高效過(guò)濾器的檢測(cè)方法
高效過(guò)濾器的檢測(cè)方法
鈉焰法SodiumFlame
源于英國(guó)，中國(guó)通行，歐洲部分國(guó)家于20世紀(jì)70～90年代實(shí)行。試驗(yàn)塵源為單分散相氯化鈉鹽霧?！傲俊睘楹}霧時(shí)氫氣火焰的亮度。主要儀器為光度計(jì)。
鹽水在壓縮空氣的攪動(dòng)下飛濺，經(jīng)干燥形成微小鹽霧并進(jìn)入風(fēng)道。在過(guò)濾器前后分別采樣，含鹽霧氣樣使氫氣火焰的顏色變藍(lán)、亮度增加。以火焰亮度來(lái)判斷空氣的鹽霧濃度，并以此確定過(guò)濾器對(duì)鹽霧的過(guò)濾效率。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鹽霧顆粒平均直徑為0.4mm，但對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有裝置的實(shí)測(cè)結(jié)果為0.5mm。歐洲對(duì)實(shí)際試驗(yàn)鹽霧顆粒中徑的測(cè)量結(jié)果為0.65mm。
隨著掃描法的普及，歐洲已經(jīng)不再使用鈉焰法。國(guó)內(nèi)有關(guān)部門正在修訂原有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，是廢止還是繼續(xù)使用鈉焰法，兩種意見(jiàn)的都沒(méi)有結(jié)論。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：英國(guó)BS3928-1969，歐洲Eurovent4/4，中國(guó)GB6165-85。
DOP法
源于美國(guó)，國(guó)際通行，中國(guó)從未實(shí)行過(guò)。試驗(yàn)塵源為0.3mm單分散相DOP（塑料工業(yè)常用增塑劑）液滴。“量”為含DOP空氣的渾濁程度。測(cè)量粉塵的儀器為光度計(jì)（photometer）。以氣樣的濁度差別來(lái)判定過(guò)濾器對(duì)DOP顆粒的過(guò)濾效率。
對(duì)DOP液體加熱成蒸汽，蒸汽在特定條件下冷凝成微小液滴，去掉過(guò)大和過(guò)小的液滴后留下0.3mm左右的顆粒，霧狀DOP進(jìn)入風(fēng)道。測(cè)量過(guò)濾器前后氣樣的濁度，并由此判斷過(guò)濾器對(duì)0.3mm粉塵的過(guò)濾效率。
DOP法已經(jīng)有50多年的歷史，這種方法曾經(jīng)是國(guó)際上測(cè)量高效過(guò)濾器常用的方法。早期，人們認(rèn)為過(guò)濾器對(duì)0.3mm的粉塵難過(guò)濾，因此規(guī)定使用0.3mm粉塵測(cè)量高效過(guò)濾器。
DOP中含苯環(huán)，人們懷疑它致癌，因此許多實(shí)驗(yàn)室改用性能類似但不含苯環(huán)的替代物，如DOS，但試驗(yàn)方法仍稱“DOP法”。
通過(guò)改變發(fā)塵參數(shù)，可以獲得其它粒徑的DOP液滴。于是就有20年前歐美國(guó)家測(cè)量超高效過(guò)濾器的0.1mmDOP法，有時(shí)測(cè)量?jī)x器也改為凝結(jié)核激光粒子計(jì)數(shù)器。有些國(guó)外廠家曾標(biāo)出對(duì)0.05mm或0.03mmDOP的過(guò)濾效率，那都是商業(yè)上無(wú)科學(xué)依據(jù)的標(biāo)新立異。
測(cè)量高效過(guò)濾器的DOP法也稱“熱DOP法”。與此對(duì)應(yīng)的“冷DOP”是指Laskin噴管（用壓縮空氣在液體中鼓氣泡，飛濺產(chǎn)生霧態(tài)人工塵）產(chǎn)生的多分散項(xiàng)DOP粉塵，在對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行掃描測(cè)試時(shí)，人們經(jīng)常使用冷DOP。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)MIL-STD-282。
計(jì)數(shù)掃描法
歐洲通用，美國(guó)類似，其他國(guó)家緊跟。目前國(guó)際上高效過(guò)濾器的主流試驗(yàn)方法。
主要測(cè)量?jī)x器為大流量激光粒子計(jì)數(shù)器或凝結(jié)核計(jì)數(shù)器（CNC）。用計(jì)數(shù)器對(duì)過(guò)濾器的整個(gè)出風(fēng)面進(jìn)行掃描檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)器給出每一點(diǎn)粉塵的個(gè)數(shù)和粒徑。這種方法不僅能測(cè)量過(guò)濾器的平均效率，還可以比較各點(diǎn)的局部效率。
歐洲人的經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于高效過(guò)濾器，容易穿透的粉塵粒徑在0.1～0.25mm之間的某一點(diǎn)，先確定測(cè)試條件易穿透的粉塵粒徑，然后連續(xù)掃描測(cè)量過(guò)濾器對(duì)該粒徑粉塵的過(guò)濾效果，歐洲人將這種方法稱為MPPS。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)干脆規(guī)定只測(cè)量0.1～0.2mm區(qū)間。
試驗(yàn)中使用的塵源為是Laskin噴管產(chǎn)生的多分散相液滴，或確定粒徑的固體粉塵。有時(shí)，過(guò)濾器廠商要按照用戶的特殊要求，使用大氣粉塵或其它特定粉塵。若測(cè)試中使用的是凝結(jié)核計(jì)數(shù)器，就必須采用粒徑已知的單分散相試驗(yàn)粉塵。
用計(jì)數(shù)器掃描一臺(tái)過(guò)濾器需要較長(zhǎng)時(shí)間。為了節(jié)省時(shí)間，國(guó)外將4組大流量采樣頭和激光測(cè)量裝置合為一體，這使檢測(cè)速度大大提高，但一臺(tái)掃描臺(tái)的檢測(cè)速度仍趕不上一條普通過(guò)濾器生產(chǎn)線的生產(chǎn)速度，所以主流過(guò)濾器廠經(jīng)常需要配置數(shù)臺(tái)掃描裝置。
計(jì)數(shù)掃描法是測(cè)試高效過(guò)濾器嚴(yán)格的方法，用這種方法替代其它各種傳統(tǒng)方法是大趨勢(shì)。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：歐洲EN1882.1～1882.5-1998～2000，美國(guó)IES-RP-CC007.1-1992。
光度計(jì)掃描
塵源一般為多分散相液滴，如Laskin噴管產(chǎn)生的DOP煙霧。使用光度計(jì)對(duì)過(guò)濾器的全平面進(jìn)行掃描檢漏。這種掃描方法能快速、準(zhǔn)確地找到過(guò)濾器的漏點(diǎn)。由于塵源為多分散相，而光度計(jì)不能確定粉塵粒徑，所以這種掃描法給出“過(guò)濾效率”沒(méi)有什么實(shí)際意義。
有些廠家和用戶認(rèn)為，只要對(duì)濾紙的品質(zhì)和規(guī)格嚴(yán)加控制，過(guò)濾器的效率就已經(jīng)確定了，因此，僅進(jìn)行以檢漏為目的的掃描就可以保證過(guò)濾器的質(zhì)量。
光度計(jì)掃描檢漏的方法沒(méi)有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)可依，但這種方法對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制很有效，所用的測(cè)試設(shè)備又相對(duì)簡(jiǎn)單，因此有些廠家目前使用這種方法。光度掃描測(cè)試臺(tái)很容易改成計(jì)數(shù)掃描臺(tái)，花些錢將買臺(tái)激光粒子計(jì)數(shù)器就可以了。
油霧法OilMist
原西德，原蘇聯(lián)，中國(guó)。塵源為油霧?！傲俊睘楹挽F空氣的濁度。儀器為濁度計(jì)。以氣樣的濁度差別來(lái)判定過(guò)濾器對(duì)油霧顆粒的過(guò)濾效率。
德國(guó)規(guī)定用石蠟油，油霧粒徑為0.3～0.5mm。中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的油霧平均重量直徑為0.28～0.34mm，對(duì)油的種類未做具體規(guī)定。
油霧法在德國(guó)本土已經(jīng)成為歷史，德國(guó)于1993年率先搞出了計(jì)數(shù)掃描法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1882就是以德國(guó)計(jì)數(shù)掃描法標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本制定的。
雖然中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可以用油霧法，但國(guó)內(nèi)廠家更愿意使用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的另一種鈉焰法，只有部分生產(chǎn)濾材的廠家在測(cè)量過(guò)濾材料時(shí)仍使用油霧法。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：中國(guó)GB6165-85，德國(guó)DIN24184-1990。
熒光法Uranine
只有法國(guó)使用，目前僅限于對(duì)部分核工業(yè)過(guò)濾器的測(cè)試。試驗(yàn)塵源為噴霧器產(chǎn)生的熒光素鈉粉塵。試驗(yàn)中，首先在過(guò)濾器前后采樣，然后用水溶解采樣濾紙上的熒光素鈉，再測(cè)量含熒光素鈉水溶液在特定條件下的熒光亮度，這一亮度間接地反映出粉塵的重量。以過(guò)濾器前后樣品的熒光亮度差別來(lái)判斷過(guò)濾器效率。
根據(jù)法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)塵裝置產(chǎn)生的粉塵粒徑的計(jì)數(shù)平均值為0.08mm，粒徑的體積平均值為0.15mm。
熒光法比較麻煩，測(cè)量時(shí)要先采樣，再清洗試樣，然后再到另一處去測(cè)量熒光。實(shí)際上，法國(guó)過(guò)濾器廠過(guò)去常使用的是DOP法，而不是自己規(guī)定的熒光法，現(xiàn)在法國(guó)人又將歐洲標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)的計(jì)數(shù)掃描法定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，熒光法成了擺設(shè)。只有當(dāng)涉到核級(jí)高效過(guò)濾器時(shí)，為了滿足20年前傳統(tǒng)客戶的要求，他們才使用熒光法。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：法國(guó)NFX44-011-1972。
其它方法
變風(fēng)量檢漏。使用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)風(fēng)道，如果降低風(fēng)量后過(guò)濾器的效率降低，則肯定有漏點(diǎn)。在過(guò)去的高效過(guò)濾器試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)中，經(jīng)常出現(xiàn)變風(fēng)量檢漏的方法。變風(fēng)量檢查只能判斷過(guò)濾器是否有漏點(diǎn)，不能對(duì)漏點(diǎn)定位。
發(fā)煙檢漏。在暗室中，在過(guò)濾器上游發(fā)煙，用一束強(qiáng)光照射過(guò)濾器出風(fēng)面，當(dāng)過(guò)濾器有漏點(diǎn)時(shí)，可以明顯地看到漏點(diǎn)處的一縷青煙。這種方法可以準(zhǔn)確地對(duì)漏點(diǎn)定位，以便進(jìn)行可能的修補(bǔ)。發(fā)煙檢漏方法不那么講究，但十分有效。
無(wú)污染檢驗(yàn)。有些客戶擔(dān)心試驗(yàn)用的粉塵污染過(guò)濾器，過(guò)濾器制造廠不得不在測(cè)試時(shí)使用客戶認(rèn)為不污染過(guò)濾器的粉塵。例如，半導(dǎo)體芯片廠討厭鈉鹽、油霧、DOP，他們經(jīng)常要求制造廠家使用他們認(rèn)為安全的固體顆粒粉塵；有些制藥廠要求直接使用室外大氣中的粉塵測(cè)量過(guò)濾器。dUEiC
