من المتوقع غالبًا أن يؤدي انخفاض تدفق الهواء إلى تحسين التقاط الجزيئات الصغيرة لأنها تبقى في وسط المرشح لفترة أطول ويصبح الانتشار البراوني أكثر فعالية. ومع ذلك، قد يشير الاختبار المعملي أو اختبار الإنتاج في بعض الأحيان إلى انخفاض الكفاءة عند نقطة تدفق هواء منخفضة.
لا ينبغي تفسير هذه النتيجة على الفور على أنها آلية ترشيح خاصة. في كثير من الحالات, السؤال الأول ليس لماذا أصبح الفلتر أسوأ?"ولكن" هل يتم قياس نتيجة التدفق المنخفض في ظل ظروف صالحة وقابلة للمقارنة?"
تعرض هذه المقالة أمرًا عمليًا للتحقيق.
ابدأ بالكمية التي تتم مقارنتها
ابدأ بالكمية التي تتم مقارنتها
كفاءة الترشيح ليست مادة واحدة ثابتة. ذلك يعتمد على عدة شروط الاختبار, مشتمل:
- حجم الجسيمات أو توزيع حجم الجسيمات;
- تصفية السرعة المتوسطة وسرعة وجه التصفية;
- مادة الهباء الجوي وحالة الشحن;
- تكييف المرشح والحالة الكهروستاتيكية;
- درجة الحرارة والرطوبة النسبية;
- تركيز المنبع ومدة أخذ العينات; و
- حالة نظام التصفية والختم.
المقارنة ذات معنى فقط عندما يتم التحكم في هذه المتغيرات. لا يمكن تفسير "كفاءة 500 متر مكعب/ساعة" و"كفاءة 1000 متر مكعب/ساعة" بشكل صحيح دون معرفة منطقة الفلتر أيضًا, قناة الجسيمات التي تتم مقارنتها, وطريقة الاختبار.
ما تتنبأ به نظرية الترشيح في الواقع
ما تتنبأ به نظرية الترشيح في الواقع
يخضع الترشيح الليفي الميكانيكي بشكل أساسي للانتشار, اعتراض, والتأثير بالقصور الذاتي.
- الانتشار هو الأكثر أهمية بالنسبة للجزيئات الصغيرة جدًا. تمنح السرعة المنخفضة عمومًا هذه الجزيئات مزيدًا من الوقت للابتعاد عن الانسيابية والاتصال بالألياف.
- يصبح الاعتراض أكثر أهمية مع زيادة حجم الجسيم ويمر الجسيم الذي يتبع خطًا انسيابيًا داخل نصف قطر جسيم واحد من الألياف.
- يصبح التأثير بالقصور الذاتي أكثر أهمية بالنسبة للجسيمات الأكبر حجمًا والسرعات الأعلى لأن الجسيمات تكون أقل قدرة على متابعة الهواء حول الألياف.
يحدث MPPS بالقرب من الحد الأدنى لمنحنى الكفاءة المجمعة, حيث لا توجد آلية التقاط قوية بشكل خاص. يمكن أن يؤدي تغيير السرعة إلى تغيير الحد الأدنى من الكفاءة وحجم الجسيم الذي يحدث عنده هذا الحد الأدنى.
هذا لا يعني أن السرعة المنخفضة تخلق آلية جديدة "لتجاوز الانسيابية".. عادة ما يكون التدفق حول الألياف صفائحيًا في ظروف مقياس الترشيح. ولذلك يجب إثبات الانخفاض المُقاس عند انخفاض تدفق الهواء من خلال التحكم فيه, البيانات التي تم حلها بالحجم بدلاً من افتراضها من التفسير اللفظي.
التحقق الأول: هل نقطة الاختبار ضمن النطاق الصالح?
التحقق الأول: هل نقطة الاختبار ضمن النطاق الصالح?
يحتوي كل نظام اختبار على نطاق تشغيل تم التحقق من صحته. عند الحد الأدنى من هذا النطاق, يمكن أن تصبح العديد من حدود التحكم والقياس أكثر تأثيرًا:
- دقة التحكم في تدفق الهواء;
- خلط الهباء الجوي والتوحيد المكاني;
- زمن الاستجابة بين أخذ العينات المنبع والمصب;
- فقدان الجسيمات في أنابيب أخذ العينات;
- خلفية الكاشف والتهم الصفرية; و
- عدد الجزيئات المحسوبة خلال فترة أخذ العينات.
إذا كان تدفق الهواء المطلوب أقل من النطاق المعتمد للقناة, فوهة, مقياس التدفق, مولد الهباء الجوي, أو ترتيب أخذ العينات, وينبغي التعامل مع النتيجة على أنها نتيجة تشخيصية وليس نتيجة معيارية.
الأسباب الشائعة لانخفاض الكفاءة الواضح عند انخفاض تدفق الهواء
الأسباب الشائعة لانخفاض الكفاءة الواضح عند انخفاض تدفق الهواء
1. يصبح التسرب الالتفافي جزءًا أكبر من إجمالي التدفق
1. يصبح التسرب الالتفافي جزءًا أكبر من إجمالي التدفق
تسرب صغير ثابت من خلال الحشية, المشبك, تركيبات, أو قد يكون من الصعب رؤية قناة الاختبار عند تدفق هواء إجمالي مرتفع. في تدفق الهواء المنخفض, يمثل نفس تدفق التسرب جزءًا أكبر من الإجمالي ويمكن أن يؤدي إلى انخفاض واضح في الكفاءة.
تحقق من محيط الفلتر, لوحات تقطيع لاعبا اساسيا, فصل المنبع/المصب, منافذ العينة, وأي محولات مؤقتة. غالبًا ما يكون اختبار تسرب اللوحة الفارغة أكثر إفادة من تكرار نفس قياس الفلتر.
2. الهباء الجوي عند المنبع غير مستقر أو منتظم
2. الهباء الجوي عند المنبع غير مستقر أو منتظم
عند سرعة قناة أقل, إعداد مولد الهباء الجوي, طول الخلط, وقد لا ينتج موضع الحقن نفس التحدي المستقر على وجه الفلتر. إذا تم قياس تركيزات المنبع والمصب في أوقات مختلفة, يمكن أن يظهر انحراف التركيز كتغيير في الاختراق.
التحقق من الاستقرار الزمني, التوحيد المكاني, والتأخير بين مساري أخذ العينات. لا تفترض أن إعداد المولد الذي تم التحقق من صحته عند تدفق هواء واحد يظل صالحًا عند كل تدفق هواء منخفض.
3. أعداد الجسيمات منخفضة للغاية بالنسبة للإحصائيات الموثوقة
3. أعداد الجسيمات منخفضة للغاية بالنسبة للإحصائيات الموثوقة
تنتج المرشحات عالية الكفاءة عددًا قليلاً جدًا من الأعداد النهائية. إن العينة القصيرة التي تحتوي على عدد قليل فقط من الأحداث لديها درجة عالية من عدم اليقين الإحصائي. جزيئات الخلفية, الجسيمات المتبقية في الأنابيب, أو يمكن أن يهيمن تسرب متقطع على الكفاءة المحسوبة.
زيادة وقت أخذ العينات حيثما تسمح الطريقة بذلك, تأكد من أن تركيز المنبع يقع ضمن النطاق القابل للاستخدام للأداة, إجراء فحص الصفر/الخلفية, والإبلاغ عن الاختراق على أساس العد الخاص به بدلاً من الاعتماد فقط على نسبة الكفاءة المقربة.
4. القياسان لا يقارنان نفس حجم الجسيمات
4. القياسان لا يقارنان نفس حجم الجسيمات
إذا تغير توزيع الهباء الجوي الاختباري مع إعداد المولد أو التدفق, يمكن وزن قناة الجسيمات العريضة بشكل مختلف عند نقاط اختبار مختلفة. قد تشير أيضًا "الكفاءة البالغة 0.3 ميكرومتر" المُبلغ عنها إلى قناة عتبة بدلاً من قناة ضيقة, قياس حل الحجم.
لتحليل الآلية, استخدام منحنيات الكفاءة التي تم حلها بالحجم. قارن تعريفات القناة نفسها, الهباء الجوي, دولة تحييد, وإعدادات الأداة عند كل تدفق هواء.
5. لقد تغيرت تأثيرات أخذ العينات والنقل
5. لقد تغيرت تأثيرات أخذ العينات والنقل
تدفق أخذ العينات, طول الأنابيب, الانحناءات, اتجاه التحقيق, ويجب أن يظل تأخير النقل تحت السيطرة. عادةً ما يكون الانحياز المرتبط بالمسبار أقل حدة بالنسبة للجسيمات التي يقل حجمها عن الميكرومتر مقارنة بالجسيمات الكبيرة, ولكن لا ينبغي تجاهله عندما تتغير سرعة القناة الرئيسية بشكل كبير.
تأكيد تدفق عينة عداد الجسيمات, نسبة التخفيف, حالة الأنبوب, ومعادلة المسار المنبع/المصب.
6. تم تغيير عامل التصفية أو الوسيط بين الاختبارات
6. تم تغيير عامل التصفية أو الوسيط بين الاختبارات
يمكن أن تتأثر الوسائط الكهربائية بتحميل الهباء الجوي, المذيبات, درجة حرارة, رطوبة, وتاريخ التكييف. يمكن أيضًا أن تتغير الوسائط الميكانيكية بعد التعامل معها, ختم, أو التثبيت المتكرر. وبالتالي فإن تسلسل التدفق الذي يمتد دائمًا من الأعلى إلى الأدنى يمكن أن يخلط بين التغيير المعتمد على الوقت والتغيير المعتمد على تدفق الهواء.
استخدم تسلسلاً عشوائيًا أو متكررًا - على سبيل المثال منخفض → مرتفع → منخفض - وقم بتضمين مرشح مرجعي لفصل انحراف النظام عن تغيير العينة.
عندما تكون النتيجة تأثيرًا إعلاميًا حقيقيًا
عندما تكون النتيجة تأثيرًا إعلاميًا حقيقيًا
بعد تمرير الشيكات النظام, يمكن التحقيق في سلوك المرشح المعتمد على السرعة. الطريقة الصحيحة هي قياس الكفاءة الكسرية على مدى حجم الجسيمات عند عدة سرعات متوسطة يمكن التحكم فيها.
يجب أن يظهر التحليل:
- منحنى الكفاءة الكاملة مقابل حجم الجسيمات;
- MPPS المقابلة في كل سرعة;
- تكرار القياسات وعدم اليقين;
- انخفاض الضغط عند كل نقطة اختبار; و
- ما إذا كان الوسيط ميكانيكيًا, مشحونة, على أساس الغشاء, أو مركب.
ويمكن بعد ذلك ربط التغيير الحقيقي بتوازن الانتشار, اعتراض, انحشار, والتقاط الكهرباء الساكنة. ولا ينبغي أن يُعزى ذلك ببساطة إلى "الخطوط الانسيابية الصفائحية التي تمر عبر المسام الكبيرة".
الموصى بها تسلسل استكشاف الأخطاء وإصلاحها
الموصى بها تسلسل استكشاف الأخطاء وإصلاحها
- كرر نقطة التدفق المنخفض دون تغيير تركيب الفلتر.
- قم بإجراء فحص تسرب النظام أو فحص اللوحة الفارغة.
- تحقق من تدفق الهواء الفعلي وأجهزة استشعار الضغط عند النقطة المنخفضة.
- تأكيد استقرار الهباء الجوي المنبع والتوحيد المكاني.
- التحقق من أعداد الخلفية, وقت أخذ العينات, تركيز, وحدود عداد الجسيمات.
- كرر مع مرشح مرجعي مستقر.
- قم بتشغيل تسلسل منخفض → مرتفع → منخفض.
- إذا بقي الأثر, قياس منحنى الكفاءة حل الحجم في كل سرعة.
يمنع هذا الترتيب تحول مشكلة نظام القياس إلى تفسير غير مدعوم حول فيزياء المرشح.
كيف يدعم SCPUR التحقيق في التدفق المنخفض
كيف يدعم SCPUR التحقيق في التدفق المنخفض
يتم تكوين أنظمة اختبار SCPUR حول تدفق الهواء المحدد, حجم الجسيمات, تركيز, ونطاقات حجم المرشح. لوسائط الترشيح أو عناصر التصفية الصغيرة, ال SC-FT-1406D-Pro يوفر كفاءة يمكن التحكم فيها واختبار المقاومة بالزيت- أو تكوينات الهباء الجوي القائمة على الملح.
لشذوذ تدفق الهواء المنخفض, الإخراج المفيد ليس فقط قيمة تمرير/فشل. إنه سجل اختبار قابل للتكرار يساعد على التحكم في تدفق الهواء بشكل منفصل, توليد الهباء الجوي, أخذ العينات, تسرب, والفلتر نفسه.
