Máy đếm hạt | Máy đo nồng độ bụi trong phòng sạch

Và bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu xem máy đếm hạt là gì? Nó có những loại nào và nguyên lý hoạt động ra sao.

Máy đếm hạt bụi là gì

Máy đếm hạt bụi hay còn gọi là máy đo nồng độ bụi là một công cụ hữu ích để theo dõi chất lượng không khí trong nhà (IAQ) trong phòng sạch và nơi làm việc, vì máy đếm hạt đo nồng độ của các hạt bụi trong không khí.

Máy đếm hạt trong không khí đóng một vai trò quan trọng trong việc theo dõi, phân loại và chẩn đoán nguồn gốc và sự phức tạp của các chất gây ô nhiễm trong các hoạt động phòng sạch. Các nhà sản xuất chất bán dẫn, màn hình phẳng và thiết bị lưu trữ đĩa cứng từ lâu đã nhận ra mối quan hệ giữa cải thiện chất lượng không khí và việc tăng sản lượng cuối cùng. Cụ thể, việc kiểm soát các hạt sinh ra trong không khí là điều cần thiết để đạt được các cấp độ sạch theo ISO cho phòng sạch, khu và không gian sạch. Do không gian làm việc thay đổi theo nhu cầu sản xuất, nên việc tiếp cận với thiết bị giám điều cần thiết để đo lường và duy trì mức độ sạch mong muốn.

Phòng sạch với các vấn đề về nồng độ bụi

Nguồn gốc bụi trong phòng sạch

Phòng sạch có yêu cầu rất cao, thậm chí môi trường này yêu cầu kiểm soát các hạt cực bé mà mắt con người không thể nhìn thấy được. Và hãy xem thử các hạt bụi đó có nguồn gốc từ đâu nhé.

• Con người: Được coi là nguồn ô nhiễm cao nhất trong phòng sạch, chiếm từ 75% đến 80% các hạt được tìm thấy. Và nó đến từ việc con người rụng đến 40.000 tế bào da mỗi phút. Ngay cả khi đứng yên, con người tạo ra khoảng 100.000 hạt có kích thước 0,3 micron hoặc lớn hơn, khi di chuyển con số đó lên đến 5.000.000 hạt.
• Quần áo phòng sạch: Việc mặc quần áo không đúng tiêu chuẩn, không đúng cách để hở da ra bên ngoài là một rủi ro rất lớn với phòng sạch.
• Thiết bị sản xuất và các bộ phận chuyển động của nó.
• Các dụng cụ làm sạch cũng có thể tạo ra hoặc mang theo các hạt.
• Nguyên liệu và sản phẩm có thể tạo ra các mảnh vỡ.

Yêu cầu của phòng sạch về độ bụi

Như chúng ta đều biết, mỗi tiêu chuẩn phòng sạch sẽ có những yêu cầu về độ sạch khác nhau. Trong đó có 2 tiêu chuẩn thường được sử dụng nhiều hơn đó là tiêu chuẩn ISO và tiêu chuẩn GMP (GMP WHO). Bạn có thể theo dõi chúng qua 2 hình ảnh bên dưới:

Xem thêm: 

Tiêu chuẩn phòng sạch ISO 14644-1

Hai loại máy đếm hạt và sự khác biệt

Máy đếm hạt ngưng tụ là gì? (Tối đa)

Máy đếm hạt ngưng tụ (CPC - Condensation Particle Counter), đôi khi được gọi là Máy đếm hạt nhân ngưng tụ (CNC - Condensation Nuclei Counter) đo nồng độ hạt siêu mịn không thể phát hiện bằng quang kế hoặc OPC. Phần chèn hộp mực chứa chất lỏng có độ tinh khiết cao, thường là cồn isopropyl hoặc butanol được áp dụng cho các mẫu không khí đi vào. Khi các hạt và chất lỏng tương tác, các hạt nano mở rộng đến kích thước xấp xỉ 10-12 um, do đó cho phép phát hiện dễ dàng hơn.

Quá trình này được gọi là tạo mầm đồng nhất. Máy đếm hạt CPC đạt được giá trị bão hòa lý tưởng, thường là 100-200%, bằng cách điều chỉnh chặt chẽ các mức bão hòa khi chúng dao động theo nhiệt độ. Độ bão hòa càng đồng đều, CPC có thể phát hiện các xung phương sai riêng lẻ của ánh sáng bị phân tán bởi các hạt đi qua càng chính xác. Các hạt không đồng nhất góp phần dẫn đến kết quả thử nghiệm có thể bị sai (hiểu nhầm) hoặc đánh lừa hoàn toàn, làm nổi bật một tình huống trong đó CPC được ưu tiên hơn so với máy đếm hạt quang học tiêu chuẩn. Máy đếm hạt quang học tiêu chuẩn thiếu độ nhạy để ghi lại các hạt ở ngưỡng khoảng 50nm. Máy đếm hạt ngưng tụ đếm tất cả các hạt có kích thước xuống đến 1 nm, tùy thuộc vào kiểu máy. Mặt khác, CPC không thể cung cấp dữ liệu về kích thước của các hạt mà chỉ có thể đếm số lượng.

Sử dụng và các ứng dụng phổ biến cho máy đếm hạt ngưng tụ:

• Kiểm tra độ vừa vặn của khẩu trang
• Kiểm tra bộ lọc
• Nghiên cứu chất lượng không khí trong nhà
• Đánh giá hệ thống lọc cơ học
• Giám sát nguồn điểm
• Xác thực các kiểm soát kỹ thuật hoặc quy trình

Máy đếm hạt tán xạ ánh sáng (máy đếm hạt laser)

Cách hoạt động của máy đếm hạt tán xạ ánh sáng (laser) trong không khí (LSAPC):

Máy đếm hạt tán xạ ánh sáng là một trong những thiết kế phổ biến nhất được sử dụng để giám sát và phân loại chất lượng không khí trong phòng sạch. Còn được gọi là máy đếm hạt quang học, đo nồng độ số lượng hạt và phạm vi kích thước để xác nhận hệ thống lọc cơ học và xác định nguồn ô nhiễm.

Khi một hạt đi qua một chùm ánh sáng, ánh sáng bị tán xạ. Máy đếm hạt quang học không trực tiếp chỉ ra kích thước của một hạt. Thay vào đó, chúng sẽ đo đường kính của ánh sáng bị phân tán và lơ lửng trong không khí. Kích thước hạt, còn được gọi là đường kính hạt, được đo sau khi máy dò photon chuyển đổi kích thước và tần số của ánh sáng tán xạ thành tín hiệu điện. Dữ liệu và phép đo hữu ích yêu cầu thiết kế quang học chất lượng và tia laser công suất cao với các góc chính xác.

TOP 3 máy đo độ bụi cầm tay thường được dùng trong phòng sạch

Dưới đây là 3 loại máy đo nồng độ bụi phòng sạch bạn có thể tham khảo để sử dụng:

Máy đo nồng độ bụi HT9600

Một số tính năng của mẫu máy HT9600:

• Thiết kế cầm tay nhỏ gọn, cho phép người dùng thao tác nhanh chóng, dễ dàng.
• Trang bị màn hình LCD, có đèn nền, hiển thị chỉ số bụi của môi trường rõ ràng.
• Cho phép đo các kích thước hạt từ 2.5µm đến 10µm
• Khả năng phát hiện chính xác, hiệu suất ổn định, dễ vận hành, đáp ứng mọi nơi, mọi lúc.

Máy đếm hạt bụi nhiệt độ và độ ẩm không khí Extech VPC300

Các tính năng của Extech VPC300:

• Chuyên dùng để xác định các chỉ tiêu phòng sạch, kiểm tra bộ lọc, cấp chứng chỉ phòng sạch, thẩm tra quá trình sản xuất trong các nhà máy sản xuất.
• Thiết kế cầm tay, cho phép đo bụi mịn
• Hiển thị 6 kênh kích thước hạt, Nhiệt độ, độ ẩm, Điểm sương và Bóng đèn ướt
• Có kết nổi cổng Mini-USB
• Chế độ Max/min, DIF, ghi AVG, cài đặt thời gian, tự động tắt nguồn

Máy đếm hạt bụi nano Testo Discmini

Một số tính năng của mẫu máy Testo Discmini

• Hiệu quả trong việc đo số lượng và đường kính trung bình của các hạt bụi có kích thước nano
• Kích thước nhỏ, phù hợp với các công việc cần đo lường tại chỗ
• Được trang bị màn LCD, kết nối với máy tính để truyền dữ liệu
• Có khả năng ghi đồng thời nồng độ số hạt và kích thước hạt cho phép xác định các thông số đặc trưng khác, ví dụ như diện tích bề mặt hạt.

Các loại máy đếm hạt phòng sạch

Máy đếm hạt cầm tay

Là một thiết bị nhỏ & di động, khép kín, dễ dàng di chuyển để sử dụng với thử nghiệm, bộ lọc HEPA, Laminar Flow Hood và Clean Bench. Chúng phát hiện và đếm các hạt vật chất nhỏ từ 0,3 micron đến 10 micron. Các hệ thống cầm tay mang đến sự tiện lợi khi thu thập dữ liệu cục bộ, dữ liệu này được lập chỉ mục bằng màn hình hiển thị tích hợp. Giá cả thường được xác định bởi khả năng đo kích thước hạt, số lượng kênh luồng không khí vào và các tính năng bổ sung như nhiệt độ không khí, kết nối Wi-Fi, dung lượng mẫu và đọc độ ẩm.

Máy đếm hạt di động để bàn

Có màn hình cảm ứng màu lớn hơn, giao diện hợp lý, thân thiện với người dùng và chế độ tiêu chuẩn được lập trình sẵn để hướng dẫn bạn thực hiện quy trình đo lường và chứng nhận. Các kiểu máy để bàn xử lý lưu lượng không khí lớn hơn các thiết bị cầm tay và cung cấp giải pháp chuyên dụng hơn để theo dõi và chứng nhận lâu dài.

Máy đếm hạt từ xa

Được sử dụng để theo dõi liên tục mức độ hạt trong không khí theo thời gian thực. Chúng không có màn hình tích hợp và được kết nối với hệ thống thu thập dữ liệu cơ sở vật chất để theo dõi hiệu suất tổng thể của phòng sạch.

Ứng dụng của máy đếm hạt - đo nồng độ bụi phòng sạch

Một số công việc cần phải thực hiện trong phòng sạch liên quan đến sử dụng máy đo nồng độ bụi như sau:

• Kiểm tra rò rỉ bộ lọc không khí
• Kiểm tra tại chỗ độ sạch theo thời gian thực trong quá trình hoạt động
• Loại bỏ tận gốc ô nhiễm
• Kiểm tra rò rỉ và hiệu quả của bộ lọc
• Tạo thói quen kiểm tra tiêu chuẩn hóa để theo dõi dài hạn và ghi dữ liệu

Công dụng của máy đếm hạt bụi phòng sạch

Các máy đếm hạt có thể đo được kích thước và nồng độ các hạt bụi trong không khí, đặc biệt là các hạt bụi mịn cần phải đo trong môi trường phòng sạch mà mắt thường không nhìn thấy được. Các máy đo này có thể hiển thị nồng độ bụi đo được trong không khí tại thời điểm đo, giúp người dùng ngay lập tức đánh giá được tình trang không khí và xu hướng bụi tại khu vực được đo. Chúng ta có thể tóm gọn một số công dụng của nó như sau:

• Máy đếm hạt bụi phòng sạch có khả năng đếm, kiểm tra và ghi lại hàm lượng, mật độ của từng kích thước hạt khác nhau mà các tiêu chuẩn phòng sạch quy định.
• Các loại máy đo nồng độ bụi chất lượng cao sẽ có tính năng tự động đo và ghi lại nồng độ bụi có trong không khí, giúp kiểm soát chất lượng khí ở các khu vực có mức độ ô nhiễm cao.
• Hiện có nhiều máy đếm bụi cầm tay có thiết kế nhỏ gọn, vận hành dễ dàng, vệ sinh đơn giản trả kết quả nhanh, từ đó giúp tiết kiệm thời gian cho người dùng.
• Thiết bị đếm hạt bụi có thể đo và kiểm soát các vấn đề ô nhiễm khẩn cấp, diễn ra nhanh ở những nơi nguy hiểm về mức độ bụi trong không khí để từ đó nhân viên có biện pháp xử lý kịp thời.
• Giúp phát hiện sớm các vấn đề về hàm lượng các hạt bụi có kích thước khác nhau trong không khí từ đó tìm ra các vị trí lỗi trong hệ thống lọc khí, để tiến hành sửa chữa và khắc phục sớm.
• Phát hiện trước các hạt bụi lạ có trong không khí để đảm bảo môi trường làm việc luôn đảm bảo an toàn cho người lao động hay chất lượng sản phẩm.

Giám sát phân loại phòng sạch

Phân loại phòng sạch và giám sát phòng sạch phân biệt các yếu tố về mức độ sạch sẽ giữa hai loại cài đặt được kiểm soát. Phân loại tập trung vào môi trường không có sự tương tác hoặc cư trú của con người. Việc giám sát tính đến các trường hợp khi sự thay đổi của con người và quy trình được áp dụng cho một không gian sạch.

Phân loại là một quy trình tiêu chuẩn hóa được thực hiện với số lượng hạt đồng nhất hoặc đồng nhất trong một phòng hoặc khu vực. Giám sát là một quá trình động tạo ra dữ liệu và các mẫu duy nhất từ các khu vực và bản đồ mẫu được xác định bởi nhu cầu hiểu nhanh, thông tin xu hướng hoặc khắc phục sự cố. Đối với phạm vi của bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào giám sát phòng sạch với máy đếm hạt cầm tay, trái ngược với thông số kỹ thuật phân loại hoặc các quy trình chứng nhận.

Giám sát môi trường, quy trình trong phòng sạch

Đối với các nhà sản xuất thiết bị điện tử, quy trình và giám sát môi trường không bắt buộc theo quy định, mà thay vào đó là một cách để giảm rủi ro về chất gây ô nhiễm cản trở sản lượng và kiểm soát chất lượng. Giám sát quy trình xác định mức độ sẵn sàng của phòng để thực hiện một công việc, nhiệm vụ.

Các nhà sản xuất dược phẩm phải đối mặt với các hướng dẫn nghiêm ngặt hơn về giám sát môi trường và quy trình. Thông thường, thiết bị đếm hạt cầm tay không khả thi để kiểm tra các thông số kỹ thuật của phòng sạch ISO 5 (Class 100) được yêu cầu trong nhiều cơ sở phòng sạch dược phẩm. Các lắp đặt chuyên dụng của máy đếm hạt tập trung, được gọi là máy đếm hạt không khí “từ xa”, được gắn vào tường, thiết bị hoặc đồ đạc để theo dõi chuyên dụng, lâu dài.

Giám sát hạt cho sản xuất điện tử?

Đối với mỗi môi trường, các yêu cầu về phát hiện hạt thay đổi theo ứng dụng, đặc biệt với phòng sạch điện tử, việc giám sát hạt là yêu cầu bắt buộc. Thông thường, kích thước hạt được giám sát bởi các nhà sản xuất điện tử khác nhau như sau:

• Sản xuất chất bán dẫn: 0,1 um và thấp hơn
• Các nhà sản xuất đĩa cứng: 0,2 um đến 0,3 um
• Sản xuất màn hình phẳng: 0,3 um và 1,0 um

Một số tiêu chí đánh giá chất lượng máy đo nồng độ bụi phòng sạch

Nhãn hiệu – Hãng sản xuất

Hãng sản xuất dường như là tiêu chí hàng đầu để đánh giá và lựa chọn một máy đếm hạt. Với các nhãn hiệu lớn, nổi tiếng, lâu đời thì chất lượng cũng như hiệu quả càng được đảm bảo. Và một số yếu tố liên quan nữa là ưu đãi, chế độ chăm sóc, bảo hành của các nhà sản xuất lớn.

Chức năng

Chức năng quan trọng nhất đối với các máy đo độ bụi phòng sạch chắc chắn là khả năng đo nồng độ bụi. Mỗi loại máy, mỗi đời sản xuất thì cách thức đo, trả kết quả cũng như cách hoạt động sẽ khác nhau. Do đó, khi lựa chọn máy thì cần phải xác định được mục đích sử dụng cũng như ngân sách để tìm được loại phù hợp nhất.

Vật liệu, thiết kế

Tùy vào môi trường sử dụng thiết bị, có nhiều môi trường có yêu cầu khách nghiệt, nhiệt độ, độ ẩm cao, nếu thiết bị làm từ vật liệu chất lượng kém thì dễ bị hỏng và ảnh hưởng đến kết quả đo của máy. Ngoài ra, các máy đếm hạt bụi phòng sạch có kiểu dáng thiết kể nhỏ gọn, dễ cầm tay. Hay các phím dễ sử dụng, tối ưu, tối giản sẽ tạo sự thuận lợi cho người sử dụng.

Giá thành của máy

Chắc chắn giá cả là thứ mà chúng ta không thể bỏ qua, các sản phẩm có chất lượng tốt, nhãn hiệu nổi tiếng thì đương nhiên mức giá sẽ cao hơn. Việc lựa chọn máy hay mức giá cũng tùy thuộc nhiều vào mục đích sử dụng cũng như kinh nghiệm của bạn để lựa chọn được thiết bị phù hợp với mức giá hợp lý.

Máy đo nồng độ bụi ngày càng cần thiết trong các nhà máy sản xuất, đặc biệt trong môi trường phòng sạch. Mong rằng qua bài viết này, bạn có thể lựa chọn được máy đo độ bụi phòng sạch phù hợp cho nhu cầu của mình.