新、用戶至上"的企業宗旨，聚焦和滿足客戶的需求，提供優質的產品及售后服務，努力為客戶創造長期價值。

粒子計數器有什么用？

1. 測試空氣過濾器泄漏

2. 抽查運行期間的實時清潔度

3. 清除污染

4. 測試過濾器泄漏和效率

5. 創建標準化的測試例程以進行長期監控和數據記錄

環境監測與過程監測

對于電子產品制造商而言，法規并不需要進行過程和環境監控，而是作為降低污染物危害產量和質量控制風險的一種方法。過程監控確定房間執行任務的準備情況。制藥商面臨著更加嚴格的環境和過程監控準則。通常，手持式顆粒計數設備無法用于測試許多制藥潔凈室設施所需的ISO 5級規范。集中式粒子計數器的專用設備（稱為“遠程"空氣粒子計數器）連接到墻壁，設備或固定裝置，以進行長期的專用監控。

電子制造中要監視什么尺寸的顆粒？

對于每種環境，粒子檢測的要求隨應用程序而變化。通常，粒度是由不同的電子制造商監控的：

1. 半導體制造：0.1 um以下

2. 硬盤制造商：0.2 um至0.3 um

3. 平板顯示器制造：0.3 um和1.0 um

與24小時數據收集的全廠監控系統相比，對日常主動評估的無塵室進行抽查的設施需要不同的工具。通常，手持式粒子計數器在較小的局部區域提供抽樣檢查。對于大規模的專用監控，或潔凈室認證測試，臺式和專用遠程系統提供了理想的功能。