Счетчик частиц - Particle counter
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Февраль 2011 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
А счетчик частиц это инструмент, который обнаруживает и считает физические частицы.
Оптический счет
Природа подсчета частиц основана на рассеянии света, затемнении света или прямом отображении. Источник света высокой интенсивности используется для освещения частицы, проходящей через камеру обнаружения. Частица проходит через источник света (обычно это лазер или галоген), и если используется рассеяние света, то перенаправленный свет обнаруживается фотодетектором. Если используется прямая визуализация, галогеновый свет освещает частицы сзади внутри клетки, в то время как камера высокого разрешения с большим увеличением фиксирует проходящие частицы. Записанное видео затем анализируется компьютерным программным обеспечением для измерения атрибутов частиц. Если используется блокировка света (затемнение), обнаруживается потеря света. Измеряется амплитуда рассеянного или блокированного света, и частицы подсчитываются и заносятся в таблицы в стандартизированные счетные ячейки. На изображении справа показана диаграмма счетчика светорассеивающих частиц. Более подробная информация о типах счетчиков частиц и типах обнаружения частиц приводится в этой статье.[нужна цитата ]
Для прямого подсчета частиц используются камера с высоким разрешением и источник света для обнаружения частиц. Блоки определения размера частиц на основе технического зрения получают двухмерные изображения, которые анализируются компьютерным программным обеспечением для измерения размера частиц как в лаборатории, так и в режиме онлайн. Наряду с размером частиц также может быть определен анализ цвета и формы.
Применение счетчиков частиц разделено на три основные категории:
Счетчики аэрозольных частиц
Счетчики аэрозольных частиц используются для определения качества воздуха путем подсчета и определения количества частиц в воздухе. Эта информация полезна при определении количества частиц внутри здания или в окружающем воздухе. Это также полезно для понимания уровня чистоты в контролируемой среде. Обычные счетчики аэрозольных частиц с контролируемой средой используются в чистая комната. Чистые помещения широко используются в изготовление полупроводниковых приборов, биотехнология, фармацевтика, Дисковый привод, аэрокосмический и другие области, которые очень чувствительны к загрязнению окружающей среды. В чистых помещениях есть определенные пределы количества частиц. Счетчики аэрозольных частиц используются для тестирования и классификации чистых помещений, чтобы убедиться, что их рабочие характеристики соответствуют определенным стандартам классификации чистых помещений. Для классификации чистых помещений существует несколько стандартов. Наиболее часто упоминаемая классификация происходит из Соединенных Штатов. Хотя стандарт Федеральный стандарт 209Е был первым и наиболее часто упоминаемым. Этот стандарт был заменен в 1999 году международным стандартом, но Федеральный стандарт 209Э по сей день остается наиболее широко используемым стандартом в мире.[нужна цитата ]
Для измерения выбросов аэрозольных частиц существует несколько приборов прямого считывания. Определители размера частиц CPC и дифференциальной подвижности, включая сканирующий измеритель подвижности частиц измеритель размера частиц с быстрой подвижностью, может измерять концентрацию аэрозоля; диффузионное зарядное устройство и электрический ударный элемент низкого давления могут измерять площадь поверхности; выборочный статический пробоотборник по размеру и вибрирующий микровес с коническим элементом можно измерить массу.[1]
Стандарты чистых помещений FED STD 209E США
| Частиц / фут3 | ||||||
| Учебный класс | 0,1 мкм | 0,2 мкм | 0,3 мкм | 0,5 мкм | 1.0 мкм | 5,0 мкм |
| 1 | 35 | 7 | 3 | 1 | ||
| 10 | 350 | 75 | 30 | 10 | 2 | |
| 100 | 3500 | 750 | 300 | 100 | 22 | 3 |
| 1,000 | 1,000 | 218 | 7 | |||
| 10,000 | 10,000 | 2,180 | 70 | |||
| 100,000 | 100,000 | 21,800 | 700 | |||
Стандарт замены - ISO 14644-1 и предназначен для полной замены Федеральный стандарт 209Е. Этот стандарт ISO можно найти в некоммерческой организации, Институт экологических наук и технологий (IEST). Каждый из этих стандартов представляет максимально допустимое количество частиц в единице воздуха. Типичная единица измерения - кубические футы или кубические метры. Количество частиц всегда указывается как совокупное.
Стандарты ISO 14644-1 для чистых помещений
| Частиц / м3 | ||||||
| Учебный класс | 0,1 мкм | 0,2 мкм | 0,3 мкм | 0,5 мкм | 1.0 мкм | 5,0 мкм |
| ISO 1 | 10 | 2 | ||||
| ISO 2 | 100 | 24 | 10 | 4 | ||
| ISO 3 | 1,000 | 237 | 102 | 35 | 8 | |
| ISO 4 | 10,000 | 2,370 | 1,020 | 352 | 83 | |
| ISO 5 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | 29 |
| ISO 6 | 1,000,000 | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 |
| ISO 7 | 352,000 | 83,200 | 2,930 | |||
| ISO 8 | 3,520,000 | 832,000 | 29,300 | |||
| ISO 9 | 35,200,000 | 8,320,000 | 293,000 | |||
Сравнение классов чистых помещений
| ISO 14644-1 | FED STD 209E |
| ISO 3 | 1 |
| ISO 4 | 10 |
| ISO 5 | 100 |
| ISO 6 | 1,000 |
| ISO 7 | 10,000 |
Счетчики жидких частиц
Счетчики жидких частиц используются для определения качества жидкости, проходящей через них. По размеру и количеству частиц можно определить, достаточно ли чиста жидкость, чтобы ее можно было использовать для конкретного применения. Счетчики жидких частиц могут использоваться для проверки качества питьевая вода или чистящих растворов, или чистоты оборудования для выработки электроэнергии, производственных деталей или инъекционные препараты.
Счетчики жидких частиц также используются для определения уровня чистоты гидравлические жидкости и различные другие системы, включая (двигатели, шестерни и компрессоры), причина в том, что 75-80% гидравлических поломок могут быть связаны с загрязнением. Существуют различные типы, устанавливаемые на оборудование, работающие в лаборатории в составе анализ масла программа.[2]или переносные устройства, которые можно транспортировать на объект, например, строительная площадка, а затем используется на машине, например, бульдозер, для определения чистоты жидкости. Определяя и контролируя эти уровни, а также следуя программе упреждающего или прогнозирующего обслуживания, пользователь может уменьшить количество отказов гидравлической системы, увеличить время безотказной работы и доступность машины, а также снизить потребление масла. Их также можно использовать для обеспечения очистки гидравлических жидкостей с помощью фильтрации до приемлемого или целевого уровня чистоты. В гидравлической промышленности используются различные стандарты, из которых, вероятно, наиболее распространены ISO 4406: 1999, NAS1638 и SAE AS 4059.
Типичная чистота гидравлического масла согласно ISO 4406 составляет 20/18/15.[3]
Счетчики твердых частиц
Счетчики твердых частиц используются для измерения сухих частиц в различных промышленных применениях. Одним из таких приложений может быть определение размера частиц, поступающих из дробилки в горном карьере. Сита - это стандартные инструменты, используемые для измерения размера сухих частиц. Системы на основе технического зрения также используются для измерения размера сухих частиц. С помощью системы технического зрения можно легко и с огромной точностью выполнить быстрое и эффективное определение размера частиц.
Методы обнаружения
Существует несколько методов, используемых для обнаружения и измерения размера или распределения частиц по размерам - блокирование света (затемнение), рассеяние света, Принцип соултера и прямая визуализация.
Метод оптического счетчика частиц с блокировкой света обычно используется для обнаружения и определения размера частиц размером более 1 микрометр по размеру и зависит от количества света, который частица блокирует при прохождении через зону обнаружения счетчика частиц. Этот тип техники обеспечивает высокое разрешение и надежные измерения.
Свет рассеяние Способен обнаруживать частицы меньшего размера. Этот метод основан на количестве света, которое отклоняется частицей, проходящей через зону обнаружения счетчика частиц. Это отклонение называется легким. рассеяние. Типичная чувствительность обнаружения метода светорассеяния составляет 0,05 микрометра или больше. Однако использование метода счетчика ядер конденсации (ЧПУ) позволит повысить чувствительность определения размеров частиц вплоть до нанометр классифицировать. Типичное применение - мониторинг сверхчистой воды на предприятиях по производству полупроводников.
Метод световой блокировки предусмотрен для счетчиков частиц, которые используются для подсчета гидравлических и смазочных жидкостей. Счетчики частиц используются здесь для измерения загрязнения гидравлического масла и, следовательно, позволяют пользователю обслуживать свою гидравлическую систему, сокращать поломки, планировать техническое обслуживание в периоды простоя или медленной работы, контролировать работу фильтров и т. Д. Счетчики частиц, используемые для этой цели, обычно используют ISO Стандарт 4406: 1999 в качестве стандарта отчетности, и ISO 11171 в качестве калибровочного стандарта. Также используются NAS 1638 и его преемник SAE AS4059D.
Прямая визуализация - это метод, который использует свет, излучаемый лазером, в качестве источника для освещения ячейки, через которую проходят частицы. Этот метод не измеряет свет, блокируемый частицами, а скорее измеряет площадь частиц, функционируя как автоматический микроскоп. Импульсный лазерный диод останавливает движение частицы. Свет, прошедший через жидкость, отображается на электронной камере с оптикой с макро-фокусировкой. Частицы в образце будут блокировать свет, и полученные силуэты будут отображены на микросхеме цифровой камеры.
Другие типы счетчиков частиц
Удаленные счетчики частиц
Счетчики мелких частиц, которые используются для мониторинга фиксированного местоположения, как правило, в чистом помещении или мини-среде для постоянного мониторинга уровня частиц. Эти счетчики меньшего размера обычно не имеют локального дисплея и подключаются к сети других счетчиков частиц и других типов датчиков для мониторинга общей производительности чистого помещения. Эта сеть датчиков обычно подключается к системе мониторинга объекта (FMS), получение данных система или Программируемый логический контроллер.
Эта компьютерная система может интегрироваться в базу данных, подавать тревогу и может иметь возможность электронной почты для уведомления производственного или технологического персонала, когда условия в чистом помещении превысили заданные пределы окружающей среды. Дистанционные счетчики частиц доступны в нескольких различных конфигурациях, от одноканальных до моделей, которые обнаруживают до 8 каналов одновременно. Дистанционные счетчики частиц могут иметь диапазон определения размера частиц от 0,1 до 100 микрометров и могут иметь один из множества вариантов вывода, включая 4-20 мА, RS-485 Modbus, Ethernet и импульсный выход.
Счетчики частиц в коллекторе
Модифицированный портативный счетчик частиц аэрозоля, который был присоединен к системе отбора проб. Система последовательного отбора проб позволяет использовать один счетчик частиц для отбора проб из нескольких мест через серию трубок, забирающих воздух из 32 мест внутри чистого помещения. Обычно это дешевле, чем использование удаленных счетчиков частиц, каждая пробирка контролируется последовательно.
Ручной счетчик частиц
Переносной счетчик частиц - это небольшое автономное устройство, которое легко транспортировать и использовать, и предназначенное для использования с исследованиями качества воздуха в помещении (IAQ). Хотя более низкий расход 0,1футов3 / мин (0,2 м3/ ч), чем у больших портативных машин с 1 фут3/ м (2 м3/ h) карманные компьютеры полезны для большинства тех же приложений. Однако при проведении сертификации и тестирования чистых помещений может потребоваться более длительное время отбора проб. (Ручные счетчики не рекомендуются для чистых помещений). Большинство переносных счетчиков частиц имеют изокинетические пробоотборные зонды прямого монтажа. Можно использовать зонд с зазубринами на коротком отрезке трубки для отбора проб, но рекомендуется, чтобы длина трубки не превышала 6 футов (1,8 м) из-за потери более крупных частиц в трубке для отбора проб.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ «Текущие стратегии инженерного контроля в процессах производства наноматериалов и последующей обработки». НАС. Национальный институт охраны труда и здоровья: 49. Ноябрь 2013. Дои:10.26616 / NIOSHPUB2014102. Получено 2017-03-05.
- ^ «Код чистоты ISO 4406. Определение чистоты по миниатюрной шкале. | Изучение анализа масла». Learnoilanalysis.com. Получено 2017-12-14.
- ^ «Код чистоты ISO 4406. Определение чистоты по миниатюрной шкале. | Изучение анализа масла». Learnoilanalysis.com. Получено 2017-12-14.
внешняя ссылка
- www.iest.org - Институт экологических наук и технологий