空気流を低くすると、小さな粒子がフィルター媒体内に長く留まり、ブラウン拡散がより効果的になるため、小さな粒子の捕捉が向上すると期待されることがよくあります。. しかし、実験室または製造テストでは、低気流点での効率の低下が報告される場合があります。.
その結果を直ちに特殊な濾過機構として説明するべきではない. 多くの場合, 最初の質問は「なぜフィルターが悪くなったのか」ではありません。?「低流量の結果は有効かつ同等の条件下で測定されているか」?」
この記事では、実際の調査順序を示します。.
比較する数量から始める
比較する数量から始める
ろ過効率は単一の材料定数ではありません. いくつかのテスト条件によって異なります, 含む:
- 粒子サイズまたは粒子サイズ分布;
- フィルター媒体速度とフィルター面速度;
- エアロゾルの材質と帯電状態;
- フィルターの調整と静電気の状態;
- 温度と相対湿度;
- 上流濃度とサンプリング期間; そして
- フィルターとシーリングシステムの状態.
比較は、これらの変数が制御されている場合にのみ意味を持ちます。. 「500 m3/h の効率」と「1,000 m3/h の効率」は、フィルター面積も知らないと正しく解釈できません, 比較される粒子チャネル, そしてテスト方法.
濾過理論が実際に予測すること
濾過理論が実際に予測すること
機械的繊維濾過は主に拡散によって支配される, 傍受, そして慣性衝突.
- 拡散は非常に小さな粒子にとって最も重要です. 一般に、速度が低いほど、粒子が流線から離れて繊維に接触するまでの時間が長くなります。.
- 粒子サイズが大きくなり、流線に沿った粒子が繊維の 1 つの粒子半径内を通過するにつれて、遮断はより重要になります。.
- 粒子が繊維の周りの空気に追従しにくいため、粒子が大きくなり、速度が速くなると、慣性衝突がより重要になります。.
MPPS は総合効率曲線の最小値付近で発生します。, 特に強力な捕捉メカニズムがない場合. 速度を変更すると、最小効率とその最小値が発生する粒子サイズの両方が変化する可能性があります。.
これは、低速が新たな「流線型バイパス」メカニズムを生み出すという意味ではありません。. 繊維周囲の流れは、濾過規模の条件では通常層流です。. したがって、低気流での測定された減少は、制御された状態で実証されなければなりません。, 口頭での説明から推測されるのではなく、サイズ解決されたデータ.
最初のチェック: テストポイントは有効範囲内にありますか?
最初のチェック: テストポイントは有効範囲内にありますか?
すべてのテスト システムには検証済みの動作範囲があります. その範囲の下限にある, いくつかの管理および測定限界がより大きな影響を与える可能性があります:
- エアフロー制御解像度;
- エアロゾルの混合と空間均一性;
- 上流と下流のサンプリング間の応答時間;
- サンプリングチューブ内の粒子損失;
- 検出器のバックグラウンドとゼロカウント; そして
- サンプリング期間中にカウントされた粒子の数.
要求された風量がダクトの検証範囲を下回る場合, ノズル, 流量計, エアロゾル発生器, またはサンプリングの手配, 結果は標準結果ではなく診断結果として扱われる必要があります。.
低気流時の見かけの効率低下の一般的な原因
低気流時の見かけの効率低下の一般的な原因
1. バイパス漏れが総流量に占める割合が大きくなる
1. バイパス漏れが総流量に占める割合が大きくなる
ガスケットを介した少量の固定漏れ, クランプ, 治具, または、総気流量が多いとテストダクトが見えにくくなる場合があります. 低風量時, 同じ漏れ流量が全体のより大きな割合を占めるため、効率が明らかに低下する可能性があります。.
フィルターの周囲を確認してください, フィクスチャブランキングプレート, 上流と下流の分離, サンプルポート, および一時的なアダプター. ブランクプレートのリークテストは、多くの場合、同じフィルター測定を繰り返すよりも有益です。.
2. 上流のエアロゾルは安定していない、または均一ではない
2. 上流のエアロゾルは安定していない、または均一ではない
ダクト速度が低い場合, エアロゾル発生器の設定, 混合長さ, 射出位置により、フィルター面で同じ安定した負荷が生成されなくなる可能性があります。. 上流と下流の濃度を異なる時間に測定した場合, 濃度ドリフトは浸透力の変化として現れることがあります.
一時的な安定性を検証する, 空間均一性, および 2 つのサンプリング パス間の遅延. あるエアフローで検証されたジェネレーターの設定が、より低いエアフローごとに有効であると想定しないでください。.
3. 粒子数が少なすぎるため、信頼できる統計が得られません
3. 粒子数が少なすぎるため、信頼できる統計が得られません
高効率フィルターにより生成されるダウンストリーム カウントは非常に少ない. 少数のイベントしか含まない短いサンプルでは統計的不確実性が高くなります. 背景粒子, チューブ内の残留粒子, または、1 つの断続的な漏れが計算された効率を支配する可能性があります。.
メソッドが許可する場合はサンプリング時間を増やします。, 上流の濃度が機器の使用可能な範囲内であることを確認します, ゼロ/バックグラウンド チェックを実行する, 丸められた効率パーセンテージのみに依存するのではなく、そのカウント基準を使用して普及率をレポートします。.
4. 2 つの測定値は同じ粒子サイズを比較していません
4. 2 つの測定値は同じ粒子サイズを比較していません
試験エアロゾル分布が発生器の設定または流量によって変化する場合, 広い粒子チャネルは、異なるテストポイントで異なる重み付けが可能. 報告されている「0.3 μm 効率」は、狭いチャネルではなく閾値チャネルを指す場合もあります。, サイズ分解測定.
機構解析用, サイズ分解効率曲線を使用する. 同じチャネル定義を比較する, エアロゾル, 中和状態, あらゆるエアフローでの機器の設定.
5. サンプリングとトランスポートのエフェクトが変更されました
5. サンプリングとトランスポートのエフェクトが変更されました
サンプリングの流れ, チューブの長さ, 曲がる, プローブの向き, 輸送遅延は引き続き制御される必要があります. プローブ関連のバイアスは、通常、大きな粒子よりもサブマイクロメートルの粒子の場合の方が深刻ではありません。, ただし、メインダクトの速度が大幅に変化する場合は無視してはなりません.
パーティクルカウンターのサンプルフローを確認する, 希釈倍率, チューブの状態, 上流/下流パスの等価性.
6. テスト間でフィルターまたは培地を交換した
6. テスト間でフィルターまたは培地を交換した
エレクトレット媒体はエアロゾル負荷の影響を受ける可能性がある, 溶剤, 温度, 湿度, そしてコンディショニングの歴史. 機械式メディアも取り扱い後に変化する可能性があります, 封印, または繰り返しインストールする. したがって、常に高から低へと流れる流れのシーケンスは、時間に依存する変化と空気流に依存する変化を混同する可能性があります。.
ランダム化または繰り返しのシーケンス (低→高→低など) を使用し、システムのドリフトをサンプルの変化から分離する参照フィルターを含めます。.
結果が実際のメディア効果である可能性がある場合
結果が実際のメディア効果である可能性がある場合
システムチェックに合格した後, 速度依存のフィルターの動作を調査可能. 正しい方法は、いくつかの制御された中速度で粒子サイズ範囲にわたる分数効率を測定することです。.
分析により次のことがわかるはずです:
- 完全な効率対粒子サイズ曲線;
- 各速度での対応する MPPS;
- 繰り返しの測定と不確実性;
- 各テストポイントでの圧力降下; そして
- 媒体が機械的かどうか, 有料, 膜ベースの, または複合.
本当の変化は拡散のバランスに結びつく可能性がある, 傍受, 宿便, そして静電捕捉. それを単に「大きな孔を通過する層流線」に帰すべきではありません。
推奨されるトラブルシューティングの手順
推奨されるトラブルシューティングの手順
- フィルターの設置を変更せずに、低流量点を繰り返します。.
- システムのリークまたはブランクプレートのチェックを実行する.
- 実際のエアフローと圧力センサーを低点で確認します。.
- 上流のエアロゾルの安定性と空間均一性を確認する.
- バックグラウンドカウントを確認する, サンプリング時間, 集中, および粒子カウンターの制限.
- 安定した基準フィルターを使用して繰り返します.
- 低→高→低のシーケンスを実行します.
- 効果が残っていれば, 各速度でのサイズ分解効率曲線を測定します.
この順序により、測定システムの問題がフィルターの物理学に関するサポートされていない説明に変わるのを防ぎます。.
SCPUR が低流量調査をどのようにサポートするか
SCPUR が低流量調査をどのようにサポートするか
SCPUR テスト システムは、定義されたエアフローを中心に構成されています, 粒径, 集中, とフィルターサイズの範囲. 濾材や小型フィルターエレメント用, の SC-FT-1406D-Pro 制御された効率とオイルによる耐性テストを提供します- または塩ベースのエアロゾル構成.
低風量異常の場合, 有用な出力は合否値だけではありません. 個別のエアフロー制御に役立つ反復可能なテスト記録です。, エアロゾルの発生, サンプリング, 漏れ, そしてフィルター自体も.
