德州（zhōu）hepa高效過濾器

其實很多人對於高效過濾器的（de）了解還是停留在表麵上的，

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

比如效率為針對0.3um的粒子（zǐ）其（qí）濃（nóng）度不低於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這句（jù）話的詳細意思其（qí）實（shí）並沒有多少人（rén）思考（kǎo）！

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過濾器的（de）測試粒子的尺寸是什麽？

下麵（miàn）的內容（róng）則是我自己以前整理的（de）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以了！！！！

1.從HEPA高效過濾器效率說起

HEPA—high efficiency particulate air為高效過濾器

最早的HEPA 的使用來（lái）源（yuán）於（yú）美國軍（jun1）方, 為MIT相關標準。其後歐洲持續優化自身規範和標準

目前國家上（shàng）通行的是IEST-RP/EN1882/ ISO14644三大標準。中國國內大部分項目緊跟（gēn）的是EN1822標（biāo）準。

IEST規定對於MMD=0.3um的顆粒（lì）的整體（tǐ）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,也就是（shì）H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對（duì）於局部穿透率可以是整體的5倍（bèi）這當然（rán）是在MPPS 的粒徑考慮之下;
IEST描述
針對（duì）以上的兩張表格,分析（xī）如下:

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

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（duì）0.3um的要求.其實（shí）這個規定（dìng）要求的是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也（yě）就是氣溶膠是單（dān）分散相或者（zhě）多分散相的,是一個範圍內的氣溶膠群體（tǐ）,而絕不是單一（yī）粒徑的0.3um的氣（qì）溶膠;

2).CMD-Count of number Median Diameter指的是粒子尺寸中徑,也就是有50%的粒子大於這個值.50%的粒子小（xiǎo）於這個值。MMD=0.3um的（de）顆粒們其實它們的CMD大約（yuē）在0.2um.這是因為大顆粒的粒子占有的數量權重雖（suī）然小,但是質量（liàng）權重很大（dà）。因此在IEST上麵（miàn）說99.97%@0.3um其實大致等（děng）同（tóng）於EN1882的MPPS的顆粒直徑.這裏也僅僅是類似，不能完全等同。

3).新版的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃入高效係列,不（bú）同（tóng）於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多（duō）少,是需要對某一種濾料（liào）,比如某一種（zhǒng）玻璃纖維（wéi）做實驗室測試的。需要至少做5次重複試驗。每次試驗均要發單[準]分散相（xiàng）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（zuì）低點。根據（jù）現在（zài）EN1822的統計（jì）,絕大部分的最易穿透的粒子粒徑在（zài）0.1um-0.25um之（zhī）間的（de）某一個值。從商業角度而（ér）言,氣溶膠發生器或（huò）者LASKIN噴嘴噴出的氣溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從（cóng）標準差而言.σ1.5為多分散。需要注意的（de）是這個標準差和粒（lì）徑大小沒有直接關係，也（yě）就是計算結果和粒徑沒（méi）有關係（xì）.因此91小视频可以認為MPPS的粒徑大（dà）小在測試的時候不是針對某一個粒徑的而（ér）是針（zhēn）對一個區間的。這個也就是為什（shí）麽MPPS在實（shí）際現場測試的時候要求測（cè）試一個區間範圍內的所有（yǒu）粒子數量總（zǒng）和;同時也要說明的是（shì）不同的過濾風速下MPPS是不同（tóng）的。出廠前需要明確額定濾速是多少.

5).對於實際的MPPS測試,一般要求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數。這裏所隱含的（de）條件是氣溶膠（jiāo）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（dìng）偏差不能超過10%;

2.氣溶（róng）膠發生器

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

壓（yā）縮空（kōng）氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散（sàn）冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單分散相異凝結 1.05

Rapaport-Weinstork 發（fā）生器 單（dān）分散相異凝結 1.05

自由噴射凝結式氣溶膠發生器 準單分（fèn）散相（xiàng）自凝結 σ=1.5

氣溶膠（jiāo）發塵+DPMS 多分散電移過濾為單（dān）分（fèn）散（sàn）相（xiàng） σ=1.1不穩定

從美國的IEST可以看出他們使用的是第一種和第二種,用光度儀測試質量（liàng）濃（nóng）度比;而歐盟采用後麵四種進行測試，更加合理優越。不過問題在於MPPS不（bú）可能（néng）直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍。很多工廠直接把（bǎ）0.1-0.2um之間（jiān）的粒子數量全部（bù）加起來（lái）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（jìng）的（de）。直接把所有的粒子數（shù）量加在一起就（jiù）可以作（zuò）為（wéi）上下遊分別的粒子計數（shù）了。但是這裏要注意（yì）的是（shì）單分散相也不是真正的單分散相還是有各種粒徑分布（bù）的。隻要標準差小於1.5就可以這麽認為了。

對於多分散相就不是這麽回事了。因為標準差大於1.5，因此在進行測試的時候要求同時測粒子粒徑分布和（hé）數（shù）量。需要注意的是（shì）在（zài）上下遊收集的時候,在MPPS已（yǐ）經知（zhī）道的情況下,隻需（xū）要測量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵（miàn）的全部或者部分粒子（zǐ）數量即可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒子一般坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大（dà）值與（yǔ）最小值之比為2.5.因此在EN1822-5的要求下,最好取MPPS/2-MPPS*2的全部範圍或者部分。這是因為實際的光學粒子計（jì）數器（qì）有一個測量精度問題。大（dà）家知道的一般是測（cè）量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等。所以實際的結果是大部（bù）分廠家或者測試方最終的（de）計數結果0.1um-0.2um之間的（de）總（zǒng）數作為計量基礎。

根據EN1822要求,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是（shì）規（guī）範也可以要求（qiú）在mpps/2-mpps/1.5之間或（huò）者在mpps*1.5-mpps*2的分段上（shàng）任（rèn）選一組作為劑量範圍.因此實際的測試可以在

MPPS/1.5-MPPS*1.5

MPPS/2-MPPS*1.5

MPPS/1.5-MPPS*2

這三種情況下進行（háng）計量。

考慮到實際的光學粒（lì）子分析儀,應該可以（yǐ）在（zài）其（qí）中三（sān）個分段裏麵任（rèn）選一個並且選擇全部的粒子或者部分的粒子。到底怎麽選根據實際的粒子分析儀來。實際的工程（chéng）結果是選擇0.1-0.2um之間（jiān）的。因為大部分MPPS在0.18um的樣子,因此采用第二種分段發可以在（zài）0.09um-0.27um之間選擇部分也（yě）就是0.1um-0.2um之間的值作為劑量標準。

以上是對（duì）多分散粒子測試時候的分（fèn）析與（yǔ）說明。

3:接收方法

一般有兩種方法。

一種（zhǒng）是用於測定質量濃度的光度計,它不能（néng）計數。因此可以用在DOP方法測試H13和H14上麵特別（bié）是在現場的時候；

另外一種是用粒子計數（shù）器或者粒徑分析計數器,它既可以測粒（lì）徑也可以測數量。不過需要說明的是不能認為它什麽（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（dà）家想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這樣的粒徑也能分析的一清二楚. 因此實際的接收粒子MPPS是在一段粒徑之間的。上麵已經說過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最（zuì）低MPPS的點是曲線找出來的,而不是實（shí）際測出來（lái）的。規定要求測至少六種不（bú）同的粒徑,通過畫曲線的方法找到最低（dī）點MPPS。這種（zhǒng）方法隻能用單分散相的粒子發生器來測試。因此其實找到的不是單一粒（lì）徑,而（ér）是一個區間;

並且在EN1822-4和EN1822-5裏麵已（yǐ）經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間的粒徑,所以這更加說明了是（shì）粒子分析隻能測試出某一段粒徑之間而絕不是細到每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於H13和H14,IEST要求對於其（qí）測試質量（liàng）濃度就可（kě）以了,而對於高要求的U15以上要求（qiú）用粒子計（jì）數器,並（bìng）且直接（jiē）讀取0.1um-0.2um或者（zhě）0.2um-0.3um兩組中的更加不利的那一個數（shù）據.但是並不需要先檢測（cè）出MPPS值（zhí）。

對於現場中的DOP檢測,很多（duō）公司使用TFI的冷發塵,由於其屬於多分散相，因此其實導致的結果（guǒ）就是CMD在0.4um,MMD在0.7um,已（yǐ）經大於0.3um的要求了。因（yīn）此要求現場的測試質量濃度比為99.99%@H13H14是合理的.因為這裏的結果已經比（bǐ）0.3um為99.99%在實驗室要（yào）求低了。

對於大部分的項目而言,還是使用H14以上的高效比較（jiào）保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的就需（xū）要測試MPPS了,對於測（cè）試方（fāng）法上（shàng）麵已經有說明,總體而言就是測包含MPPS的（de）一段（duàn）區間粒徑的數量;

6:對測（cè）試結（jié）果的（de）分析

由於現場測（cè）試的隻能是樣本（běn）,而且不可能全部都測.因此（cǐ）實際的結果分析采用了泊鬆分布的95%置信區間的結果。

參考資（zī）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統（tǒng）計學相關知識,包括泊鬆分布/95%置信（xìn）區間/標準差/幾（jǐ）何（hé）標準差