净化工程无尘室各项目检测方法汇总

文章来源:http://www.iwuchen.com/  2012年07月25日  点击数:4910

净化工程无尘室各项目检测方法汇总

高校过滤器检漏

一、说明
高效过滤器的泄漏测试应当是无尘室测试中,最复杂、最耗时间的测量项目。泄漏测试的目的,是要确认:

1.滤网的材料无破损.

2.安装恰当。滤网出厂前当然要经过泄漏测试,但是在搬运与安装过程难保完全无损,而且滤网的重要性又大于一切,因此安装完毕都要做一次扫描,以确认滤材无任何泄漏。另外,若是安装不恰当,微粒会从边框漏进无尘室风口。就算是FFU系统,天花板上是负压,若是边框机有微粒日后仍旧会产生问题。因此,边框扫描一样重要。 滤网泄漏测试基本上是利用滤网上游的颗粒,然后在滤网下表面与边框用微粒探测仪器搜寻有无泄漏。泄漏测试有几种不同的方式,适用在不同的场合。

测试方式有:1.气胶光度计测试法,2.微粒计数器测试法,3.全效率测试法,4.外气测试法。后两种现在使用非常少。


二、方法
1111.气溶胶光度计测试法
111气胶光度计测试法是最早期的测试方式,但是因为效果非常好,到今天仍旧沿用。气胶光度计(Aerosol Photometer)是微粒计数器的一种,也是使用雷射科技,但是它在扫描空气样本的微粒之后,所给的是微粒的总体强度,不是微粒数目。DOP是一种油性化学物质,现改用PAO,加压或加热雾化之后,可以产生次微米等级的微粒,可用来模拟无尘室的微粒,因此被当成验证微粒。
1112.微粒计数器测试法
111半导体业方面,早期也是使用DOP/PAO与气胶光度计,但是随着制造精密度增加,油性挑战微粒逐渐不容许在无尘室使用,因此出现使用干式灰尘当成挑战微粒,在上游施放,然后用微粒计数器在下游扫描,寻找泄漏,基本概念完全相同。经过科学家一步步研究结果,发现PSL因为微粒的粒径与浓度可以控制,因此是目前最广为使用的标准微粒。使用时只要把PSL溶液雾化,导入滤网上游即可

 

PAO/DOP过滤器检漏

一.说明
 1气胶光度计测试法是最早期的测试方式,但是因为效果非常好,到今天仍旧沿用。气胶光度计(Aerosol Photometer)是微粒计数器的一种,也是使用雷射科技,但是它在扫描空气样本的微粒之后,所给的是微粒的总体强度,不是微粒数目。DOP是一种油性化学物质,加压或加热雾化之后,可以产生次微米等级的微粒,可用来仿真无尘室的微粒,因此被当成验证微粒。
 1泄漏的定义是泄漏出上游浓度万分之一,由于气胶光度计可以直接显示上下游微粒浓度的比值,因此扫描滤网非常方便。也正因其准确、可靠,美国食品与药品管制局(FDA)规定,在其管辖范围内(食品加工场所与医疗制药场所),所有的滤网泄漏测试必须使用DOP与气胶光度计。近年来由于人们怀疑DOP会导致癌症,因此多改用PAO。PAO和DOP的特性类似,使用上无多大差异。


二.测试仪器
 1本测试法使用仪器为气胶光度计(Aerosol Photometer)与微粒产生器(Aerosol Generator)。气胶光度计的显示版有模拟与数字两种,每年必须校正一次。微粒产生器有两种,一种是普通的微粒产生器,只要求高压空气,另一种是加热型微粒产生器,要高压空气和电源,微粒产生器不需要校正。 


三.测试方式 
1111滤网泄漏测试的步骤,大致上是施放微粒并检查浓度、滤网与边框扫描以发现泄漏、更换或修补、重测,其步骤说明如下
1111.在图面上记录滤网数量并编号。
1112.确定空调系统正常运转并可供测试,风速与风量必需调整平衡完毕。
1113.使用气胶产生器在上游施放挑战微粒,将PAO打入滤网上游,微粒浓度是大约每公升空气含有10到20微克的PAO。微粒愈多 愈容易找出泄漏,但是超过50微克以后差别不大,少于10则很难使用。微粒浓度可用风量粗略计算,再用气胶光度计确认。
1114.上游微粒浓度确认后,就可以在滤网表面扫描,寻找泄漏,必要时滤网四周可用塑料帘覆盖以确保测试之准确
1115.在滤网表面扫描,扫描之路径可由外而内或沿长/短边迂回检测.

 

洁净度测试

一、说明
1111洁净度测试是无尘室性能测试的核心,气流测试、压力测试,与泄漏测试,都只在确认无尘室的洁净度不受外来影响,因此洁净度测试都放在前述几项测试都通过之后。洁净度测试完毕,与落尘有关的性能因素就都测试完毕,其它测试对洁净度影响不大,或是属于其它环境测试。


二、测试仪器
1111洁净度测试使用微粒计数器,仪器须经校正合格且仍在有效期限内,交附报告时须附合格之校正文件。微粒计数器有不同规格,最常见的是流量1cfm,最小粒径可测到0.3mm或是0.1mm,单位多是立方英?。至于应使用何种设备,要依业主的规范而定。一般在产业界,多依以下方式选择微粒计数器。
1111Class 1000或更高:0.5μm  
  11Class 100:0.3μm,0.5um
  11Class 1到Class 10:0.1μm
若是业主要求的粒径范围超过单一微粒计数器的范围,则应该使用两部微粒计数器。目前市面上少见立方公尺的微粒计数器,因此若是无尘室的洁净度是以ISO为基准,则要把结果作换算。单位换算,不影响上限的计算程序。 


三、测试步骤: 
1111(1)确定空调系统之测试调整与平衡已完成,滤网之风速及泄漏测试均已完成,并已修换破损部分。
1111(2)确认测试位置与测试点数。
1111(3)取样时间:每点的取样时间依照等级与粒径不同而异,若取样时间小于一分钟,则以一分钟为准。
111(4)测试位置应均匀分布在无尘室内,避免在产生大量粒子之附近,且将检测仪器以适当之架台支撑,不可以手持支撑。
111(5)测量点数以公式计算(与209E相同)。


四、验收标准:
1111洁净度的验收基准有二,首先是每点的微粒测量平均值必须低于规定值。洁净度的第二个验收基准就是,任一隔间若需使用信赖度上限分析,则该分析值也必须小于规定值。  

 

风速及平衡性测试

一、测试目的
1111气流是控制洁净度与温湿度的最主要因素,它对噪音也有一些影响。因此风速测量,都是放在无尘室测试的第一步。风速测量的目的,是确认滤网送出的气流满足设计规范,其次是确认气流的均匀度。在某些场合可能因现场的限制,室内换气量还必须用风速乘以出口面积来换算。
1111单一流向型无尘室,很多都是设计成垂直层流,因此风速均匀度非常重要,只有均匀的垂直层流,才能有效排除微粒污染。非单一流向型无尘室,由于微粒控制的观念是稀释,不是立即排除,一般而言其换气量远比风速重要。但是需注明是滤网风速测量或是无尘室室内风速测量。


二、 使用仪器
1111无尘室里面使用的HEPA/ULPA滤网,其送出气流的速度多半都控制在0.5m/s以内,因此所使用的风速计必须是低速型。滤网风速测量可使用单点式风速计如电子式压力计配合皮氏管、热线式风速计。也可以使用多点式风速计如Shortridge Velgrid 16点风速计。轮叶式风速计因使用范围不同,通常不在无尘室内使用。热线式风速计(Hot Wire)虽然高频响应良好,但是低速时 〈0.5m/s以下〉 准确性很低,因此不很适用,一般热反应风速计常用的是Thermeister式风速计。转轮式风速计由于本身重量问题,也不适用低速。检验仪器须经校正合格,且仍在有效期限内。


三、 测试步骤
111(1)在图面上记录滤网尺寸、数量并编号。(2)取样点位于滤网下方75-150mm处。(3)每一个滤网下,若是使用单点式风速计,则每1平方英尺取一点;若是使用多点式风速计,则每4平方英尺取一点。(4)每测量点必须取5秒的平均。(5)依验收标准分析所有风速,计算平均值、标准差、相对标准差,并标明不合格测试点。(6)记录所有原始数值,以及分析后的数值。重要的是在非单一流向型无尘室测试时,特别注意取样时风速计不可受到干扰,以免影响准确度。


四、数据分析
1111风速测量很简单,但是均匀度必须由数据分析来判定。均匀度是由相对标准差来代表,其计算步骤如下。
11111.平均值:2.标准差  

 

风量及平衡性测试

一、说明
1111风量测量的目的通常是用来计算换气量,一般是在非单一流向型无尘室,或是测量空调系统中各式各样的出风口、回风口、排气口等的风量时使用。只有在无法使用气罩的场合(气罩体积较大,有时会受限制),才能使用风速乘以面积等于风量的方式,用风速来换算风量。使用风速换算风量时,须注意出风口之有效面积以及修正系数的取得。在回风口和排气口,使用换算法的准确度非常差,应尽量避免。同样气罩通常可以测量送风与回风,正值代表送风,负值代表回风或排气。须注意的是反向测量时,其测量范围通常会降低。 


二、测试仪器
1111风量测量应当使用气罩(Flow Measuring Hood),气罩的测量范围是15~2500 cfm,精确度要求为读数的±3%。由于气罩本身会产生压损,因此其形状很重要,应尽量使用原厂气罩。若有必要自行制造罩子,应注意气流顺畅并且做详细比对。气罩的校正非常重要,必须主机连同罩子一起校正,才能得到准确校正值。检验时必须使用校正合格且仍在有效期限的仪器,于正式检测前及缴交报告时均须检附合格之校正文件。


三、测试步骤:
  11(1)在图面上记录滤网尺寸、数量并编号。(2)使用恰当尺寸气罩将出风口完全罩住,然后测量与计录。(3)依验收标准分析所有风量,计算平均值、标准差、相对标准差,并标明不合格测试点。(4)记录所有原始数值,以及分析后的数值。 


四、 数据分析:
1111风量均匀度的计算与风速向同,都是由相对标准差来代表,其计算步骤如下。 
1111.平均值:将所有风测量量值取算数平均   2.标准差:计算所有风测量量值的标准差

 

压差测试

一、说明
1111压力测量的目的是确认无尘室空调系统的压力设定。无尘室内维持相当的正压以维持洁净度,这已经是个common sense,在209的旧版本中,正压有建议值,但是后来就取消了。目前常见的正压值约是10到25 Pascal之间。压力测量的时机,应该是在风速、风量、平行度等与气流直接相关的测试结束之后立即测量,尤其不可在洁净度测量完毕之后才测量压力。因为如果压力不对,要立刻调整以免影响洁净度。测量时,所有门窗都必须关上,所有的风扇也必须维持正常运转。


二、测试仪器
111压力测量可使用倾斜管压力计,指针式压力计,或是电子式压力计,总之只要测量范围与精确度满足要求即可。压力计之精确度要求为读数的±5%,测量范围式压力设计值而定,一般0~5mm Aq(0?50 Pascal)即可涵盖室内外压力差之测量。仪器需经校正合格且仍在有效期限内之才可以使用,检测前及交附报告时均须检附合格之校正文件。 


三、测试步骤
1111.必须在风速、风量、气流等测试完成后,才能测试压力,并且排气与MAU要完全正常运转。
1112.全部门与开口都要关闭。室外大气压力假设为0.0mmAq表压力。
1113.测定洁净区域与相邻较次级洁净区域之压差,再测量房间与Gowning room之间压差,最后测量Gowning room与外部之压差。
1114.建议压差值为5~12Pa,并无强制规定。
1115.记录所有数值。  

 

温湿度检测

一、说明
111温湿度测量的目的是确认室内之温湿度控制在范围之内,温湿度对微粒控制没有甚么影响,因此温湿度测试属于第三级测试(Level 3)。但是因无尘室多半同时也是环控室,所以温湿度常常就一并测量了。温湿度测量又分为一般测量和进阶测量(General Tests and Comprehensive Tests),一般测量只是测量温湿度在测量点的实时数据(单一测数据),适用在对温湿度要求不高的场所。进阶测量就要纪录在测量点一段长时间的温湿度,目的是要观察温湿度随时间的变化情形,以确认湿度在控制之下。进阶测量适用在对温湿度要求比较高的场所。


二、测试仪器:
111常见的温湿度仪器是电子式温度计与镜面冷凝光学式湿度计,一般测量和进阶测量使用仪器的精度相同,温度测量范围是0-100 ℃,精确是±0.2 ℃。湿度测量范围是10? 到95? ,精确度是±2? 。一般测量要求温度之显示值可显示0.1 ℃的变化,湿度的显示值可显示1? 的变化。进阶测量则要求温度之显示值可显示0.05 ℃的变化,湿的显示值可显示0.1? 的变化。检测仪器需校正合格且仍在有效期限内者,于测试前或交附报告时均须检附合格之校正文件。


三、测试程序:
1111.确认空调系统已经安装完成,并已完成测试、调整、平衡。空调系统测试、调整、平衡可以平衡风量和水量,使其达到设计要求,为温湿控制提供正确的运转环境,因此系统要先平衡才能测试。
1112.依据平面图,列出各种温湿度要求区域,并使系统达到正常运转状况,系统应在温湿度自动控制之下,至少运转24小时以上。
1113.测试点数为每个房间至少量一点,并且每个温湿度控制区至少量一点,例如每个Dry Coil的控制范围要量一点,测量高度为(高架)地板上1.00m。
1114.将温湿度传感器放置同一位置,待稳定后开始记录。

 

光照度测试

一、测前准备
洁净室所有开孔皆需封闭气密处理完成
测试前空调系统应已完成测试、调整、平衡,并已连续运转24小时以上。
洁净室环境需清洁完成


二、测试目的
此检测动作在于确认无尘室照明系统是否有达到设计要求。


三、测试仪器
专业照度仪


四、测试步骤
无尘室光源至少使用100小时以上,测试前需点亮2小时以上。
确认测试点及配置图编号。
将照度仪固定置于距离地板上1.2m高度,待数值稳定后量测10秒记录。  

 

噪音度测试

一、检测准备
竣工图面(初版)与相关规范确认
洁净室所有开孔皆需封闭气密处理完成。
测试前空调系统应已完成测试、调整、平衡,并已连续运转24小时以上。
洁净室环境需清洁完成。


二、测试目的
此检测动作在于确认无尘室噪音是否有达到设计要求。


三、测试仪器
专业噪音仪


四、测试位置
每40m2取1点为量测点,另针对业主要求局部增加测试点数。


五、测试步骤:
a.无尘室所有空调设备及公用设备均为运转状态。
b.确认测试点及配置图编号。
c.将照度仪固定置于距离地板上1.2m高度,高度量测10秒后记录最大值。

 

气流流向检测

一、测试目的
平行度测量的目的,是观察在工作区域里面气流的运动模式,同时也可以观察仪器设备对气流的影响。平行度测量应该在气流的风速与均匀度都测试完毕且通过之后进行,过早进行可能得不到正确的数据。


二、测试方法
一般而言平行度的测量,是由肉眼观察所决定。使用的工具包括烟雾、水雾、PFA、和轻质棉线。。烟雾或水雾的共同优点是只要粒子够小,烟雾可随风飘扬,可正确的反映气流运动模式。但是其共同问题是滞空性不足,观测时间太短。测量平行度需要花一些时间,因此需要大量烟雾或水雾,对无尘室可能造成污染。另一种方式是使用轻质细线,让细线随风飘舞,然后测量气流平行度。在无尘室内普遍使用新的高分子材料Flo-Viz,是用尼龙抽成单丝所制成,由于质量很轻因此适合作无尘室平行度测量。测量平行度的方法是立一根铅垂线,然后在滤网下方施放烟雾或是安放细线,之后观察所施放烟雾与铅垂线的夹角,或是测量细线与铅垂线的夹角,就可决定气流的平行度。


三、测试仪器
支架2.铅垂线3.Flo-Viz细线4 .气流流向检测仪


四、测试步骤
用支架设立垂线作为基准线。2.将细线在室内悬吊,使其自然下垂,细线会随空气流向飘移。计算偏移角=tan-1(悬吊线?移量/1220)。6.每3m×3m区域量1点。若是使用烟雾,其方式很类似,就是在滤网下施放烟雾,然后将铅垂线的上端点移动到与烟雾相接触,将红线当成烟雾,再计算夹角就可以了。  

 

地板导电检测

一、测试介绍
导电度可视为电流流经或绕过某物体之容易程度(relative ease),电阻的倒数即导电度


二.、测量目的
测量地板上点与点之间(Floor Point to Point)的电阻,和地板与大地间(Floor to Ground)的电 阻


三、Point to Point检测过程
温湿度需已经测试调整合格
每组数据需使用两个电极
电阻计之开路电压为500奥姆,内阻至少100000奥姆
每个无尘室至少量5组数据,取平均值


四、Floor to Ground 检测过程
1.这是测量无尘室地板与接地电极间,导电性的强度。
2.温湿度需已经测试调整合格
3.电阻计两端的电极,一个接在地板上,另一个连在最接近的建筑物柱子上
4.测量位置由Owner指定,应有20个位置4.5
5.每位置取不同的5点测量,再取平均值5.平均之电阻应小于一百万欧姆
6.所有的原始数据与平均值都需表列于报告中 

 

自净能力检测

一、测试目的
确认在无尘室释放颗粒后,测量在多少时间内能恢复到释放之前的洁净水平。


二、测试仪器
颗粒测试仪(品牌MET ONE),型号:3313、2100、颗粒释放器。


三、测试位置
任意抽取测量点,也可与相关人员共同确认测试点。


四、测试步骤
1 .在测试开始之前要保证净房空调系统正常运转24以上,让洁净环境达到一个稳定的水平。
2.在抽取的测量点放好颗粒计数器,先做颗粒洁净度测试,记录该房间每立方英尺体积的空气中含有的0.3um颗粒数量,连续测试数分钟,待取一个稳定的数据,此时,再将该房间的整个空调系统全部断电。
3.在该房间内释放颗粒,使于外界非洁净区域的颗粒自使整个洁净室0.3um的颗粒浓度达到之前浓度的10或100倍。此时再启动空调系统,使其正常运行,测试该洁净室内颗粒浓度恢复到之前水平所需要的时间 

 

静电检测

一、测试目的
静电问题不是只有半导体业才有,其它行业也有类似问题。微小物质上若是含有静电,就会变成非常难处理的问题,因为传输变的很不容易。另外在无尘室里面,若是物体表面带有静电,就很容易吸引灰尘造成污染。静电测试的目地是测量空气中正离子与负离子的含量,依此数据可仿真物体在该气流场中之残余表面电压。


二、 测试程序
1.于无尘室内离地32英?(813 mm)处,测量该位置之空气中正离子与负离子的含量,单位是每立方厘米离子数。测量点数:10个,或由业主自己决定。
2.在同一位置做残余电压测试。  

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