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粒子计数器的基本原理

wenfeng丨1年前行业新闻24丨

  粒子计数器就是这样做的:他们计数粒子。它们用于洁净室,以计数和大小空气中的颗粒,使洁净室能够保持适当的工作功能,并满足关键的认证标准。粒子计数器的基本原理相对简单。你需要知道它们是如何以及为什么起作用的。如果你对这些基础知识有了基本的了解,你就能更好地理解粒子计数器。
  我们的粒子计数器检测到一些微小的粒子。它们是如此之小,探测它们的唯一方法是通过高精度激光,但我们马上就会讲到。
  举个例子,下面是一些常见粒子的大小:
  人类头发的平均长度:100微米
  盐粒:60微米
  花粉:15微米
  细菌:5微米
  病毒:0.1微米
  COVID-19病毒:0.06至0.14微米
  ISO 14644-1:2015将小于0.1微米的颗粒定义为超细颗粒,大于5微米的颗粒定义为大颗粒。
  但是先进的技术,比如摄影技术,正驱使我们去探测更小的粒子,比如纳米级的粒子。所以我们每天都在研究探测这些粒子的技术。
  了解洁净室中颗粒的大小对于生产和认证都是至关重要的。洁净室认证要求颗粒浓度低于样品体积的可接受限值,该限值基于洁净室的等级,所测试的颗粒大小,以及基于HEPA过滤器数量、过滤器类型和每小时换气次数的洁净室操作。
  我们使用光散射来检测和大小粒子。但这并不是一门完美的科学。也就是说,这是迄今为止我们拥有的最好的技术。因此,当你决定从哪里获得粒子计数器或在哪里提供服务时,请确保他们是制定行业标准和最佳实践的人。
  粒子计数器内部装有激光传感器块,用于处理粒子。该块包含以下元素:
  激光二极管样品入口样品排气样品视图体积(颗粒通过激光和散射光的区域)传感器腔&光学光探测器这些组件允许颗粒计数器通过传感器块移动空气,并通过光散射检测颗粒的大小。
  现在我们知道并理解了粒子计数器内部的样子,我们可以认识到空气是如何进入粒子计数器进行评估的。这是理解粒子计数器基本原理的关键。
  通过使用泵,产生真空,从粒子计数器外部吸入空气。真空通过激光二极管将空气从入口吸出,然后通过排气口排出。
  当空气通过入口时,它被压缩,这样我们就能得到最准确的光散射读数。
  当它通过二极管时,它反射光,造成光散射。粒子越大,反射的光就越多。
  这就是光电探测器发挥作用的地方。
  光电探测器将光能转换成电压信号。这样,我们就可以量化粒子的物理大小,并给出粒子数!这些是粒子计数器工作的基本原理。
  把空气想象成半桶满的水。
  你知道水桶里有半加仑水。
  当你把一个保龄球放入水中时,水位会上升到桶的四分之三。你知道桶里的水不比以前多,但现在看起来桶里有3 / 4加仑的水——因为水的体积被排开了。
  使用高中物理中可靠的公式,你可以计算出排出那体积水的物体的体积。
  同样的原理也适用于光散射:我们可以通过光的位移量来判断粒子的大小。
  如果一切工作正常,你不应该在你的洁净室里看到很多颗粒。但他们确实会进去!如何?
  人员是洁净室中污染物的最大来源,占所发现颗粒的75%至80%。我们不断地脱落皮肤、毛发和微生物——即使是坐着的时候。
  我们每分钟脱落大约4万个皮肤细胞。
  即使我们静止不动,我们也会产生大约10万个0.3微米或更大的颗粒。
  当我们移动时,这个数字会增加到500多万。
  (如果不严格遵守指导方针,就会有很多潜在的污染。)
  我们的长袍甚至有污染,所以消毒长袍的规程很重要。通常情况下,人们穿着不合适,手腕周围的皮肤暴露在外。在洁净室中,这是一个巨大的风险,因为细菌和活粒子可能会被引入环境中。
  当你在洁净室时,你移动和暴露自己的方式也非常重要。颗粒甚至可以穿透长袍,所以它们不能保证能保护洁净室不受人体污染物的影响。
  如果FDA或外部审核员进入你们的洁净室,他们要做的第一件事就是检查你们的人员以及他们与洁净室互动的方式。
  那么粒子还来自哪里呢?
  它们可以来自制造设备及其移动部件。清洁工具会产生或携带颗粒。原材料和产品可以制造碎片(想象一下玻璃瓶破裂和由此产生的污染)。技术总是有局限性和需要注意的关键因素。以下是需要在粒子计数器中监控和维护的一些指标,以确保它们正常工作。
  与所有技术一样,它也有已知的局限性。在粒子计数器中,这是浓度极限。
  如果计数的粒子太多,那么传感器区分一个粒子和多个粒子的能力就会降低。这意味着它可以将多个粒子视为一个更大的粒子。
  为什么这很重要?你想准确地知道洁净室中粒子的大小。这对生产很重要,对认证也很重要。
  但是,在洁净室中,如果颗粒被排除在洁净室之外,浓度应该保持在较低的水平。如果一切工作正常,你根本不应该看到很多粒子。
  这是空气或气体通过粒子计数器的体积,每次一个单位。这是由真空使空气通过激光器决定的。
  如果流速太快,粒子就会反射较少的光。这将导致粒子被计算为小粒子,而实际上它更大。
  反之亦然:如果流速太慢,粒子在激光中停留的时间越长,反射的光就越多。这将导致一个大粒子被记录下来,而实际上它并不存在。
  根据您的洁净室的大小和您需要测试的区域的多少,您可以为您的洁净室选择许多选项。但我们总是建议采用制定行业标准的最佳实践和技术,比如我们的实时粒子监测系统。
  如果出现问题,这些系统将立即通知您,从而减少污染并快速响应。它们的设计是为了防止在生产过程中产量下降,并优化您的洁净室。
  想知道更多关于我们的粒子计数器和维护选项吗?今天就联系我们!
  图片来源:视觉资本家


发布者:爱电竞爱生活

粒子计数器的基本原理

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