晉城（chéng）hepa高效過濾器

其實很多人（rén）對於高效過濾器的了解還是停留（liú）在（zài）表麵上的，

比如隻知道潔淨室要安裝初效（xiào）G4+中效F5+中高效F9+末端（duān）的高效H14，但是對於高效過濾器的一些（xiē）特性還是不太了解的！

比如效率為針對0.3um的粒子其濃度不低於99.97%為美國的（de）A級別高效過（guò）濾器,這句話的詳細意思其實並沒有多少人思考！

比如（rú）MPPS方法介紹的H14或（huò）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（zhěng）理的一些筆記，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（kě）以了！！！！

1.從HEPA高效（xiào）過濾（lǜ）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。其後歐洲持續優化自（zì）身規範和標準

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

IEST規定（dìng）對於MMD=0.3um的顆粒（lì）的整體效率不低於99.97%為高效（xiào）;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠下通過率大於99.95%的就可以（yǐ）,也就是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局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（yǐ）上的兩張表格,分析如下:

1).IEST中的MMD-Mass Median Diameter指的是粒子質量中徑,也就是所有的氣（qì）溶膠（jiāo）粒徑分布當中50%的質量大於這個值,50%的質量小於這個值.

因此（cǐ）不要認為（wéi）IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針對0.3um的要求（qiú）.其實這個規定（dìng）要求（qiú）的是（shì）質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就（jiù）是氣溶膠是單分（fèn）散相（xiàng）或（huò）者多分散相的,是一個範圍內的氣（qì）溶膠群（qún）體,而絕不是單一粒（lì）徑的0.3um的氣溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指（zhǐ）的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子（zǐ）大於這個值.50%的粒子（zǐ）小於這個值（zhí）。MMD=0.3um的顆粒們其實它們（men）的CMD大約在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占有（yǒu）的數量權（quán）重雖然小,但是質量權（quán）重很大。因此在IEST上麵說99.97%@0.3um其實大致等同於EN1882的MPPS的顆粒直（zhí）徑（jìng）.這裏也（yě）僅僅是類（lèi）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,是需要對某一種濾（lǜ）料,比如某（mǒu）一（yī）種玻璃纖（xiān）維做實驗室測試的。需要至少（shǎo）做（zuò）5次重（chóng）複試驗。每次試驗均（jun1）要發單[準]分散相或者多分散相的粒子,布滿整體的0.1-0.5um的區間。最後用曲線做出來最低點。根（gēn）據現在EN1822的統計,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在0.1um-0.25um之間的某一個值。從商業角（jiǎo）度而（ér）言,氣溶（róng）膠（jiāo）發生器或者LASKIN噴嘴噴出的氣（qì）溶（róng）膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標準差而（ér）言.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標準（zhǔn）差和粒（lì）徑大小沒有直接關係，也（yě）就是計（jì）算結（jié）果（guǒ）和粒徑沒（méi）有關係.因此嫩草影院可以認為MPPS的粒徑大小（xiǎo）在測試的時候（hòu）不是針對某一個（gè）粒徑的而是針對一個區間的。這個也就是為什麽MPPS在實際現場測試的時候要求測試一個區間範圍內（nèi）的所有粒子數量總和;同時也要說明的是不同的過濾（lǜ）風速下MPPS是不同的。出（chū）廠前需要明確額定濾速是多少.

5).對於實際的（de）MPPS測試,一（yī）般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍（wéi）之內的所有粒子總數。這裏所隱含的條件是氣溶膠的發塵應該正好落在這個範圍（wéi）之內,而且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超過10%;

2.氣溶膠發生器

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

壓縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器（qì） 單分散相異凝結（jié） 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結（jié） 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發生器（qì） 準單分散相自（zì）凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移過濾為單（dān）分散相 σ=1.1不穩定

從（cóng）美國的IEST可以看出他們使（shǐ）用的是第一種和第二種,用光度儀（yí）測試質量（liàng）濃度比;而歐盟（méng）采用後麵四種進行測試，更（gèng）加（jiā）合理優越（yuè）。不過問題在於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實是（shì）一個範圍。很多工廠直接把0.1-0.2um之間的粒子數量全部加起來作為MPPS的數量考慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的（de）說法,如果（guǒ）是采用單分散相粒子在測試效率的時候是不計量粒子分徑的（de）。直（zhí）接把所有的粒（lì）子數（shù）量加在一起就可以作為上下（xià）遊分別（bié）的粒子計數了。但是這裏要（yào）注意的是單分散相也不是真正的單分散相還是有各種粒（lì）徑分布的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相（xiàng）就不是這麽回事了。因為標準（zhǔn）差大於1.5，因（yīn）此在進行測試的（de）時候要求同時（shí）測粒子（zǐ）粒徑分布和數量。需要注意的（de）是在上下遊（yóu）收（shōu）集的時候,在MPPS已經知道的情況下,隻需要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的全部或者部分粒子數量即可。

舉例來說明:現在EN已經發（fā）現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這（zhè）個範圍（wéi）的最大值與最小值之比為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。這是因為實際的光學粒子計（jì）數器有一個測量精度問題。大家知道的一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是大部分廠家或者（zhě）測試方最終的計數結果（guǒ）0.1um-0.2um之間的總數（shù）作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要求在mpps/2-mpps/1.5之間或（huò）者在（zài）mpps*1.5-mpps*2的分段上任選一組作為（wéi）劑量範圍.因此實際的測試可以在（zài）

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種（zhǒng）情況下進行計量。

考慮到實際的光學粒子分析儀,應該可以在其中三個分段裏麵（miàn）任選一個並且選擇全部的粒子或者部（bù）分（fèn）的粒子。到底怎麽選根據（jù）實際的粒子分析儀（yí）來。實（shí）際的工程（chéng）結果是選擇0.1-0.2um之間的。因為大部分MPPS在（zài）0.18um的樣子,因此采用（yòng）第二種分段發（fā）可以（yǐ）在0.09um-0.27um之間選擇部分也就是0.1um-0.2um之間的值作（zuò）為劑量標準。

以上是對多分散粒子測（cè）試時候的分析與（yǔ）說明。

3:接收（shōu）方法

一般有兩種方法。

一種是用於（yú）測定質量濃（nóng）度的光度計,它不能（néng）計數。因此（cǐ）可以用在DOP方法測試H13和H14上麵特別是在現場的（de）時候；

另外一種（zhǒng）是（shì）用粒子（zǐ）計數（shù）器或者粒徑分析計（jì）數器,它（tā）既可（kě）以測粒徑也（yě）可以測數量。不過需要說明的是不（bú）能認為它什麽（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,而不是大家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能分（fèn）析的一清二楚. 因此實際的（de）接收粒子MPPS是在一段粒（lì）徑之間的。上麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是曲線找出來的,而不是實際測出來（lái）的。規定（dìng）要求測（cè）至少六種不同的粒徑,通過畫（huà）曲線的方法找到最低點MPPS。這種方法隻能用單分散相的粒（lì）子發（fā）生器來測試。因（yīn）此其實找到的不是單（dān）一粒徑,而（ér）是一個區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要求了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（mǒu）一段粒徑之間而絕不是細到每（měi）一粒徑的;

4. IEST的測試方法

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

對於（yú）現場中的DOP檢測,很多公司（sī）使用TFI的（de）冷發塵,由（yóu）於其屬（shǔ）於多分散相，因此其實（shí）導致的結果就是（shì）CMD在0.4um,MMD在0.7um,已經大於0.3um的要求了。因此要求現場的測試質量濃度（dù）比為99.99%@H13H14是合理的.因（yīn）為這裏的結果已經比0.3um為99.99%在實驗室要求低（dī）了。

對於大（dà）部分的項目而言,還（hái）是（shì）使用H14以上的（de）高效比較保險。

5. EN1822測試方法（fǎ）

對於H10以上（shàng）的就需要測試MPPS了,對於測試方法上麵已經有說（shuō）明（míng）,總體而言就是測包（bāo）含MPPS的一段區間粒（lì）徑的數量;

6:對測試結果的分析

由於現場測試的隻能是（shì）樣本,而且不可能全部都測.因此實際的結果分析（xī）采用了泊鬆分布的95%置信區間的結（jié）果。

參考資料

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（le）統計學相關知識,包括泊（bó）鬆分布/95%置信區間/標準差/幾何標準差