來賓hepa高效過濾器

其實很多人對於（yú）高效過濾器的（de）了解還是停留在（zài）表麵上的，

比如隻知道潔淨室要安裝初效G4+中效F5+中高效F9+末端的（de）高效（xiào）H14，但是對於高效過濾器的（de）一些特性還是不太了解的！

比如效率為針對0.3um的粒子其濃度不低於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這句話的詳細意（yì）思其實（shí）並（bìng）沒有多少人思考（kǎo）！

比如（rú）MPPS方法（fǎ）介紹的H14或者U15過濾器的測試粒子的尺寸是什麽？

下麵的內容則是我自己以前整理的一些筆記，針對高效過濾器的一些詳細介（jiè）紹。

不太懂的就看黑體字就可以了！！！！

1.從HEPA高效過濾器效率說起（qǐ）

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早的（de）HEPA 的（de）使用來（lái）源於美國軍方, 為MIT相關標準。其（qí）後歐洲持續優化自身規範和標準

目前國（guó）家上通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內大部分項目緊跟的是EN1822標準。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的整體效率不低於99.97%為（wéi）高效;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠下通過率大（dà）於99.95%的就可（kě）以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局部穿透率可以是整體的5倍這當然是在MPPS 的（de）粒（lì）徑（jìng）考慮之下;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分析如下（xià）:

1).IEST中的（de）MMD-Mass Median Diameter指的是（shì）粒子質量中徑,也就是所有的氣溶膠粒徑分布當中50%的（de）質量大於這個值（zhí）,50%的質量小於這個值.

因此不要認為IEST的（de）規（guī）定@0.3um >=99.97% 或者（zhě）@0.3um>=99.99%僅（jǐn）僅是針對0.3um的要求.其實這個規（guī）定要求（qiú）的是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶膠是單分散相或者多分散相（xiàng）的,是一個範圍內的氣（qì）溶膠群體,而絕不是單一粒（lì）徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是（shì）粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這（zhè）個值.50%的粒子小於這個值。MMD=0.3um的（de）顆粒們其實它們的（de）CMD大約（yuē）在0.2um.這是因為（wéi）大顆粒的粒子占有的數量權重雖然小,但（dàn）是（shì）質量權重很（hěn）大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其（qí）實大致等同於EN1882的（de）MPPS的顆粒（lì）直徑.這裏也僅僅是類似，不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作為HEPA的（de）分類劃入高效係列,不同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底（dǐ）是多少,是需要對（duì）某一種濾料（liào）,比如某一種玻璃（lí）纖維做實驗室測試的。需要至少做5次重複試驗。每次試驗（yàn）均要發（fā）單[準]分散相或者多分散相的粒子（zǐ）,布滿整體的（de）0.1-0.5um的區間。最後（hòu）用（yòng）曲線做出來最低點。根據現在EN1822的統計,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之（zhī）間的某一個值。從商業角度而（ér）言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴（pēn）嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子（zǐ）,從（cóng）標準差而言.σ1.5為多（duō）分散。需要注意的是這（zhè）個標準差和（hé）粒徑大小沒（méi）有直接（jiē）關係，也（yě）就是計算（suàn）結（jié）果和（hé）粒徑（jìng）沒有關係.因此嫩草影院可以認為（wéi）MPPS的粒徑大小在測試的時候不是針對某（mǒu）一（yī）個（gè）粒徑的而是針對一個區間的。這個也就是（shì）為什麽MPPS在實際現場測試的時候要求測試（shì）一（yī）個區（qū）間範圍內的所有粒子數量總和;同（tóng）時（shí）也要說明的是不同的過濾風速下MPPS是不同的。出廠前需（xū）要明確額定濾速是多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數。這裏所隱含的條件是（shì）氣溶膠的發塵應該正好落在這個（gè）範圍之內,而且粒徑的中值（zhí）CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣溶（róng）膠發生器

氣溶（róng）膠發生器可以分（fèn）為若幹種,如熱發塵和冷發（fā）塵,異凝結發塵和同（tóng）凝結發塵,在DPMS的（de）幫助下可（kě）以保（bǎo）證有單分散相粒徑發出。

壓（yā）縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由噴射（shè）凝結式氣溶膠發（fā）生器 準單分散相自凝結（jié） σ=1.5

氣溶膠（jiāo）發（fā）塵+DPMS 多分散電移過濾為單分散相 σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以看出他們使用的是第一（yī）種和第（dì）二（èr）種,用光度儀測試質（zhì）量濃度比;而歐盟采用後麵四種進行測試，更加（jiā）合理優越。不過問題在於MPPS不可能（néng）直（zhí）接測量一個粒徑（jìng）值。其實是一個範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的（de）粒子數量全部（bù）加起來作為（wéi）MPPS的（de）數量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的（de）。

根據EN1822-5的說法（fǎ）,如果是采用單分散相粒子在測試效率的時候（hòu）是不計量粒子分徑的（de）。直接（jiē）把所有的粒子數量加在一起就可以作為上下遊分別的粒子計數了。但是這裏要注意的是單分散相也不是真正的單分散相還（hái）是有各種粒徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認（rèn）為（wéi）了。

對於多分散相就不是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此在（zài）進行測（cè）試的（de）時候要求同時測（cè）粒子粒徑分布和數量（liàng）。需要注意的是在上下遊收集的時候,在MPPS已經知道的情況下,隻需要測量（liàng）MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或（huò）者（zhě）部分粒子數量即可。

舉例來說明:現在EN已經發現（xiàn）MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的（de）最大值與最小（xiǎo）值之比為2.5.因此在EN1822-5的要（yào）求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因為實際的光（guāng）學粒子計數器有一個測量精度問題。大家知道的一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的（de）結果是大部分廠家或者測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總（zǒng）數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範（fàn）圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範（fàn）也可以要（yào）求在mpps/2-mpps/1.5之間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一組（zǔ）作（zuò）為劑（jì）量範（fàn）圍.因此實際的測試可以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這（zhè）三種情況下進（jìn）行計量。

考慮到實（shí）際的光學粒子分析儀（yí）,應該（gāi）可以在其中三個分段裏麵任選（xuǎn）一個並且選擇全部的粒子或者部分的粒子（zǐ）。到底怎麽選根（gēn）據實際的粒子分（fèn）析儀來。實際的（de）工程結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分（fèn）MPPS在0.18um的樣子,因此采用第二種分段發（fā）可（kě）以在0.09um-0.27um之間選（xuǎn）擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準。

以上是對（duì）多分散粒子測試時候的分（fèn）析與（yǔ）說明。

3:接收方法

一般有（yǒu）兩種方法。

一種是用於測定質量濃度的光（guāng）度（dù）計,它不能計數。因此可以用在DOP方法測試（shì）H13和H14上麵特（tè）別是在現場的時候；

另外一種是用粒子計數（shù）器或者粒（lì）徑分析計數器,它既（jì）可以測粒（lì）徑也可以測數量。不過需要說明的是不能認為它什麽粒徑都能測,它一般隻能分段測粒（lì）徑（jìng）。比如（rú）0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大家想象的什麽（me）0.111um,0.157um,0.18um這樣（yàng）的粒徑也能分析的一清二楚（chǔ）. 因此實際的接收粒（lì）子MPPS是在一段粒徑之間的。上麵已（yǐ）經說過（guò）了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的（de）最低MPPS的點是曲線找出來（lái）的,而不是實際（jì）測出來的。規定要（yào）求測至少六種不同的粒徑,通過畫曲線的方法找（zhǎo）到最低點MPPS。這種方法隻能用（yòng）單分散相的粒子發生器來測試。因此其實找到的不是（shì）單一粒徑,而是一個（gè）區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已（yǐ）經要求（qiú）了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說明了是粒子（zǐ）分析（xī）隻能測試出某（mǒu）一段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就可以了,而對於高要求的U15以上（shàng）要求用粒（lì）子計數器,並（bìng）且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利（lì）的那一個數據.但是並不需要先檢測出（chū）MPPS值。

對於現場中的DOP檢測（cè）,很多公司使用TFI的冷發（fā）塵,由於其屬（shǔ）於多分散相，因（yīn）此其實導致的結果就（jiù）是（shì）CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要（yào）求現場的測試質量濃（nóng）度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的結果（guǒ）已經（jīng）比0.3um為99.99%在實驗（yàn）室要求低了。

對（duì）於大部分的（de）項目而言,還是使用H14以上（shàng）的高效比較保（bǎo）險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的就需要測試MPPS了,對於測試方法上麵已經有說（shuō）明,總（zǒng）體而言就（jiù）是測包含（hán）MPPS的一段區間粒徑（jìng）的數量;

6:對測試結果的分析

由於現場測試的隻能是樣本（běn）,而（ér）且不可（kě）能全部（bù）都測.因此實際的結果分析采用了泊鬆分布的95%置信區間的結果。

參考資料

IEST-RP-CC001.4/EN1822-1/EN1822-2/EN1822-3/EN1822-4/EN1822-5/ISO14644-1/ISO14644-3/ISO14644-4並且在（zài）資料當中提到了統計學相關知識,包括（kuò）泊鬆分布/95%置信（xìn）區間/標（biāo）準差/幾何標準差