專利名稱：高效和超高效空氣過濾器過濾效率檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測設(shè)備領(lǐng)域，更具體地說，是涉及微電子、生物工程、宇航技術(shù)、醫(yī)療制藥等行業(yè)潔凈室所用的高效空氣過濾器的過濾效率檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
根據(jù)最近些年的科技文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，國內(nèi)現(xiàn)通行的鈉焰法(源自舊英國標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已廢止)、油霧法(源自原蘇聯(lián))高效空氣過濾器檢測系統(tǒng)，不僅存在對被測高效空氣過濾器產(chǎn)品的污染，而且也污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，被鈉離子或?qū)嶒?yàn)用柴油污染的高效空氣過濾器，完全不能用于現(xiàn)代超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)車間及高精實(shí)驗(yàn)室。特別是上述國內(nèi)現(xiàn)行測試方法，從測試精度上滿足不了現(xiàn)代科技的需要，例如鈉焰法只能測試≥0.3m效率99.99％以下過濾性能的高效空氣過濾器，而超高效空氣過濾器(ULPA)其過濾效率為≥0.1μ，99.999％以上。而目前8″以上芯片生產(chǎn)主廠房的潔凈室精度已達(dá)ISO/TC209 14644標(biāo)準(zhǔn)的ISO4級以上(相當(dāng)于FS-209原英制標(biāo)準(zhǔn)≥0.5μ的10級以上)，全部采用ULPA超高效空氣過濾器，由于國內(nèi)高效空氣過濾器生產(chǎn)廠不具備相應(yīng)要求的高效過濾器檢測系統(tǒng)，因此不能生產(chǎn)微電子等行業(yè)所要求的高質(zhì)量、高精度的高效空氣過濾器，只能依賴進(jìn)口。不僅耗費(fèi)大批外匯，也嚴(yán)重制約了國內(nèi)潔凈設(shè)備生產(chǎn)廠的發(fā)展。
世界工業(yè)先進(jìn)國家近年開始推行對過濾器檢測技術(shù)要求極為嚴(yán)格的最易穿透粒徑(MPPS)檢測法，以適應(yīng)高新科技對高效過濾器的品質(zhì)要求。這種方法在國內(nèi)尚屬空白。國際規(guī)范、文獻(xiàn)對MPPS法的基本原理、技術(shù)要求均有描述，但具體的技術(shù)參數(shù)；設(shè)計(jì)計(jì)算方法，設(shè)備選型與匹配等歸于保密范疇，無具體資料可參考；此外，所獲得的技術(shù)概念與資料，僅適用于實(shí)驗(yàn)研究系統(tǒng)用，滿足不了高效空氣過濾器多規(guī)格、多品種系列化產(chǎn)品的檢測，也適應(yīng)不了工業(yè)化生產(chǎn)批量產(chǎn)品檢測的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種無污染、高工效的高效和超高效空氣過濾器過濾效率檢測系統(tǒng)。
本發(fā)明高效和超高效空氣過濾器過濾效率檢測系統(tǒng)，通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，風(fēng)機(jī)房設(shè)置進(jìn)風(fēng)管路，進(jìn)風(fēng)管路依次設(shè)置初效過濾器、中效過濾器、風(fēng)機(jī)，所述進(jìn)風(fēng)管路連接設(shè)置高效過濾器的送風(fēng)間，送風(fēng)間分別連接第一和第二上游測試通路，所述上游測試通路內(nèi)依次設(shè)置發(fā)塵管、混流裝置、密閉閥、上游采樣管、靜壓環(huán)，所述上游采樣管依次連接稀釋器、上游激光離子計(jì)數(shù)器；與第一和第二上游測試通路相鄰設(shè)置第一和第二下游測試通路，所述下游測試通路由滑動通路和通路內(nèi)依次設(shè)置的孔板流量計(jì)、下游采樣管、風(fēng)閥構(gòu)成，所述滑動通路一端設(shè)置氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，另一端設(shè)置滑動靜壓環(huán)；所述下游采樣管連接下游激光離子計(jì)數(shù)器。
本發(fā)明所述第一和第二上游測試通路分別連接循環(huán)旁路，循環(huán)旁路內(nèi)設(shè)置密閉閥。
本發(fā)明所述變頻器，溫濕度傳感器，密閉閥，上游激光離子計(jì)數(shù)器，過濾器阻力壓差傳感器，孔板壓差傳感器，下游激光離子計(jì)數(shù)器，上述部件分別與計(jì)算機(jī)相連接。
本發(fā)明具有如下有益效果1、國內(nèi)現(xiàn)行檢測方法(鈉焰法、油霧法)僅能滿足普通高效過濾器過濾效率檢測精度的要求，即最高可達(dá)到≥0.3μ，99.99％，根本不能檢測超高效空氣過濾器(ULPA)，本發(fā)明的MPPS過濾效率檢測系統(tǒng)能滿足最易穿透粒徑(0.1～0.2μ)過濾效率99.9995％以下的各型HEPA/ULPA(高效/超高效)空氣過濾器的過濾性能檢測，提升國內(nèi)產(chǎn)品的技術(shù)檔次，適應(yīng)高科技企業(yè)對HEPA/ULPA產(chǎn)品的質(zhì)量保證要求，為替代進(jìn)口產(chǎn)品打基礎(chǔ)。
2、采用DEHS(二乙基巳醇癸二酸脂)，DOS或PAL等為試驗(yàn)塵源的MPPS法既不傷害HEPA/ULLPA空氣過濾器產(chǎn)品質(zhì)量又不污染環(huán)境，以適應(yīng)電子等高科技產(chǎn)業(yè)因高效空氣過濾器產(chǎn)品質(zhì)量受試驗(yàn)塵源影響而拒絕鈉焰、油霧檢測法的現(xiàn)狀。
3、本發(fā)明MPPS檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能型、機(jī)電一體化，極大的提高了工效、每臺高效空氣過濾器的檢測時(shí)間，由傳統(tǒng)方式的15分鐘左右提高到每臺約3分鐘，而且全部檢測結(jié)果經(jīng)電腦分析、計(jì)算和整理后即時(shí)打印出來，現(xiàn)行檢測系統(tǒng)限于檢測方式根本做不到這一點(diǎn)，還需另外計(jì)算整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。每套MPPS檢測系統(tǒng)可滿足年產(chǎn)5萬臺HEPA/ULPA高效過濾器生產(chǎn)廠，逐臺檢測的需要，可大大提高國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量保證的可信度，以適應(yīng)電子等高科產(chǎn)業(yè)要求，HEDA/ULPA高效空氣過濾器逐臺檢測并提供技術(shù)資料的需要。


圖1是本發(fā)明管路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明信號采集與系統(tǒng)控制示意圖；圖3是本發(fā)明控制過程示意圖；圖4是本發(fā)明主控制流程圖；圖5是空氣過濾器效率測試流程圖；圖6是空氣過濾器阻力測試流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
如圖1所示，風(fēng)機(jī)房41設(shè)置進(jìn)風(fēng)管路，進(jìn)風(fēng)管路依次設(shè)置初效過濾器1、中效過濾器2、風(fēng)機(jī)3，進(jìn)風(fēng)管路連接設(shè)置高效過濾器5的送風(fēng)間42，送風(fēng)間分別連接第一和第二上游測試通路，第一和第二上游測試通路內(nèi)依次設(shè)置發(fā)塵管8和9、混流裝置11和12、密閉閥14和15、上游采樣管16和17、靜壓環(huán)35和36，與第一和第二上游測試通路相鄰設(shè)置第一和第二下游測試通路，第一和第二下游測試通路分別由滑動通路和通路內(nèi)依次設(shè)置的孔板流量計(jì)26和27、下游采樣管28和29、風(fēng)閥31和32構(gòu)成，滑動通路一端設(shè)置氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)37，另一端設(shè)置滑動靜壓環(huán)38。第一和第二上游測試通路4分別連接循環(huán)旁路39，循環(huán)旁路內(nèi)設(shè)置密閉閥13。第一和第二下游測試通路分別連接出風(fēng)間40。送風(fēng)間42設(shè)置檢修門。
本發(fā)明所述混流裝置為多葉擾流葉輪；密閉閥為氣動密閉蝶閥。
本發(fā)明選用對生產(chǎn)環(huán)境無害的DEHS(二乙基巳醇癸二酸脂)為檢測系統(tǒng)試驗(yàn)塵源，配以ATM225發(fā)塵器，所產(chǎn)生的高濃度DEHS氣溶膠粒徑分布的峰值在最易穿透粒徑范圍，以保證最易穿透粒徑的全效率檢測精度。設(shè)置有風(fēng)力驅(qū)動多葉混流裝置，以滿足下游采樣斷面顆粒濃度分布均勻度達(dá)到EN-1822要求。
使用本發(fā)明將被測高效空氣過濾器放置于靜壓環(huán)與滑動靜壓環(huán)之間，由電腦控制氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，帶動滑動通路部分，自動氣密通路并隨即開始檢測。
如圖2所示，風(fēng)機(jī)3連接變頻器4，送風(fēng)間內(nèi)設(shè)置溫濕度傳感器6和7，發(fā)塵管8和9分別連接發(fā)塵器10，上游采樣管16和17分別依次連接稀釋器18、上游激光離子計(jì)數(shù)器19；被測高效空氣過濾器22和23分別設(shè)置過濾器阻力壓差傳感器20和21；孔板流量計(jì)26和27分別設(shè)置孔板壓差傳感器24和25；下游采樣管28和29連接下游激光離子計(jì)數(shù)器30；變頻器4，溫濕度傳感器6和7，密閉閥13、14和15，上游激光離子計(jì)數(shù)器19，過濾器阻力壓差傳感器20和21，孔板壓差傳感器24和25，下游激光離子計(jì)數(shù)器30，上述部件分別與計(jì)算機(jī)33相連接，計(jì)算機(jī)33連接打印機(jī)34，控制過程如圖3所示。
本發(fā)明檢測數(shù)據(jù)采集、處理、系統(tǒng)控制、工況切換等，全部檢測工作由電腦控制完成。主控制流程如圖4所示，系統(tǒng)啟動后進(jìn)行測試界面選擇，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定測試參數(shù)，進(jìn)行測試類型選擇(阻力測試或效率測試)，測試完成后數(shù)據(jù)輸出。其中測試空氣過濾器效率的測試流程如圖5所示；測試空氣過濾器阻力的測試流程如圖6所示。
本發(fā)明上游采樣配置了顆粒濃度稀釋器以保證激光粒子計(jì)數(shù)器光通道處于正常采樣濃度，同時(shí)又保證了下游采樣有足夠高的濃度，以確保過濾效率測試精度。
本發(fā)明檢測系統(tǒng)為兩條測量通路，分別適應(yīng)不同規(guī)格高效過濾器的檢測，可由電腦控制氣動密閉閥切換通路，檢測風(fēng)量由電腦控制變頻裝置，根據(jù)需要隨意設(shè)定。
本發(fā)明檢測系統(tǒng)可適應(yīng)額定風(fēng)量范圍為200-3600m3/h壓降為100～1000pa的各型HEPA/ULPA高效空氣過濾器，最高穿透粒徑效率測量精度可達(dá)99.9995％，阻力值精度可達(dá)0.5Pa。
權(quán)利要求
1.一種高效和超高效空氣過濾器過濾效率檢測系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)房設(shè)置進(jìn)風(fēng)管路，進(jìn)風(fēng)管路依次設(shè)置初效過濾器、中效過濾器、風(fēng)機(jī)，其特征是，所述進(jìn)風(fēng)管路連接設(shè)置高效過濾器的送風(fēng)間，風(fēng)機(jī)連接變頻器；送風(fēng)間分別連接第一和第二上游測試通路，所述上游測試通路內(nèi)依次設(shè)置發(fā)塵管、混流裝置、密閉閥、上游采樣管、靜壓環(huán)，所述上游采樣管依次連接稀釋器、上游激光離子計(jì)數(shù)器；與第一和第二上游測試通路相鄰設(shè)置第一和第二下游測試通路，所述下游測試通路由滑動通路和通路內(nèi)依次設(shè)置的孔板流量計(jì)、下游采樣管、風(fēng)閥構(gòu)成，孔板流量計(jì)連接孔板壓差傳感器；所述滑動通路一端設(shè)置氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，另一端設(shè)置滑動靜壓環(huán)；靜壓環(huán)與滑動靜壓環(huán)之間設(shè)置過濾器阻力壓差傳感器；所述下游采樣管連接下游激光離子計(jì)數(shù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效和超高效空氣過濾器過濾效率檢測系統(tǒng)，其特征是；所述第一和第二上游測試通路分別連接循環(huán)旁路，循環(huán)旁路內(nèi)設(shè)置密閉閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效和超高效空氣過濾器過濾效率檢測系統(tǒng)，其特征是，變頻器，溫濕度傳感器，密閉閥，上游激光離子計(jì)數(shù)器，過濾器阻力壓差傳感器，孔板壓差傳感器，下游激光離子計(jì)數(shù)器，上述部件分別與計(jì)算機(jī)相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無污染、高工效的高效和超高效空氣過濾器過濾效率檢測系統(tǒng)。本發(fā)明風(fēng)機(jī)房設(shè)置進(jìn)風(fēng)管路，進(jìn)風(fēng)管路依次設(shè)置初效過濾器、中效過濾器、風(fēng)機(jī)，進(jìn)風(fēng)管路連接設(shè)置高效過濾器的送風(fēng)間，送風(fēng)間分別連接第一和第二上游測試通路，所述上游測試通路內(nèi)依次設(shè)置發(fā)塵管、混流裝置、密閉閥、上游采樣管、靜壓環(huán)，所述上游采樣管依次連接稀釋器、上游激光離子計(jì)數(shù)器；與第一和第二上游測試通路相鄰設(shè)置第一和第二下游測試通路，所述下游測試通路由滑動通路和通路內(nèi)依次設(shè)置的孔板流量計(jì)、下游采樣管、風(fēng)閥構(gòu)成，所述滑動通路一端設(shè)置氣缸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，另一端設(shè)置滑動靜壓環(huán)；所述下游采樣管連接下游激光離子計(jì)數(shù)器。本發(fā)明適用于微電子、生物工程、宇航技術(shù)、醫(yī)療制藥等行業(yè)潔凈室所用的高效空氣過濾器的過濾效率的檢測。
文檔編號G01N15/00GK1895732SQ20061001436
公開日2007年1月17日 申請日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者涂光備, 王順鋼, 曹國慶 申請人:天津市海光空調(diào)凈化技術(shù)咨詢有限公司