前言

隨著新能源鋰電池、半導(dǎo)體、生物制藥、液晶面板等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對生產(chǎn)環(huán)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(guān)重要。按照國家相關(guān)規(guī)定，潔凈室在設(shè)計、建造以及交付運行以后，都需要對其性能和合理性進(jìn)行綜合評價分析。那么，企業(yè)為了滿足生產(chǎn)條件搭建符合標(biāo)準(zhǔn)要求的潔凈室環(huán)境，該如何實現(xiàn)對塵埃粒子的監(jiān)測呢？

以往客戶僅在項目驗收時采用手持式塵埃粒子計數(shù)器針對作業(yè)廠區(qū)內(nèi)相關(guān)區(qū)域進(jìn)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(jìn)行抽查巡檢，這樣的做法會帶來一系列的問題。

QUESTION 傳統(tǒng)手持式塵埃粒子計數(shù)器存在的問題及風(fēng)險

01 增加了企業(yè)的潔凈成本

人工監(jiān)測將給潔凈廠房帶來額外的人員和設(shè)備，增加了潔凈負(fù)荷。有些企業(yè)為了能夠確保潔凈室作業(yè)環(huán)境持續(xù)可靠，會連續(xù)不間斷高功率運行FFU風(fēng)機(jī)，這樣做不僅會加快濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)等的壽命消耗，也帶來了能源的浪費。

02 人工監(jiān)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(jiān)測數(shù)據(jù)之間很難產(chǎn)生相對的聯(lián)系，沒有可比性，不利于判斷系統(tǒng)運行的長期趨勢。

03 定期檢測無法覆蓋所有污染超標(biāo)風(fēng)險

在生產(chǎn)過程中環(huán)境的情況往往是變化的，原材料的進(jìn)出、人員的更換以及產(chǎn)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(huán)境是滿足要求的，而在結(jié)束時發(fā)現(xiàn)塵埃粒子數(shù)超出了標(biāo)準(zhǔn)。由于人工監(jiān)測無法提供連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，因此無法估計系統(tǒng)是在何時偏離了規(guī)定工況，更無法估計產(chǎn)品的質(zhì)量情況。這就無法保證潔凈室潔凈度，進(jìn)而影響產(chǎn)品的良率和質(zhì)量。

QUESTION 塵埃粒子計數(shù)器升級在線監(jiān)測的必要性

01 標(biāo)準(zhǔn)對在線監(jiān)測的要求

新版GMP在硬件要求方面，提高了部分生產(chǎn)條件的標(biāo)準(zhǔn)，增加了在線監(jiān)測的要求，特別對懸浮塵埃粒子，也就是生產(chǎn)環(huán)境中的懸浮微粒的靜態(tài)、動態(tài)監(jiān)測，對浮游菌、沉降菌（生產(chǎn)環(huán)境中的微生物）和表面微生物的監(jiān)測都作出了詳細(xì)的規(guī)定。

02 實現(xiàn)智能自動控制，無需人工參與

在線塵埃粒子計數(shù)器，能夠?qū)崟r監(jiān)測潔凈室內(nèi)懸浮顆粒的個數(shù)并及時報警；并具備能夠與FFU風(fēng)機(jī)等凈化設(shè)備智能聯(lián)動的功能，始終將環(huán)境內(nèi)懸浮塵埃粒子個數(shù)維持在標(biāo)準(zhǔn)要求的較低范圍內(nèi)，從而將FFU風(fēng)機(jī)等設(shè)備的能耗和損耗控制在較低水平。

03 覆蓋整個生產(chǎn)過程，降低污染風(fēng)險

7*24小時的連續(xù)不間斷監(jiān)測，最大程度保證產(chǎn)品在全流程生產(chǎn)工序中免受污染，提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低不良率風(fēng)險

QUESTION 在線塵埃粒子計數(shù)器面臨的挑戰(zhàn)

01 連續(xù)不間斷運行，對壽命的要求

傳統(tǒng)手持式設(shè)備多采用氣泵進(jìn)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(jī)械磨損，造成對潔凈室環(huán)境的污染。

02 連續(xù)不間斷運行，對數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性要求

塵埃粒子計數(shù)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(dǎo)致測量準(zhǔn)確度發(fā)生漂移。由于手持式塵埃粒子計數(shù)器可以在每次使用前采用調(diào)零器進(jìn)行校準(zhǔn)，而在線塵埃粒子計數(shù)器由于安裝位置的局限，無法實現(xiàn)頻繁的調(diào)零動作，這需要在線粒子計數(shù)器滿足免維護(hù)的要求。

03 多點分布式安裝，對設(shè)備系統(tǒng)及施工安裝的要求

潔凈室在線監(jiān)測系統(tǒng)，是一套實時監(jiān)測潔凈區(qū)域潔凈度的在線監(jiān)控管理系統(tǒng)，對潔凈室內(nèi)的多個傳感器進(jìn)行管理。包括遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)儲存、歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析和趨勢圖，當(dāng)被監(jiān)測區(qū)域一旦超出限定值系統(tǒng)將自動報警。

四方光電塵埃粒子計數(shù)器

潔凈室在線監(jiān)測潔凈方案

四方光電基于12年光散射技術(shù)的研究與創(chuàng)新，推出了在線塵埃粒子計數(shù)器OPC-6500F、OPC-6303M和OPC-6510，以及核心零部件激光塵埃粒子計數(shù)傳感器PM5000S、PM3003NS和PM5100，可廣泛應(yīng)用于百級、千級、萬級、十萬級等潔凈室環(huán)境。（見圖1）

圖1：潔凈室在線監(jiān)測解決方案 1、低噪音渦輪風(fēng)機(jī)采樣，7*24小時連續(xù)監(jiān)測穩(wěn)定性好。

四方光電在線塵埃粒子計數(shù)器OPC-6510采用大流量渦輪風(fēng)扇采樣，相對氣泵采樣有更好的穩(wěn)定性，以及壽命表現(xiàn)，能夠滿足10年連續(xù)工作需求。（見圖2）

圖2：在線塵埃粒子計數(shù)器OPC-6510采樣風(fēng)扇壽命測試報告

2、28.3L恒流采樣，確保長期數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。

在線塵埃粒子計數(shù)器OPC-6510內(nèi)置超聲波流量傳感器，能夠快速準(zhǔn)確監(jiān)測采樣流量，實時進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，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(shù)器在長期運行過程中的28.3L/min氣泵恒流采樣。

3、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，與標(biāo)準(zhǔn)儀器設(shè)備線性相關(guān)性R2＞0.9。

為了驗證在線塵埃粒子計數(shù)器是否能夠滿足實際應(yīng)用需求，四方光電將樣品送到第三方測試機(jī)構(gòu)進(jìn)行了OPC6510與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備委托對比測試（見圖3），測試數(shù)據(jù)表明，OPC6510與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備線性相關(guān)系數(shù)R2=0.91，r=0.95（見圖4）。

圖3：OPC-6510與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備測量值對比圖表

圖4：OPC-6510與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備線性相關(guān)性分析圖表

4、滿足ISO14644-1:2015、新版GMP、JJF1190-2008、GB/T6167-2007 標(biāo)準(zhǔn)

四方光電塵埃粒子計數(shù)器檢測性能符合國家計量總局頒布的JJF1190-2008《塵埃粒子計數(shù)器校準(zhǔn)規(guī)范》規(guī)程的技術(shù)要求以及多種國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，同時我司也可以向企業(yè)用戶提供核心粒子計數(shù)傳感器及解決方案，協(xié)助客戶通過整機(jī)的計量認(rèn)證。

審核編輯 ：李倩