廣元（yuán）hepa高效過濾器（qì）

其實很多（duō）人對於高效過濾器的（de）了解還是停留在表麵上的，

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

比如效率為針（zhēn）對0.3um的粒子其濃度不低於99.97%為美國的A級別高效過濾器,這句話的詳細意思其實並沒有多少人思考！

比如MPPS方法介紹的H14或者U15過濾器的測試粒子的尺寸是什麽？

下麵（miàn）的內容則是我自己以前整（zhěng）理的（de）一（yī）些筆記，針（zhēn）對高效過濾器的一些詳細介紹。

不太懂（dǒng）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（zǎo）的HEPA 的使用來源於美國軍（jun1）方, 為（wéi）MIT相關標準。其後歐洲持續優化自身（shēn）規範和標準

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

IEST規定對於MMD=0.3um的顆（kē）粒（lì）的整體效率不低於99.97%為高效（xiào）;EN1882規定隻要在MPPS的氣溶膠下通過（guò）率大（dà）於99.95%的就可以,也就（jiù）是H13以上;
EN1822
從圖中可以看到如下信息:EN1882對於局部穿透率可以是整體的5倍這當然是在MPPS 的粒徑考慮之下（xià）;
IEST描述
針對以上的兩張表格,分（fèn）析如下:

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

因此不要認為IEST的規定@0.3um >=99.97% 或者@0.3um>=99.99%僅僅是針（zhēn）對0.3um的要求.其實這（zhè）個規定要求的是質量中徑在0.3um的氣溶膠群,也就是（shì）氣溶膠是單分散相或者多分散相的,是一（yī）個（gè）範（fàn）圍內的氣溶膠群體,而絕不是單一粒徑的0.3um的氣溶（róng）膠;

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

3).新版（bǎn）的EN1822-2009把以前的E10 E11 E12均作為HEPA的分類劃入高效係列,不同於以前的EN1822-2000;

4).MPPS到底是多少,是需要對某一種濾料,比如某一種玻璃（lí）纖維做實驗室測試的。需要至少做（zuò）5次重複試驗。每次試驗均要發單[準]分（fèn）散相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（zuò）出來最低點。根據現在EN1822的統計（jì）,絕大部分的最易穿透的粒（lì）子粒（lì）徑在0.1um-0.25um之間的某一個值（zhí）。從商業角度（dù）而言,氣溶膠發生器或者LASKIN噴嘴噴出的（de）氣（qì）溶膠粒徑不可能保證為唯一粒徑粒子,從標準差而言.σ1.5為多分散。需要注意的是這個標準差和粒徑大小沒有直（zhí）接關係，也就是（shì）計算結果和粒徑沒有關係.因此我（wǒ）們可以（yǐ）認為MPPS的粒徑大小在（zài）測試的時候不是針對某一個（gè）粒徑的（de）而是針對（duì）一個區間的（de）。這個（gè）也就（jiù）是為什麽（me）MPPS在實（shí）際現場測試的時候要求測試（shì）一（yī）個區間範圍內的所有粒子數量總和;同時（shí）也要說明（míng）的是不同的過濾風速下MPPS是（shì）不同的。出廠前需要明確額定濾速是多少.

5).對於（yú）實際的MPPS測試,一般要（yào）求收集MPPS/1.5---MPPS*1.5範圍之內的所有粒子總數。這裏所（suǒ）隱含的條件是氣溶膠的發塵應該正好落在這個範圍之內,而且粒徑的中值CMD應該正好等於MPPS[理想化],EN1822規定偏差不能超（chāo）過10%;

2.氣溶膠發生器

氣溶膠發生器可以分為若幹種,如熱發塵（chén）和冷發塵,異凝結（jié）發塵和同凝結發塵,在DPMS的幫助下可以保證有單分散（sàn）相（xiàng）粒徑發出。

壓縮空氣多分散熱發塵 MMD=0.3UM CMD=0.2UM

空氣多分散冷發塵 MMD=0.6UM CMD=0.4UM

Sinclair-LaMer 氣溶膠發生器 單分散相異凝（níng）結 1.05

Rapaport-Weinstork 發生器 單分散相異凝結 1.05

自由（yóu）噴射（shè）凝結式氣溶膠發（fā）生器 準單分散相（xiàng）自凝結 σ=1.5

氣溶膠發塵+DPMS 多分散電移（yí）過濾為（wéi）單分散相 σ=1.1不穩定

從（cóng）美國的IEST可以看出（chū）他們使用（yòng）的是第一種和第二（èr）種,用光度儀測試質量濃度比;而歐盟采（cǎi）用後麵四（sì）種進（jìn）行測試（shì），更加合理優越。不過問題在（zài）於MPPS不可能直接測量一個粒徑值。其實是一個範圍。很（hěn）多工廠直接把0.1-0.2um之（zhī）間的粒子數量全部加起（qǐ）來作為MPPS的數量考（kǎo）慮應該是符合MPPS/1.5—MPPS*1.5這個範圍的。

根據EN1822-5的說法,如（rú）果是（shì）采用單分散相粒子在（zài）測試效率的時候是不計量粒子分徑的（de）。直接把所有的粒子數量加（jiā）在一起就可以作為上下遊分別的粒子計（jì）數（shù）了。但是這裏要注意的是（shì）單分散相也（yě）不是（shì）真正的單分散相（xiàng）還是有（yǒu）各種粒徑分（fèn）布的。隻要標準（zhǔn）差小於1.5就可（kě）以這麽認為（wéi）了。

對於多分散（sàn）相就不是這麽回（huí）事了。因（yīn）為標準差大於1.5，因此在進行測試（shì）的時候要（yào）求（qiú）同時（shí）測粒子（zǐ）粒徑分布和數量。需要注意的（de）是（shì）在上下遊收集的時候,在MPPS已經知道的情況下（xià）,隻需要（yào）測（cè）量MPPS/2-MPPS*2分段裏麵的（de）全部（bù）或者部分粒子數量即可。

舉例來說明:現在EN已經發現MPPS粒（lì）子一般（bān）坐落於0.1um-0.25um之間。這個範圍的最大值（zhí）與最小值之比為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（fèn）。這是因為實（shí）際的光學粒子計數器有一個測（cè）量精度問題。大家知（zhī）道的一般是測量分段為0.1um 0.2um 0.3um 0.5um等等（děng）。所以實際的結果是（shì）大部分廠家或者測試方最終的計數結果0.1um-0.2um之間的總數作為計（jì）量基礎。

根據EN1822要求（qiú）,最好的測量範圍在mpps/1.5-mpps*1.5之間。但是規範也可以要求（qiú）在mpps/2-mpps/1.5之（zhī）間或者在（zài）mpps*1.5-mpps*2的分段上任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

這三種情況下進行計量。

考慮到實（shí）際（jì）的光學粒子分析儀,應該可以在其中三個分段裏麵任選一個（gè）並且選擇全部的粒子或者部分的粒子。到底（dǐ）怎麽選根據（jù）實際的粒子分析儀（yí）來。實際的工程結果（guǒ）是（shì）選擇0.1-0.2um之（zhī）間的。因為大部分MPPS在0.18um的樣子,因此采用第（dì）二種分段發可以在0.09um-0.27um之間選擇部分也（yě）就是0.1um-0.2um之間的值作（zuò）為劑量（liàng）標準。

以上是對多分（fèn）散粒子（zǐ）測試時候的分析與說明。

3:接收（shōu）方法

一般有兩種（zhǒng）方法。

一種是用於測定（dìng）質量濃度的（de）光度（dù）計（jì）,它不能計數。因（yīn）此可以用在DOP方法測試H13和H14上麵特別是在現場的時候；

另外一種是用（yòng）粒子計數（shù）器或者粒徑分析計數器,它既可以（yǐ）測粒徑也可以測數量。不（bú）過需要說明的是不能認為它（tā）什麽粒徑都能測（cè）,它一般隻（zhī）能分段測粒徑。比如0.1um 0.2um 0.3um 0.5um,而不（bú）是大家（jiā）想象的什麽0.111um,0.157um,0.18um這（zhè）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（zhī）間的。上麵已經說（shuō）過了。

這是因為EN1822-3對於濾料測試的最低MPPS的點是曲線（xiàn）找出（chū）來的,而不是實際（jì）測（cè）出來的。規定要（yào）求測至少六種（zhǒng）不同的粒徑,通過畫曲線的方法找到最低（dī）點MPPS。這種方法（fǎ）隻能用單分散相的（de）粒子（zǐ）發生器來測試。因此其實找到的不是單一粒徑,而是一個（gè）區（qū）間;

並且在（zài）EN1822-4和EN1822-5裏麵已經要求了MPPS/1.5—MPPS*1.5之間（jiān）的粒徑,所（suǒ）以這更加說明了是粒子分析隻能測試（shì）出（chū）某（mǒu）一段粒徑之間而絕不是細到（dào）每一粒徑的;

4. IEST的測試方法

對於（yú）H13和H14,IEST要求對於其測試質量濃度就可以了,而對於高要求的（de）U15以上要求用粒子計數器,並且直接讀取0.1um-0.2um或者0.2um-0.3um兩組（zǔ）中的更加不利的那一（yī）個數據.但是並不需要先檢（jiǎn）測出MPPS值。

對於現場（chǎng）中的（de）DOP檢測（cè）,很多公司使用TFI的冷發（fā）塵,由於其屬於多分散相，因此其實導致（zhì）的結果就是CMD在（zài）0.4um,MMD在0.7um,已（yǐ）經大於0.3um的（de）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（yīn）為這裏的結果已經（jīng）比0.3um為99.99%在實（shí）驗室要求低了。

對於大部（bù）分的項目而言,還是使用H14以上的高效比較保險。

5. EN1822測試方法

對於H10以上的就需要測試MPPS了,對於測試方法上（shàng）麵已經有說明（míng）,總體而言就是測包含MPPS的一段區間粒徑的（de）數量;

6:對測試結果的分析

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

參（cān）考資料

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計學相關知識,包括泊（bó）鬆分布/95%置信區（qū）間/標準差/幾何標準差