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摘要:本文针对洁净工作台的计量以及相关工作进行研究分析,探讨工作台的计量特性以及相关的校准要求和标准,按照相关的标准规范和规定对洁净工作台进行试验、评定和校准,希望能够科学评价洁净工作台的性能和效果。
关键词:洁净工作台;校准;注意事项
引言:
洁净工作台是一种特殊的空气净化设备,内部构件有箱体、风机、过滤器以及其他控制系统,相关要求规定洁净工作台的工作区等级需要达到ISO 5级。目前,洁净工作台已经广泛运用于我国的医疗卫生、电子精密仪器以及食品生产、生物制药等行业,保障了使用人员的身体健康,可提升产品的合格率。现针对国家的相关标准规范对洁净工作台使用性能的指标如空气洁净程度、过滤器捡漏、紫外线辐射强度等进行校准,判断这些参数是否可以满足相关使用要求,进而提升洁净工作台的实用价值。
1.简述洁净工作台的运行
1.1洁净工作台的校准价值
洁净工作台广泛运用于我国的医疗卫生、化学实验室等相关行业,主要为提供一种局部无菌、无尘的空气净化环境,若洁净工作台出现了问题就会直接威胁人们的生命健康,对人们的生活造成伤害,因此相关人员要对设备进行定期的校准,保证设备性能稳定性和可靠性。
1.2洁净工作台的运行原理
首先,在工作台面前后的风机的回风口带动下,工作区的空气会进入静压箱;其次,送风到高效过滤器后可以过滤风面形成洁净气流并以一定的断面风速通过工作区,带走尘埃颗粒;最后,在特定的风速下,杂质被带走,形成高洁净的工作台面环境。
1.3洁净工作台的校准项目和技术要求
目前我国的洁净工作台按照气流形成可以分为垂直层流洁净工作台和水平层流洁净工作台。主要的检查项目包括了以下几点:(1)捡漏项目,若下游的浓度超过了上游的0.01%表示泄露;(2)风速,要保证(0.3-0.6)米/秒的风速。(3)振动要低于5μm;(4)照明要大于300lx。
2.校准环境和条件分析
首先确定校准温度为(20±5)摄氏度,相对湿度要在45%RH-75%RH;
其次选用校准仪器,主要由过滤器捡漏仪、热球风速仪、声级计、激光尘埃粒子计数器、照度计等。
3.洁净工作台的校准方法
3.1过滤器捡漏校准
首先可以采用光度计扫描法。可以先采用多分散气溶胶发射浓度10μg/ L的分散气溶胶颗粒,并设定光度计的参数,可以将其设定为100%,后期可采用气溶胶光度计采样探头在过滤器的(20-30)mm沿着出风面以及过滤片边缘扫描,确定采样的流量为29.3L/min,巡检速度为(15-30)mm/s,气溶胶光度计显示的结果也就是过滤器的穿透率。
其次可以计数扫描法,该方法仅适用于大气层浓度大,如上游的粒径大于等于0.5μm的环境,如气溶胶浓度大于6000个/L时候可以选择大气层作为过滤器测试,若不满足这一要求可以采用多分散的PAO-4气溶胶,也要采用激光尘埃粒子计数器,并沿着过滤器整个出风口和过滤片边缘进行扫描,确定采样的流量为29.3L/min,巡检速度为(15-30)mm/s,此时将激光尘埃粒子计数器测得的结果作为过滤器下游泄露离子的浓度。
3.2风速分析
首先确定垂直气流的平均风速,一般在距离内侧壁板和窗口100mm的位置测定风速,可以在平面区域的垂直气流环境按照点、行距、列距设置150mm的网格,每个网格要以网格的中心点为测量点,每个测量点需要测量3次,且要去除测量点的边距,要求不等于15的倍数,后修整测量点的平均数值,获得最终的计算结果。
其次,测量水平气流的平均风速,要在距离内侧壁板的100位置测量风速,可以按照行列距离为150mm进行网格分布布置,要求每个点测量三次,要求去除测量边界后净尺寸不能为15的倍数,允许修正后测量点的距离,平均风速应当为各个测量点的平均值,要注意去除最大值和最小值,降低极差的影响。
最后要测量风速的不均匀度,因为各个测量点的相对试验标准差特殊,存在风速的不均匀度影响。因此测量时候需要注意不均匀度的分析。
3.3空气洁净度
测量空气洁净度时候需要控制工作台在正常运行中,首先让其工作运行10分钟,后在测量边距离工作区以及工作窗150mm将激光尘埃粒子计数器的采样探头置于工作台面上,每个点需要测量3次,最小的采样量为8.5L/次,要科学计算出所有的测量点的点悬浮离子浓度的平均值,让其占据所有平均值的95%置信上限,并判断工作台的空气洁净等级。
3.4沉降菌菌落数
测量沉降菌菌落数的时候要让工作台正常条件下运行10分钟,按照一定的工作环境布置,要求将已经灭菌的装有营养琼脂的培养皿置于工作区的台面测量点上,先暴露半小时后盖上皿盖,并取出培养皿,在30摄氏度-35摄氏度的环境中培养48小时,可以用肉眼观察平板上的菌落数,排除最大值和最小值后,取平均值作为沉降菌的菌落数。
3.4噪声分析
噪声分析是在洁净台工作正常的环境下运行,一般需要在工作台中心点400mm的高度上测量噪声,测量3次可以计算出平均的噪声,之后关闭工作台,并在相同的位置上测量背景的噪声,连续测量多次后计算出声音噪声的平均值,修正后为工作台的噪声。
3.5照度
在正常工作条件下在工作台区域的中心线每隔300mm设置一个测量点,控制内侧壁的最小距离为150mm,可用照度计测量每个点位的照明值,每个点需要测量三次,后取得点位的平均值作为工作台的照度。
3.6增幅
在正常的工作情况下,设置振动仪的振动转速 10Hz 变化到10kHz,测量三次后取平均值作为总增幅值,此时关闭工作台的风机,再次测量工作台的背景增幅,测量三次后减去背景的增幅值为工作台的增幅值,为避免周围环境的影响,需要将振动分析计的拾振器放置于操作面的几何中心,测出X、Y、Z三个轴向的总振幅值,获得不同轴线的结果。
3.7紫外线辐射强度
工作台置于正常工作条件下,在工作台面横向中心线每隔 300mm 设置一个测量点,与内侧壁最小距离为 150mm,打开工作台紫外灯,用紫外辐射照度计测量各测量点紫外辐射强度值,各测量点的测量平均值为工作台紫外辐射强度。
4.结语
综上所述,采用科学的校准方法,结合多次试验数据和分析可以实现洁净工作台的有效校准,利用实验分析的方式可以获得有追溯性,具有广泛可行性和实用性的结果,为校准机构建立完善的计量标准可提供参考依据,建议推广。总体设计方案合理,各项技术性能符合建标要求,但其溯源方法有待进一步研究。
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