Οδηγός Αγοράς Μετρητή Σκόνης

Όταν επιλέγετε ένα μετρητή σκόνης για την παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα, πρώτα θα πρέπει να διευκρινίσετε ποιες μεταβλητές πρέπει να καθοριστούν (π.χ. θερμοκρασία αέρα, υγρασία, μέγεθος σωματιδίων και συγκέντρωση). Εάν είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν τα μεγέθη σωματιδίων σε μm και να προσδιοριστεί η ποσότητα ή η συγκέντρωση ορισμένων μεγεθών σωματιδίων στον αέρα, για παράδειγμα, για την ταξινόμηση των καθαρών χώρων, τότε απαιτείται μετρητής οπτικών σωματιδίων (OPC).

Σταθερή μέτρηση ή φορητή λύση;
Οι φορητοί μετρητές σωματιδίων είναι ιδανικοί για μια ασυνεχή, τυχαία δοκιμή των περιβαλλόντων καθαρού δωματίου στον τομέα της έρευνας, ανάπτυξης και παραγωγής. Λόγω του μικρού βάρους και του μικρού μεγέθους, οι φορητοί μετρητές σωματιδίων προσφέρουν μια βολική λύση για την παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα. Ωστόσο, οι συσκευές αυτές δεν είναι κατάλληλες για μακροπρόθεσμη μέτρηση και ενσωματωμένη παρακολούθηση. Για τέτοιες ανάγκες, οι σταθεροί μετρητές σωματιδίων είναι η σωστή επιλογή. Τα μόνιμα εγκατεστημένα συστήματα μέτρησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πιστοποίηση καθαρού εσωτερικού χώρου καθώς και για την παρακολούθηση της ποιότητας του αέρα σε λειτουργικούς χώρους ή χώρους παραγωγής στη φαρμακοβιομηχανία. Είναι επίσης δυνατός ο προσδιορισμός των βαθμών φιλτραρίσματος καθώς και η διενέργεια δοκιμών διαρροής.

Ποια πρότυπα είναι σχετικά;
Ένα σημαντικό πρότυπο είναι το EN ISO 14644-1:2015, το οποίο χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των κατηγοριών καθαρού δωματίου. Το πρότυπο ορίζει τα καθαρά δωμάτια σύμφωνα με τα ανιχνεύσιμα μεγέθη σωματιδίων και τον αριθμό των σωματιδίων. Η ταξινόμηση των σωματιδίων γίνεται σύμφωνα με κατηγορίες σταθερού μεγέθους, οι οποίες είναι μεταξύ 0,1 ... 5 μm.
Οι συσκευές μέτρησης θα πρέπει να αντιπροσωπεύουν τις απαιτούμενες κατηγορίες μεγεθών προκειμένου να είναι δυνατή η διεξαγωγή αξιολόγησης σύμφωνα με το πρότυπο. Εκτός από το EN ISO 14644, το ISO 21501-4 περιγράφει τις απαιτήσεις και τους κανονισμούς βαθμονόμησης για μετρητές σωματιδίων διάσπαρτου φωτός. Σημαντικές παράμετροι είναι ο μηδενικός ρυθμός καταμέτρησης (zero count rate), η απόδοση μέτρησης(counting efficiency), η ανάλυση μεγέθους(size resolution) και ο ρυθμός ροής (flow rate).

Ποια αρχή μέτρησης χρησιμοποιείται;

Τα αιωρούμενα σωματίδια μπορούν να ανιχνευθούν με διάφορες μεθόδους με τη βοήθεια κινητών ή σταθερών τεχνικών μέτρησης. Εκτός από τις βαρυμετρικές μεθόδους, υπάρχουν γνωστές μέθοδοι όπως: η μέτρηση της εξάλειψης (extinction measurement), η περίθλαση με λέιζερ (laser diffraction) ή η μέθοδος του σκεδαζόμενου φωτός (scattered light). Το τελευταίο χρησιμοποιείται από τους κατασκευαστές σε πολλές συσκευές μέτρησης σωματιδίων. Τα κοινά πρότυπα αναφέρονται επίσης συχνά στις προδιαγραφές, σε συσκευές με αντίστοιχη τεχνολογία μέτρησης. Στη μέθοδο του σκεδαζόμενου φωτός, τα σωματίδια διέρχονται μεμονωμένα από τον όγκο μέτρησης και δημιουργούν παλμούς διάσπαρτου φωτός στη ζώνη ανίχνευσης. Ανάλογα με το μέγεθος των σωματιδίων, αυτοί οι παλμοί είναι μεγαλύτεροι ή μικρότεροι και επομένως αποτελούν μέτρο για τη διάμετρο των σωματιδίων. Η συγκέντρωση σωματιδίων μπορεί επίσης να προσδιοριστεί σε συνδυασμό με τον ρυθμό ροής.

Ποιο είναι το ποσοστό μηδενικής καταμέτρησης;
Ο ρυθμός μηδενικής καταμέτρησης υποδεικνύει τον αριθμό των σωματιδίων που μετρήθηκαν σε ένα κανάλι όταν ο αέρας χωρίς σωματίδια ρέει μέσω του όγκου μέτρησης. Ο αέρας χωρίς σωματίδια μπορεί, για παράδειγμα, να παραχθεί μέσω ενός μηδενικού φίλτρου. Στην ιδανική περίπτωση, ο αριθμός των σωματιδίων στο μικρότερο κανάλι θα πρέπει να είναι μηδέν για αέρα χωρίς σωματίδια. Εάν οι τιμές αποκλίνουν έντονα, αυτό συνήθως σημαίνει ότι τα οπτικά στοιχεία μέτρησης είναι μολυσμένα. Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να πραγματοποιείται συντήρηση από τον κατασκευαστή, εάν είναι απαραίτητο με ρύθμιση και επαναβαθμονόμηση.

Ποια είναι η αποτελεσματικότητα της καταμέτρησης;
Η απόδοση μέτρησης συγκρίνει επίσης τον μετρούμενο αριθμό σωματιδίων μέσα σε ένα κανάλι μεγέθους μεταξύ ενός μετρητή σωματιδίων και πανομοιότυπων άλλων μετρητών αναφοράς. Η απόδοση μέτρησης εξαρτάται από το κανάλι και, για το μικρότερο κανάλι, δεν μπορεί να είναι μικρότερη από (50 +/- 20) % σύμφωνα με το ISO 21501-4.

Είναι σημαντικός ο ρυθμός ροής;
Σε πολλές φορητές συσκευές χειρός, ο ρυθμός ροής είναι 2,83 l/min ή 0,1 cfm ή 28,3 l/min ή 1 cfm. Αυτό το μέγεθος έχει την προέλευσή του στον Αμερικανικό Ομοσπονδιακό Κανονισμό των ΗΠΑ. Ο ρυθμός ροής έχει άμεση επίδραση στο διάστημα δοκιμής καθώς οι χρόνοι δοκιμής και οι όγκοι που ελέγχονται εξαρτώνται από αυτό. Τα ανοίγματα του ανιχνευτή σχεδιάζονται κυρίως ως ισοκινητικοί δέκτες δειγμάτων. Η γεωμετρία του αισθητήρα διασφαλίζει ότι η ροή του αέρα δεν επιταχύνεται ούτε καθυστερεί υπερβολικά. Τα σωματίδια αέρα οδηγούνται έτσι σε ομοιόμορφη στρωτή ροή και «πέφτουν» στον θάλαμο μέτρησης.

Ποια είναι η σύμπτωση;
Στην περίπτωση της χρονικής και χωρικής αλληλεπίδρασης πολλών φωτεινών παλμών, που προκαλούνται από πολλά σωματίδια στον όγκο μέτρησης του μετρητή, κατά κανόνα συμβαίνουν δύο σφάλματα. Στη συνέχεια, η συγκέντρωση εμφανίζεται ως πολύ χαμηλή και το μέγεθος των σωματιδίων - ως πολύ μεγάλο. Οι συσκευές δεν μπορούν να διακρίνουν, εάν η σκέδαση φωτός οφείλεται σε ένα μεγάλο σωματίδιο ή σε δύο σωματίδια του μισού μεγέθους. Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση σωματιδίων στον αέρα, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανή επίδραση των σφαλμάτων σύμπτωσης.

Με αποθήκευση δεδομένων και λογισμικό;
Για σκοπούς αξιολόγησης και τεκμηρίωσης, συνιστώνται μετρητές σωματιδίων με αρκετά μεγάλη χωρητικότητα αποθήκευσης και λογισμικό αξιολόγησης.