Jak volit čítač počtu částic pro ověření čistých prostor i kvality vnitřního prostředí
Výrazná potřeba kontroly koncentrace nečistot ve vnitřním prostředí vzrostla v době vzniku prvních tzv. „čistých prostor“ v polovodičovém průmyslu následkem stále se zvyšujících požadavků na čistotu prostředí. Jak polovodičový průmysl rostl a klesaly rozměry prvků, bylo třeba specifikovat proces pomocí parametrů, které by bylo možné měřit pomocí nějakého „standardního“ přístroje.
Tim vznikl i požadavek na možnost jednoznačné srovnatelnosti výsledků takových měření. Proto byla stanovena mezinárodní norma ISO 21501-4, která má specifikovaných 11 základních požadavků na vlastnosti přístroje. Splněním všech požadavků této normy je zajištěna opakovatelnost výsledků měření a jejich srovnatelnost napříč přístroji i výrobci.
Tak jak rostly všeobecné požadavky na kvalitu výroby a zpřesňovala se výrobní technologie, nastala potřeba ověřovat čistotu prostředí také v ostatních oborech průmyslu i veřejných budovách. Vzniklo mnoho regulatorních nástrojů, jedním z nich je norma ČSN EN ISO 14 644.
V současnosti, kdy je kladen vysoký důraz na kvalitu životního prostředí stává se i kvalita vnitřního prostředí a tím i koncentrace částic, klíčovým parametrem.
Vyšší hladiny pevných částic mají nepříznivý dopad na zdraví dýchacích cest. Ověření koncentrace částic v daném místě může pomoci vytvořit nápravná opatření potřebná ke snížení jejich úrovně. Dalším faktorem, který má vliv na lidské zdraví a duševní pohodu, je hladina oxidu uhličitého (CO2), kdy vysoké hladiny CO2 mají řadu negativních zdravotních projevů, včetně únavy, závratí, zvýšené srdeční frekvence, abychom jmenovali alespoň některé.
V uzavřeném vnitřním prostředí tomu lze obvykle zabránit otevřením okna, to však neguje jakoukoli vnitřní filtraci vzduchu tím, že do vnitřního prostoru vnikají venkovní částice a znečišťující látky. Je tedy nezbytné zná vlastnosti vnitřního prostředí, včetně koncentrace částic.
Jak volit čítač částic jako monitor prostředí?
Často se výběr monitoru provádí jen na základě specifikací daného přístroje a kupní ceny. Než se dostaneme k rozhodnutí, je však důležité se hlouběji podívat na to, k jakému účelu bude přístroj používán, na prostředí, ve kterých bude používán a kdo bude přístroj používat. Bez zohlednění těchto informací bude volba pro danou aplikaci vždy méně vyhovující.
Při rozhodování musí zaznít i tyto otázky:
- V jakém typu prostředí bude přistroj používán, půjde jen o čítač částic? Bude použito v čistém prostoru například ISO třídy 3 pro rutinní počítání částic, nebo se bude používat pro ověření stavu procesu?
- Bude používáno jen pro kontrolu čistého prostoru nebo i k ověřováni limitu počtu a hmotnosti pevných částic ve vnitřních prostorách? Anebo i ke kontrole dalších parametrů prostředí, jako je teplota, vlhkost, koncentrace CO2, VOC a další?
- Jaký typ dat má přístroj shromažďovat? Půjde jen o pevné částice nebo i o další parametry prostředí?
- Budou zaznamenané informace jako jednoduché vyhověl/nevyhověl, nebo budou muset být získané informace zaznamenány do tabulky, popřípadě databáze pro další zpracování?
- Bude operátor monitor přenášet a umísťovat jej do kritických míst, nebo bude přístroj pevně instalován?
- Bude se čítač částic používat k certifikaci čistých prostor a cestování z místa na místo?
- Bude používán k nepřetržitému monitorování čistého prostoru? Bude vybaven vlastním kompresorem?
- Bude požadováno propojit čítač nebo monitor se systémem monitoringu závodu (Facility Monitoring System – FMS)?
Jak funguje čítač částic?
Čítač částic pracuje na principu buď rozptylu světla, nebo blokování světla. Proud aerosolu je tažen skrz komoru se světelným zdrojem (buď laserové světlo, nebo bílé světlo). Když je částice osvětlena světelným paprskem, světlo je rozptýleno, nebo pohlceno.
Světlo rozptýlené jednou částicí ve specifickém směru ve vztahu k původnímu směru vytváří jedinečný „podpis“, který se vztahuje k velikosti dané částice. To umožňuje velikostní rozlišení a počítání jednotlivých částic.
Čítač částic se skládá ze 4 základních částí:
1) Světelný zdroj (plynový laser, polovodičová laserová dioda, zdroj světla s vysokou intenzitou),
2) Elektronika pro detekci,
3) Systém průtoku vzorku,
4) Počítací elektronika
Kde takový monitor kvality či čítač částic pořídit?
Široký sortiment těchto přístrojů nabízí například společnost Particles Plus, která má v sortimentu jak, ruční (8306 s kanály od 0,3 μm do 75 μm), přenosné (7301 a 7501 s kanály od 0,3 μm do 25 μm), tak i přístroje pro pevnou instalaci, vybavené kompresorem a vlastním displejem pro místní ovládání, s komunikaci i místním úložištěm dat řady 5301 a 5501.
Particles Plus nabízí i přístroje pro ověřování kvality vnitřního prostředí řady AQM. Využívají pro detekci VOC foto-ionizační detektory (PID). Ty jsou sice jednodušší, a ne tak selektivní jako plynové chromatografické kolony, ale PID poskytují měření mnoha těkavých látek v reálném čase.
Jako příklad řešení monitorování kvality prostředí v průmyslu uvedeme monitor Particle Plus® 5301-AQM a 5302-AQM (obr. 1) pro pevné zabudování. Přístroje měří a zobrazují hmotnostní koncentrace částic pro PM1, PM2,5, PM5 a PM10 (měří 0,3 μm až 25 μm) včetně teploty, relativní vlhkosti a koncentrace CO2 atmosférického tlaku a koncentrace VOC. Jedná se o nejuniverzálnějšími monitory kvality vzduchu se vzdáleným přístupem dostupné pro pevné instalace.
Další informace o přístrojích Particles Plus® získáte od společnosti Blue Panther s.r.o., která je zástupcem tohoto výrobce pro Českou republiku a Slovensko.
Kontakt: www.blue-panther.cz
ZDROJ: PR článek společnosti Blue Panther
