世界要聞：四方光電在線塵埃粒子計數器，潔凈室環境監測的“火眼金睛”

前言：

【資料圖】

隨著新能源鋰電池、半導體、生物制藥、液晶面板等領域的快速發展，對生產環境的潔凈度提出了更高的要求，有效控制潔凈室空氣中的塵埃粒子濃度至關重要。按照國家相關規定，潔凈室在設計、建造以及交付運行以后，都需要對其性能和合理性進行綜合評價分析。那么，企業為了滿足生產條件搭建符合標準要求的潔凈室環境，該如何實現對塵埃粒子的監測呢？

以往客戶僅在項目驗收時采用手持式塵埃粒子計數器針對作業廠區內相關區域進行潔凈度檢測，而工程驗收合格投入使用后，則只會定期安排人工進行抽查巡檢，這樣的做法會帶來一系列的問題。

傳統手持式塵埃粒子計數器存在的問題及風險

1、增加了企業的潔凈成本。

人工監測將給潔凈廠房帶來額外的人員和設備，增加了潔凈負荷。有些企業為了能夠確保潔凈室作業環境持續可靠，會連續不間斷高功率運行FFU風機，這樣做不僅會加快濾網、風機等的壽命消耗，也帶來了能源的浪費。

2、人工監測缺乏采樣點和采樣時間的固定性。

在手工操作下，前后兩次采樣點的位置很難保證在同一點，采樣的時間也不能保證在不同班次或日期的同一個相對或絕對時刻。因此，監測數據之間很難產生相對的聯系，沒有可比性，不利于判斷系統運行的長期趨勢。

3、定期檢測無法覆蓋所有污染超標風險。

在生產過程中環境的情況往往是變化的，原材料的進出、人員的更換以及產品的變化都將對潔凈室的潔凈程度有所影響。往往在一個班次開始時環境是滿足要求的，而在結束時發現塵埃粒子數超出了標準。由于人工監測無法提供連續監測數據，因此無法估計系統是在何時偏離了規定工況，更無法估計產品的質量情況。這就無法保證潔凈室潔凈度，進而影響產品的良率和質量。

塵埃粒子計數器升級在線監測的必要性

1、標準對在線監測的要求。

新版GMP在硬件要求方面，提高了部分生產條件的標準，增加了在線監測的要求，特別對懸浮塵埃粒子，也就是生產環境中的懸浮微粒的靜態、動態監測，對浮游菌、沉降菌(生產環境中的微生物)和表面微生物的監測都作出了詳細的規定。

2、實現智能自動控制，無需人工參與。

在線塵埃粒子計數器，能夠實時監測潔凈室內懸浮顆粒的個數并及時報警；并具備能夠與FFU風機等凈化設備智能聯動的功能，始終將環境內懸浮塵埃粒子個數維持在標準要求的較低范圍內，從而將FFU風機鄧設備的能耗和損耗控制在較低水平。

3、覆蓋整個生產過程，降低污染風險。

7*24小時的連續不間斷監測，保證產品在全流程生產工序中免受污染，提升產品質量，降低不良率風險。

在線塵埃粒子計數器面臨的挑戰

1、連續不間斷運行，對壽命的要求。

傳統手持式設備多采用氣泵進行采樣，而氣泵的壽命一般僅有幾千小時，而且成本較高，噪音較大。而且氣泵在運行一段時間后會存在機械磨損，造成對潔凈室環境的污染。

2、連續不間斷運行，對數據穩定性和可靠性的要求。

塵埃粒子計數器在長期運行的過程中，會由于光源的老化及采樣氣泵的磨損，導致測量準確度發生漂移。由于手持式塵埃粒子計數器可以在每次使用前采用調零器進行校準，而在線塵埃粒子計數器由于安裝位置的局限，無法實現頻繁的調零動作，這需要在線粒子計數器滿足免維護的要求。

3、多點分布式安裝，對設備系統及施工安裝的要求。

潔凈室在線監測系統，是一套實時監測潔凈區域潔凈度的在線監控管理系統，對潔凈室內的多個傳感器進行管理。包括遠程控制、數據儲存、歷史數據查詢、數據分析和趨勢圖，當被監測區域一旦超出限定值系統將自動報警。

四方光電塵埃粒子計數器：潔凈室在線監測解決方案

四方光電基于12年光散射技術的研究與創新，推出了在線塵埃粒子計數器OPC-6500F、OPC-6303M和OPC-6510，以及核心零部件激光塵埃粒子計數傳感器PM5000S、PM3003NS和PM5100，可廣泛應用于百級、千級、萬級、十萬級等潔凈室環境。

1、低噪音渦輪風機采樣，7*24小時連續監測穩定性好。

四方光電在線塵埃粒子計數器OPC-6510采用大流量渦輪風扇采樣，相對氣泵采樣有更好的穩定性，以及壽命表現，能夠滿足10年連續工作需求。

2、28.3L恒流采樣，確保長期數據穩定性。

在線塵埃粒子計數器OPC-6510內置超聲波流量傳感器，能夠快速準確的監測采樣流量，實時進行反饋調節，消除了氣泵長時間運行后采樣流量衰減的影響，保證在線塵埃粒子計數器在長期運行過程中的28.3L/min氣泵恒流采樣。

3、數據精準，與標準儀器設備線性相關性R2＞0.9。

為了驗證在線塵埃粒子計數器是否能夠滿足實際應用需求，四方光電將樣品送到韓國第三方測試機構進行了OPC6510與標準設備委托對比測試，測試數據表明，OPC6510與標準設備線性相關系數R2=0.91，r=0.95。

OPC-6510與標準設備測量值對比圖表

OPC-6510與標準設備線性相關性分析圖表

4、滿足ISO14644-1:2015、新版GMP、JJF1190-2008、GB/T6167-2007 標準

四方光電塵埃粒子計數器檢測性能符合國家計量總局頒布的JJF1190-2008《塵埃粒子計數器校準規范》規程的技術要求以及多種國內外標準，同時我司也可以向企業用戶提供核心粒子計數傳感器及解決方案，協助客戶通過整機的計量認證。

關鍵詞： 粒子計數器 在線監測 標準設備