5 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN CỦA MÁY ĐẾM HẠT

Máy đếm hạt thực hiện đúng như tên gọi của nó: đếm các hạt. Chúng được sử dụng trong các phòng sạch để đếm và phân loại kích thước các hạt trong không khí, giúp phòng sạch hoạt động đúng chức năng và đáp ứng các tiêu chuẩn chứng nhận quan trọng. Các nguyên tắc cơ bản của máy đếm hạt khá đơn giản. Bạn cần biết cách chúng hoạt động và lý do tại sao chúng lại cần thiết. Nếu nắm vững các nguyên tắc này, bạn sẽ hiểu rõ hơn về máy đếm hạt.

1. Kích Thước Hạt Và Tại Sao Nó Quan Trọng 

Máy đếm hạt của chúng tôi phát hiện các hạt rất nhỏ. Chúng nhỏ đến mức chỉ có thể phát hiện bằng các tia laser có độ chính xác cao, nhưng chúng tôi sẽ đề cập đến điều này sau. Ví dụ, đây là kích thước của một số hạt phổ biến:

• Tóc người: 100 micron
• Hạt muối: 60 micron
• Phấn hoa: 15 micron
• Vi khuẩn: 5 micron
• Virus: 0,1 micron
• Virus COVID-19: 0,06 đến 0,14 micron Tiêu chuẩn ISO 14644-1:2015 phân loại các hạt nhỏ hơn 0,1 micron là các hạt siêu mịn, và các hạt lớn hơn 5 micron là các hạt lớn.

Tuy nhiên, các công nghệ tiên tiến, chẳng hạn như nhiếp ảnh, đang thúc đẩy chúng tôi phát hiện các hạt còn nhỏ hơn nữa, chẳng hạn như những hạt trong phạm vi nanomet. Vì vậy, chúng tôi làm việc mỗi ngày để phát triển công nghệ phát hiện những hạt này.

Việc biết kích thước hạt trong phòng sạch là rất quan trọng cho sản xuất, nhưng cũng cần cho việc chứng nhận. Chứng nhận phòng sạch yêu cầu nồng độ hạt phải dưới giới hạn cho phép trong một thể tích mẫu dựa trên cấp độ phòng sạch, kích thước hạt được kiểm tra và hoạt động của phòng sạch dựa trên số lượng bộ lọc HEPA, loại bộ lọc và số lần thay đổi không khí mỗi giờ.

2. Cấu Tạo Của Máy Đếm Hạt 

Chúng tôi sử dụng phương pháp tán xạ ánh sáng để phát hiện và phân loại kích thước hạt. Mặc dù không phải là khoa học hoàn hảo, nhưng đây là công nghệ tốt nhất mà chúng tôi có tính đến thời điểm hiện tại. Vì vậy, khi chọn nơi cung cấp hoặc bảo dưỡng máy đếm hạt, hãy đảm bảo rằng họ là những người đặt ra các tiêu chuẩn và thực hành tốt nhất trong ngành.

Máy đếm hạt chứa một khối cảm biến laser bên trong để xử lý các hạt. Khối này bao gồm các thành phần sau:

Đi-ốt laser Đầu vào mẫu Đầu ra mẫu Thể tích xem mẫu (khu vực mà các hạt đi qua laser và tán xạ ánh sáng) Khoang cảm biến & hệ thống quang học Bộ thu quang Các thành phần này cho phép máy đếm hạt di chuyển không khí qua khối cảm biến và phát hiện kích thước hạt thông qua tán xạ ánh sáng.

3. Phương Pháp Cơ Bản Máy Đếm Hạt Sử Dụng Để Thu Thập & Phân Loại Kích Thước Hạt

Bây giờ chúng ta đã hiểu cấu tạo bên trong của máy đếm hạt, chúng ta có thể nhận ra cách không khí được đưa vào máy đếm hạt để đánh giá. Đây là yếu tố then chốt để hiểu nguyên lý hoạt động của máy đếm hạt. Thông qua việc sử dụng bơm, một lực hút được tạo ra để kéo không khí từ bên ngoài máy đếm hạt vào. Lực hút này đưa không khí từ đầu vào qua đi-ốt laser và sau đó ra ngoài qua đầu ra. Khi không khí đi qua đầu vào, nó bị nén lại để có thể thu được kết quả đo tán xạ ánh sáng chính xác nhất. Khi nó đi qua đi-ốt, nó phản xạ ánh sáng, gây ra hiện tượng tán xạ ánh sáng. Hạt càng lớn, ánh sáng phản xạ càng nhiều. Đây là lúc bộ thu quang phát huy tác dụng. Bộ thu quang chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành tín hiệu điện áp. Bằng cách này, chúng tôi có thể định lượng kích thước vật lý của hạt và hiển thị số lượng hạt! Đó là nguyên tắc cơ bản về cách hoạt động của máy đếm hạt.

4. Các Nguồn Hạt Trong Phòng Sạch Đến Từ Đâu? 

Nếu mọi thứ hoạt động đúng cách, bạn không nên thấy nhiều hạt trong phòng sạch. Nhưng chúng vẫn có thể xâm nhập! Làm thế nào? Nhân sự là nguồn ô nhiễm lớn nhất trong phòng sạch, chiếm 75% đến 80% số hạt tìm thấy. Chúng ta liên tục rụng da, tóc và các vi sinh vật – ngay cả khi đang ngồi. Chúng ta rụng khoảng 40.000 tế bào da mỗi phút. Ngay cả khi không di chuyển, chúng ta cũng tạo ra khoảng 100.000 hạt có kích thước 0,3 micron hoặc lớn hơn. Khi di chuyển, con số đó tăng lên hơn 5.000.000. (Đây là một lượng ô nhiễm tiềm năng lớn nếu các quy định không được tuân thủ nghiêm ngặt.) Ngay cả khi mặc đồ bảo hộ, vẫn có nguy cơ nhiễm bẩn – do đó, việc tuân thủ quy trình mặc đồ kháng khuẩn là rất quan trọng. Thường thì mọi người không mặc đồ đúng cách, để lộ vùng da xung quanh cổ tay. Đây là rủi ro lớn trong phòng sạch vì vi khuẩn và các hạt khả sinh có thể xâm nhập vào môi trường. Trong phòng sạch, cách bạn di chuyển và phơi nhiễm cũng vô cùng quan trọng. Hạt thậm chí có thể xâm nhập qua quần áo bảo hộ, nên nó không đảm bảo phòng sạch hoàn toàn khỏi các chất ô nhiễm từ con người. Nếu FDA hoặc kiểm toán viên bên ngoài vào phòng sạch của bạn, điều đầu tiên họ sẽ kiểm tra là nhân sự và cách họ tương tác với phòng sạch. Vậy các hạt còn đến từ đâu nữa?

• Chúng có thể đến từ thiết bị sản xuất và các bộ phận chuyển động của nó.
• Dụng cụ vệ sinh có thể tạo ra hoặc mang vào các hạt.
• Nguyên liệu thô và sản phẩm có thể tạo ra mảnh vỡ (hãy nghĩ về một ống thủy tinh bị vỡ và sự ô nhiễm có thể xuất phát từ đó).

5. Những Yếu Tố Chính Cần Theo Dõi Trong Máy Đếm Hạt? 

Công nghệ luôn có giới hạn và các yếu tố quan trọng cần chú ý. Dưới đây là một số chỉ số cần được theo dõi và duy trì trong máy đếm hạt để đảm bảo chúng hoạt động đúng cách.

Giới hạn nồng độ Cũng như tất cả các công nghệ khác, máy đếm hạt có giới hạn nồng độ. Nếu có quá nhiều hạt được đếm, khả năng cảm biến phân biệt giữa một hạt và nhiều hạt sẽ giảm. Điều này có nghĩa là nó có thể ghi nhận nhiều hạt như một hạt lớn hơn. Tại sao điều này quan trọng? Bạn cần biết chính xác kích thước của các hạt trong phòng sạch của mình. Điều này quan trọng đối với sản xuất, cũng như chứng nhận. Tuy nhiên, trong phòng sạch, nồng độ phải duy trì ở mức thấp nếu các hạt được giữ ngoài phòng sạch. Nếu mọi thứ hoạt động đúng cách, bạn không nên thấy nhiều hạt.

Tốc độ dòng chảy Đây là thể tích không khí hoặc khí đi qua máy đếm hạt trong một đơn vị thời gian. Điều này được quyết định bởi lực hút di chuyển không khí qua laser. Nếu tốc độ dòng chảy quá nhanh, hạt sẽ phản xạ ít ánh sáng hơn. Điều này dẫn đến việc hạt được đếm là nhỏ hơn kích thước thực tế. Điều tương tự cũng đúng với trường hợp ngược lại: nếu tốc độ dòng chảy quá chậm, hạt sẽ phản xạ nhiều ánh sáng hơn khi nó ở trong tia laser lâu hơn. Điều này sẽ dẫn đến việc ghi nhận một hạt lớn khi thực tế không tồn tại hạt lớn đó.

Chọn máy đếm hạt Tùy thuộc vào kích thước của phòng sạch và số lượng khu vực cần kiểm tra, bạn có nhiều lựa chọn để chọn máy đếm hạt cho phòng sạch của mình. Nhưng chúng tôi luôn khuyên bạn nên tuân thủ các thực hành tốt nhất và công nghệ đặt ra các tiêu chuẩn ngành, chẳng hạn như hệ thống giám sát hạt theo thời gian thực của chúng tôi.