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C.1 空气洁净度等级测试
C.1.1 空气洁净度等级的测试宜采用粒子计数器,采样量应大于1L/min。测试粒径大于或等于0.5μm粒子时,宜采用光散射粒子计数器;测试粒径大于或等于0.1μm的粒子时,宜采用大流量激光粒子计数器,采样量应为28.3L/min;测试粒径小于0.1μm的超微粒子时,宜采用凝聚核激光粒子计数器。
C.1.2 采样点的确定应符合下列规定:
1 最少采样点应按下式计算:
式中:NL——最少采样点,四舍五入取整数;
A——洁净室(区)的面积。在水平单向流时,指与气流方向垂直的流动空气的截面积,以㎡计。
2 采样点应均匀分布于洁净室(区)的面积内,并应位于工作区高度。
C.1.3 每次采样的最少采样量应符合下列规定:
1 每个采样点的每次采样量(VS)应按下式计算:
式中:Cnm——被测洁净室(区)空气洁净度等级被测粒径的允许限值(个/m3);
20——在规定被测粒径粒子的空气洁净度限值时,可检测到的粒子数。
2 每个采样点的采样量应至少为2L,采样时间应最少为1min,当洁净室(区)仅有1个采样点时,在该点应至少采样3次。当VS很大时,采样时间较长,宜采用顺序采样法。
C.1.4 对于单向流洁净室,采样口应对着气流方向,对于非单向流洁净室,采样口宜向上。采样速度宜接近室内气流速度。
C.1.5 室内测试人员应穿洁净服,不得超过3人,测试人员应位于测试点下风侧并远离测试点,并应保持静止。进行换点操作时动作应轻,应减少人员对室内洁净度的干扰。
C.1.6 每个采样次数为2次或2次以上的采样点,应按下式计算平均粒子浓度:
式中:Xi——采样点i的平均粒子浓度,i可代表任何位置;
Xi1至Xin——每次采样的粒子浓度;
n——在采样点i的采样次数。
C.1.7 采样点为1个时,应按本规范式(C.1.6)计算该点平均粒子浓度。采样点为10个或10个以上时,应按本规范式(C.1.6)计算各点的平均浓度后,再按下式计算洁净室(区)总平均值:
式中:X——各采样点平均值的总平均值;
Xi1至Xim——按式(C.1.6)计算的各个采样点的平均值,即洁净室(区)总平均值;
m——采样点的总数。
C.1.8 置信上限(UCL)的计算应符合下列规定:
1 当采样点只有1个或多于9个时,不计算95%置信上限。
2 采样点为1个以上10个以下时,除应根据本规范式(C.1.7)计算各采样点的平均值和总平均值外,还应按下式计算总平均值的标准偏差:
3 应按下式计算总平均值的95%置信上限:
式中:t——分布系数,应按表C.1.8取值。
表C.1.8 95%置信上限(UCL)的t分布系数
4 每个采样点测得粒子浓度的平均值X1以及洁净室总平均值95%置信上限均未超过空气洁净度等级的浓度限值时,可认为该洁净室(区)已达到规定的空气洁净度等级。
测试结果未能满足规定的空气洁净度等级时,宜增加均匀分布的新采样点进行测试,应对包括新增采样点数据在内的所有数据重新计算,其结果可作为最终检验结果。
C.1.1~C.1.8 为了方便实施本节的相关要求,在本条文说明中列入2个空气洁净度等级计算实例,供参考。
(1)空气洁净度等级计算例1:
本例摘自国际标准《洁净室及相关受控环境 第4部分:设计、施工、启动》ISO 14644-1附录D中的例2,是为了说明95%置信度上限值计算对结果的影响。
规定一洁净室空气悬浮粒子洁净度动态时为ISO3级,采样点数目定为5个。由于采样点数目多于1个,少于10个,应计算95%置信度上限值。
只选择一种粒径限值(D≥0.1μm)。
1)ISO3级、粒径大于或等于0.1μm的粒子浓度限值:Cn(0.1μm)=1000个/m3。
2)在各采样点仅采样一次,各点每立方米的粒子数目X记录见表4。
表4 采样点粒子数
D=0.1μm时各粒子浓度值小于(1)中规定的限值。这个结果满足了分级的相关规定,因此可进行95%置信度上限值的计算。
3)按公式计算总平均值。
取800个/m3。
4)按公式计算采样点平均值的标准偏差。
6)所有单次采样量的粒子浓度均低于规定的分级限值,但是95%置信度上限值的计算表明,该洁净室的空气悬浮粒子洁净度不符合规定的级别。
本例说明,一个单次采样的限值外低粒子浓度(即第5个采样点)对95%置信度上限值计算结果的影响。因为空气洁净度未达标是由于该95%置信度上限值造成的,而这一上限值是由单个的低粒子浓度值造成,因此应记录、分析造成低粒子浓度的可疑因素,由相关各方协商认可。
(2)空气洁净度等级计算例2:
被测洁净室(区)面积为1000m2,空气洁净度等级为ISO5级,规定受控粒子粒径为0.3μm(D1)、0.5μm(D2)。根据测试结果确定在动态下是否符合规定的悬浮粒子允许浓度限值。
1)规定的粒径均在现行标准ISO5级粒径范围,并符合D2≥1.5D1的要求。
2)计算最大允许悬浮粒子浓度:
对大于或等于0.3μm的粒子:
选用采样量为28L/min的粒子计数器。这一选择满足:VS>2L、Cnm>20个/m3的要求,其采样时间大于或等于1min。
5)在每个采样点仅作一次采样(28L/min),测试得到的计数记录见表5:
表5 计数表(一)
(6)以测试数据,折算为每立方米的粒子数(Xi),见表6。
表6 计数表(二)
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