HEPA效率测试与检漏有关问题

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1、HEPA/ULPA过滤器效率测试及检漏方法有关问题讨论转载–未经原作者许可，只用于学习讨论1、HEPA／ULPA过滤器效率测试方法1．1测试方法及其特点当前对HEPA过滤器测试方法主要有：(1)DOP法：此法是以光度计作检测，测试用气溶胶必须是单分散(0．31μm)的DOP或其替代的DOS等液态物质所发生的。此法灵敏度不如粒子计数法，只能用于效率99．99％(0．3μm)及99．999％(0．3μm)的HEPA过滤器的测试。(2)粒子计数法此法是以离散粒子计数器(DPC)作为检测仪器，测试用气溶胶可以是单分散或多分散液体或固

2、体物质，选择范围较宽，常用多分散气溶胶，如DOP或其替代的DOS等液态物质所发生的，亦常用SPL(聚苯乙烯乳胶球)固体物质所发生的0．1-0．2p,m粒径的气溶胶。此法灵敏度较高，目前主要用于ULPA过滤器其η≥99．999％(0．1-0．2μm)的测试，当然亦可用于HEPA过滤器的测试。替代DOP法当已是趋势。(3)MPPS法此法是欧盟ENl822标准所规定的，亦是以DPC作为检测仪器，测试用气溶胶要求同(2)。其与粒子计数法的区别主要在于：以过滤器最易穿透的粒径作为测试用粒径，HEPA／ULPA纤维过滤器在某一粒径下其过

3、滤效率会出现最低，这是因为在此粒径下扩散机理与惯性机理对过滤器所起的过滤作用，两者都达到最低，此粒径与过滤器的滤料、给结构及滤速有关，一般在0．1-0．3μm间，对ULPA过滤器常为0．1-0．2μm；过滤器测试时，需先测定滤料的MPPS：另外，其对过滤器效率的测试不是采用整体测试，而是扫描测试每一处的局部穿透率然后统计处理(按95％置信度)得出<整体)穿透率及(整体)效率。最大允许局部穿透率比整体的高5倍或更多，见表1。表1.HEPA/ULPA过滤器性能要求（EN1822）此法用于HEPA／ULPA过滤器的测试，其灵敏度比

4、一般粒子计数法还高，更接近实际，在测效率的同时亦解决了扫描检漏。(4)钠焰法此法采用火焰光度计，它对NaCl燃烧的火焰色度(相当于NaCl的质量)作响应，NaCl质量粒径分布在0．02-2μm间或更狭一些。其质量平均粒径(MMD)在0．5-0．6μm间。此法灵敏度低，且NaCl对微电子工厂的产品质量有害，因此国外早已不用。1．2测试方法的灵敏度及其误差1．2．1灵敏度测试方法的灵敏度主要决定于仪器本身。光度计的灵敏度／分辨率一般可至0．001μg／L空气，误差可至--+5％。高档的粒子计数器灵敏度／分辨率可在±10％以内，本

5、底噪音计数可控制达零。增大上风侧测试用气溶胶浓度会增加灵敏度。光度计在测试过滤器效率时常用于80mg／m3空气-100mg／m3空气的气溶胶浓度，而DPC所采用浓度(质量)远低于此。1．2．2误差及控制过滤器效率测试误差有系统本身误差及随机误差。为满足很高效率的ULPA过滤器的测试要求，必须用高灵敏度的测试系统以适应之，随机误差已是不可忽略的因素。1．2．2．1系统本身误差及控制(1)流速，除粒径外是影响过滤器效率的较重要的因素。因此必须使流速均匀并稳定。常需通过测定并调整进行控制。(2)气溶胶浓度变化会影响测试结果，因此其

6、浓度均匀及稳定亦是必须保证的，常需通过混匀器及多点测试并调整进行控制。(3)气溶胶粒子在测试系统内会沉积，会影响测试结果，需采用尽量短的管路并合理布置。(4)管路内壁由于气流流动时会积聚静电，影响气溶胶粒子沉积，因此需采用金属管道并接地。(5)在用冷发的气溶胶时，气溶胶在喷嘴内进行机械破碎时会带静电(热发时不存在)，因此需要设中和器加以中和，以免粒子沉积。(6)粘度、压降、温湿度、振动以及非等动力采样都会在一定条件下对测试产生影响，一般有的关系不大，有的易控制或在计算时加以修正。(7)采用粒子计数器作检测时，需注意避免重叠误

7、差需采用稀释器及本底噪音值的控制并及时校正。以上有关测试系统本身误差的各种因素，合格的测试系统都应视情况具有相关的测量及控制措施的。图1是IEST-RP-CC034．1标准中，ULPA过滤器性能测试的典型系统示意图。1．2．2．2随机误差及其处理过滤器效率测试需采用高性能的粒子计数器，其本底噪音计数为。时，随机误差已是最主要的误差。当充分混匀的测试用气溶胶，穿透过滤器至下风侧的粒子数是某一平均浓度下的随机值，并由计数器随机地在某一平均浓度下测得，此测得的值与实际平均值(进行无数次测得平均值)之间存在着差异，测得的粒数越少其差

8、异越大。因此随机误差对穿透率很小的效率很高的ULPA过滤器，更显得不能忽视，它是下风侧计数值的最大的不定因素。此误差现以统计学方法来处理，即采用95％置信度。并对上风侧、下风侧在无被测过滤器时，测得存在的粒子数差异(由管路长短不一，或有稀释器，或采用同时采样时有二台粒子计数器存在的差异等所