崇（chóng）左hepa高效過濾器

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

比如（rú）隻知道潔淨室要安裝初效G4+中（zhōng）效F5+中（zhōng）高效F9+末端的高效H14，但是對於高效過（guò）濾器的一些特性還是不太了解的！

比（bǐ）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（de）詳細意思其實並（bìng）沒有多（duō）少人思考！

比如MPPS方法介紹的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（xiē）筆記，針對高效過濾器的一些詳細介紹。

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

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早的HEPA 的使用來源於美國軍方, 為MIT相關標準。其後歐洲持（chí）續優化自身規範和（hé）標（biāo）準

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

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒的（de）整體效率不低於99.97%為高效;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶（róng）膠下通過率大於99.95%的就可以,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局（jú）部穿透率可以是整體的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對以上的（de）兩張表格,分析如（rú）下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指（zhǐ）的是粒子質量中徑,也就是（shì）所有的氣溶膠粒徑（jìng）分布當中50%的質量（liàng）大於這個值,50%的質量小於這個值.

因此不要認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要（yào）求.其實這個規（guī）定要求的是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是氣溶（róng）膠是單分散相或者多分散相的,是一個範圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣（qì）溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中（zhōng）徑,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的粒（lì）子小於這個值。MMD=0.3um的顆粒（lì）們其實它們的CMD大約在0.2um.這是因（yīn）為大顆粒的粒子占有的數量權重雖然小,但是質量權重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的MPPS的顆（kē）粒直徑.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的分類劃（huá）入（rù）高效係列,不同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某（mǒu）一種濾料,比如某一種玻璃纖維做實驗室測試的（de）。需要至少做5次重複試驗（yàn）。每次試驗均要發（fā）單[準]分散（sàn）相或（huò）者多（duō）分散相的粒子（zǐ）,布滿（mǎn）整體（tǐ）的0.1-0.5um的區間。最後用曲線做出來最低點。根據現在EN1822的（de）統計,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的（de）某一個值。從（cóng）商業角度而言,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（wéi）一粒（lì）徑粒子,從（cóng）標準差而言.σ1.5為多分散。需要注意的（de）是這個（gè）標準差和（hé）粒徑大小沒有直接關係，也就是（shì）計算結果和（hé）粒徑沒有關係.因此嫩草影院可以認（rèn）為MPPS的粒徑大小在測試的時候（hòu）不是（shì）針對某一個粒徑的而是（shì）針對一個（gè）區間的。這個也就（jiù）是為什麽（me）MPPS在實際現場測試的時候要（yào）求測試（shì）一個區間範圍內的所有粒子數（shù）量總和;同時也要說明的是（shì）不同的過濾（lǜ）風（fēng）速下（xià）MPPS是不同的。出廠（chǎng）前需要明確（què）額定濾（lǜ）速是多少.

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

2.氣溶膠（jiāo）發生器

氣溶膠發生器可以分為若（ruò）幹種,如熱發塵和冷發塵,異凝結發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可以保證有單分散相粒徑發出。

壓縮（suō）空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣（qì）多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單（dān）分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由噴射凝結式（shì）氣溶膠發生器 準單分散相自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾為單分（fèn）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種和（hé）第二種,用光度儀測試質量濃度比;而歐盟采（cǎi）用後麵四種進行測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不可能直接測量一個粒徑值（zhí）。其實是一個範圍。很（hěn）多工廠直接（jiē）把（bǎ）0.1-0.2um之（zhī）間的粒子數（shù）量全部加（jiā）起來作為MPPS的數量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍（wéi）的。

根據EN1822-5的說法,如果是采用單分散相粒子在測試效率的時候是不計量粒子分（fèn）徑的。直（zhí）接把（bǎ）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是有各種粒徑分布的。隻要標（biāo）準差小於1.5就可（kě）以這麽認為了。

對於多分散（sàn）相就不是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此在進行測試的時候要（yào）求同時測粒子粒徑（jìng）分布和數量。需要注意的是在上下遊收（shōu）集的時候,在MPPS已經知道的情況下,隻需（xū）要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分粒子數量即（jí）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。這個範圍的最大值（zhí）與最小值之比（bǐ）為（wéi）2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或（huò）者部分。這（zhè）是因為實際的光學粒子計數器有一個測量精度問題。大家知道（dào）的一般（bān）是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際（jì）的結果是大部分廠家或者測試方最終的計數結果（guǒ）0.1um-0.2um之間的總數作為計量（liàng）基礎。

根據EN1822要（yào）求,最好的測量（liàng）範（fàn）圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以（yǐ）要求在mpps/2-mpps/1.5之（zhī）間或者在mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一組作為劑量範圍.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

這三種情況下進行計量。

考慮到實際的光學粒子分析儀,應（yīng）該可以在其中三個分段裏麵任選（xuǎn）一個（gè）並（bìng）且（qiě）選擇全（quán）部的粒子或（huò）者部分的粒子。到底怎（zěn）麽選根據實際的粒子分（fèn）析儀來。實際的工程結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為（wéi）大部分MPPS在0.18um的樣子,因此采用第二種分段發可以在（zài）0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準。

以上是對多分散粒子測試時候的分析與說明。

3:接收方法（fǎ）

一般有兩（liǎng）種方法。

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

另外一種是用粒子計（jì）數器或者粒（lì）徑分析（xī）計數器,它既可以測粒徑也可以測數量。不過需要說明的是不能認為它（tā）什麽（me）粒徑都能測,它一般隻能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不是大（dà）家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這（zhè）樣的粒徑也能分析的一清二楚. 因此實（shí）際（jì）的接收粒子MPPS是（shì）在（zài）一段粒徑之間的。上麵已經說過（guò）了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最（zuì）低MPPS的點是（shì）曲線找出來（lái）的,而不是實際測出來的。規定要求測至少六種不同的粒徑,通（tōng）過畫（huà）曲線的方法（fǎ）找到最低（dī）點MPPS。這（zhè）種方法隻能用單分散相的（de）粒（lì）子（zǐ）發生器來（lái）測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是一個區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經（jīng）要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說明了是粒子分析隻能測試出某一段粒徑之間而絕不是細到（dào）每一粒徑的;

4. IEST的測試（shì）方法

對於H13和H14,IEST要求對（duì）於其測試質量濃度就可以了,而對於高要求的U15以上要求用粒子計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那一個數據.但是並不（bú）需要先（xiān）檢（jiǎn）測出MPPS值。

對於現場中的DOP檢測,很多公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相，因此其實導致的結果就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已（yǐ）經大於0.3um的要求了。因此（cǐ）要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要求低了（le）。

對於大部分的項目而言,還是使用H14以上的高效比較保險。

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明,總體而（ér）言就是測包含MPPS的一段區間粒徑的數量;

6:對測試（shì）結果的分析

由於現場測試的隻能（néng）是（shì）樣本（běn）,而且不可能全部都測.因此實際的結果分（fèn）析采用了泊鬆分布（bù）的95%置信區間的結果。

參（cān）考資料

IEST-RP-CC001.4/EN1822-1/EN1822-2/EN1822-3/EN1822-4/EN1822-5/ISO14644-1/ISO14644-3/ISO14644-4並且在資料當中提到了統計學相（xiàng）關知識（shí）,包括泊鬆分布/95%置信區間（jiān）/標準差/幾何標準（zhǔn）差