前言：

  隨著新能源鋰電池、半導體、生物制藥、液晶面板等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度提出了更高的要求，有效控制潔凈室空氣中的塵埃粒子濃度至關(guān)重要。按照國家相關(guān)規(guī)定，潔凈室在設(shè)計、建造以及交付運行以后，都需要對其性能和合理性進行綜合評價分析。那么，企業(yè)為了滿足生產(chǎn)條件搭建符合標準要求的潔凈室環(huán)境，該如何實現(xiàn)對塵埃粒子的監(jiān)測呢?

  以往客戶僅在項目驗收時采用手持式塵埃粒子計數(shù)器針對作業(yè)廠區(qū)內(nèi)相關(guān)區(qū)域進行潔凈度檢測，而工程驗收合格投入使用后，則只會定期安排人工進行抽查巡檢，這樣的做法會帶來一系列的問題。

  傳統(tǒng)手持式塵埃粒子計數(shù)器存在的問題及風險

  1、增加了企業(yè)的潔凈成本。

  人工監(jiān)測將給潔凈廠房帶來額外的人員和設(shè)備，增加了潔凈負荷。有些企業(yè)為了能夠確保潔凈室作業(yè)環(huán)境持續(xù)可靠，會連續(xù)不間斷高功率運行FFU風機，這樣做不僅會加快濾網(wǎng)、風機等的壽命消耗，也帶來了能源的浪費。

  2、人工監(jiān)測缺乏采樣點和采樣時間的固定性。

  在手工操作下，前后兩次采樣點的位置很難保證在同一點，采樣的時間也不能保證在不同班次或日期的同一個相對或絕對時刻。因此，監(jiān)測數(shù)據(jù)之間很難產(chǎn)生相對的聯(lián)系，沒有可比性，不利于判斷系統(tǒng)運行的長期趨勢。

  3、定期檢測無法覆蓋所有污染超標風險。

  在生產(chǎn)過程中環(huán)境的情況往往是變化的，原材料的進出、人員的更換以及產(chǎn)品的變化都將對潔凈室的潔凈程度有所影響。往往在一個班次開始時環(huán)境是滿足要求的，而在結(jié)束時發(fā)現(xiàn)塵埃粒子數(shù)超出了標準。由于人工監(jiān)測無法提供連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，因此無法估計系統(tǒng)是在何時偏離了規(guī)定工況，更無法估計產(chǎn)品的質(zhì)量情況。這就無法保證潔凈室潔凈度，進而影響產(chǎn)品的良率和質(zhì)量。

  塵埃粒子計數(shù)器升級在線監(jiān)測的必要性

  1、標準對在線監(jiān)測的要求。

  新版GMP在硬件要求方面，提高了部分生產(chǎn)條件的標準，增加了在線監(jiān)測的要求，特別對懸浮塵埃粒子，也就是生產(chǎn)環(huán)境中的懸浮微粒的靜態(tài)、動態(tài)監(jiān)測，對浮游菌、沉降菌(生產(chǎn)環(huán)境中的微生物)和表面微生物的監(jiān)測都作出了詳細的規(guī)定。

  2、實現(xiàn)智能自動控制，無需人工參與。

  在線塵埃粒子計數(shù)器能夠?qū)崟r監(jiān)測潔凈室內(nèi)懸浮顆粒的個數(shù)并及時報警;并具備能夠與FFU風機等凈化設(shè)備智能聯(lián)動的功能，始終將環(huán)境內(nèi)懸浮塵埃粒子個數(shù)維持在標準要求的較低范圍內(nèi)，從而將FFU風機設(shè)備的能耗和損耗控制在較低水平。

  3、覆蓋整個生產(chǎn)過程，降低污染風險。

  7*24小時的連續(xù)不間斷監(jiān)測，保證產(chǎn)品在全流程生產(chǎn)工序中免受污染，提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低不良率風險。

  在線塵埃粒子計數(shù)器面臨的挑戰(zhàn)

  1、連續(xù)不間斷運行，對壽命的要求。

  傳統(tǒng)手持式設(shè)備多采用氣泵進行采樣，而氣泵的壽命一般僅有幾千小時，而且成本較高，噪音較大。而且氣泵在運行一段時間后會存在機械磨損，造成對潔凈室環(huán)境的污染。

  2、連續(xù)不間斷運行，對數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性的要求。

  塵埃粒子計數(shù)器在長期運行的過程中，會由于光源的老化及采樣氣泵的磨損，導致測量準確度發(fā)生漂移。由于手持式塵埃粒子計數(shù)器可以在每次使用前采用調(diào)零器進行校準，而在線塵埃粒子計數(shù)器由于安裝位置的局限，無法實現(xiàn)頻繁的調(diào)零動作，這需要在線粒子計數(shù)器滿足免維護的要求。

  3、多點分布式安裝，對設(shè)備系統(tǒng)及施工安裝的要求。

  潔凈室在線監(jiān)測系統(tǒng)，是一套實時監(jiān)測潔凈區(qū)域潔凈度的在線監(jiān)控管理系統(tǒng)，對潔凈室內(nèi)的多個傳感器進行管理。包括遠程控制、數(shù)據(jù)儲存、歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析和趨勢圖，當被監(jiān)測區(qū)域一旦超出限定值系統(tǒng)將自動報警。

  四方光電塵埃粒子計數(shù)器：潔凈室在線監(jiān)測解決方案

  四方光電基于12年光散射技術(shù)的研究與創(chuàng)新，推出了在線塵埃粒子計數(shù)器OPC-6500F、OPC-6303M和OPC-6510，以及核心零部件激光塵埃粒子計數(shù)傳感器PM5000S、PM3003NS和PM5100，可廣泛應用于百級、千級、萬級、十萬級等潔凈室環(huán)境。

  1、低噪音渦輪風機采樣，7*24小時連續(xù)監(jiān)測穩(wěn)定性好。

  四方光電在線塵埃粒子計數(shù)器OPC-6510采用大流量渦輪風扇采樣，相對氣泵采樣有更好的穩(wěn)定性，以及壽命表現(xiàn)，能夠滿足10年連續(xù)工作需求。

  2、28.3L恒流采樣，確保長期數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。

  在線塵埃粒子計數(shù)器OPC-6510內(nèi)置超聲波流量傳感器，能夠快速準確的監(jiān)測采樣流量，實時進行反饋調(diào)節(jié)，消除了氣泵長時間運行后采樣流量衰減的影響，保證在線塵埃粒子計數(shù)器在長期運行過程中的28.3L/min氣泵恒流采樣。

  3、數(shù)據(jù)精準，與標準儀器設(shè)備線性相關(guān)性R2>0.9。

  為了驗證在線塵埃粒子計數(shù)器是否能夠滿足實際應用需求，四方光電將樣品送到韓國第三方測試機構(gòu)進行了OPC6510與標準設(shè)備委托對比測試，測試數(shù)據(jù)表明，OPC6510與標準設(shè)備線性相關(guān)系數(shù)R2=0.91，r=0.95。

OPC-6510與標準設(shè)備測量值對比圖表

OPC-6510與標準設(shè)備線性相關(guān)性分析圖表

  4、滿足ISO14644-1:2015、新版GMP、JJF1190-2008、GB/T6167-2007 標準

  四方光電塵埃粒子計數(shù)器檢測性能符合國家計量總局頒布的JJF1190-2008《塵埃粒子計數(shù)器校準規(guī)范》規(guī)程的技術(shù)要求以及多種國內(nèi)外標準，同時我司也可以向企業(yè)用戶提供核心粒子計數(shù)傳感器及解決方案，協(xié)助客戶通過整機的計量認證。