用于洁净环境实时监控的激光粒子计数器及相关设备

为了在洁净室运行过程中及时了解与判定洁净室环境，特别是一些关键区域或部位所处的状态，是否始终符合生产或科研所规定的技术指标，洁净室管理者需要对其主要技术指标进行实时监控或周期性监测。一些高级别洁净室为此对一些关键指标：洁净度、温度、湿度和惰性气体等设置了连续巡查的装置，以便随时考核洁净室的受控状态。
1、远程激光粒子计数传感器
这类设备习惯上又称为“远程空气颗粒传感器”，实际上是个以简易的激光粒子计数器为主体并附设有温度、湿度及惰性气体传感器的装置。它们往往被设置在洁净室的关键部位，依据指令对所监控的环境进行空气采样，并将结果以标准电讯号或其它通信方式输出并传至控制中心的电脑，供洁净室管理者根据需要随时监测环境状态。有些设备还可根据需要给出报警信号，其工作原理示意如图：

（1）4803/4805远程空气颗粒传感器
特点：长寿命镭射技术。
流速：0.1cfm（2.83L/min），可最小监控0.3um（4803）和0.5um（4805）粒径颗粒；2个粒径尺寸和RS485连续通信方式。
应用：电子厂洁净室空气监控，惰性气体采样和微环境监控。
性能：监控最小粒径0.3um（4803）和0.5um（4805），流速采用小流量0.1cfm（2.83L/min）。
粒径通道：R4803CH1/CH2：0.3/0.5um；R4805CH1/CH2：0.5/5.0um。
激光光源为激光二极管（10年MTTF）；浓度损失为＜5%@2000000颗/ft³；电源采用6VDC（+10%）＜125mA。
（2）4903/4905远程空气颗粒计数仪
特点：长寿命镭射技术。
流速：0.1cfm（2.83L/min），可最小监控0.3um（4903）和0.5um（4905）粒径颗粒；2个粒径尺寸通道；4～20mA输出和延迟报警。
应用：电子厂洁净室空气监控，惰性气体采样和微环境监控。
性能：监控最小粒径0.3um（4903）和0.5um（4905）。
粒径通道：R4903CH1/CH2：0.3/0.5um；R4905CH1/CH2：0.5/5.0um。
激光光源为激光二极管（10年MTTF）；浓度损失为＜5%@2000000颗/ft³；电源采用6VDC（+10%）＜125mA；电流回路供电15～30VDC。
（3）5813/5815远程空气颗粒传感器
特点：长寿命镭射技术和不锈钢外壳。
流速：1cfm（28.3L/min），可最小监控0.3um（5813）和0.5um（5815）粒径颗粒；2个粒径尺寸通道和RS485连续通信方式。
应用：电子半导体厂洁净室空气监控，惰性气体采样和微环境监控。
性能：监控最小粒径0.3um（5813）和0.5um（5815），流速采用大流量1cfm（28.3L/min）。
粒径通道：R5813CH1/CH2：0.3/0.5um；R5815CH1/CH2：0.5/5.0um。
激光光源为激光二极管（10年MTTF）；浓度损失为＜5%@400000颗/ft³；电源采用12～28VDC@＜300mA；数据输出方式为RS485。
（4）5913/5915远程空气颗粒传感器
特点：长寿命镭射技术和不锈钢外壳。
流速：1cfm（28.3L/min），可最小监控0.3um（5913）和0.5um（5915）粒径颗粒；2个粒径尺寸通道和4～20mA输出。
应用：电子半导体厂洁净室空气监控，惰性气体采样和微环境监控。
性能：监控最小粒径0.3um（5913）和0.5um（5915），流速采用大流量1cfm（28.3L/min）。
粒径通道：R5913CH1/CH2：0.3/0.5um；R5915CH1/CH2：0.5/5.0um。
激光光源为激光二极管（10年MTTF）；浓度损失为＜5%@400000颗/ft³；电源采用12～28VDC@＜300mA；数据输出方式为4～20mA。
（5）4503/4505远程空气颗粒传感器
特点：长寿命镭射技术从而降低了使用成本。
流速：1cfm（28.3L/min），可最小监控0.3um（4503）和0.5um（4505）粒径颗粒；2个粒径通道；0.3～5.0um和0.5～10.0um监测范围；RS422脉冲或者RS585Modbus，输出接线方式为RJ45与FMS系统连接和通信。
应用：电子半导体厂洁净室空气监控，惰性气体采样和微环境监控。
性能：监控最小粒径0.3um（4503）和0.5um（4505），流速采用小流量0.1cfm（2.83L/min）。
粒径通道：0.3～5.0um（4503）；0.5～10.0um（4505）。
计数效率：50%@0.3um，100%@＞0.45um（4503）；50%@0.5um，100%@＞0.75um（4505）。
激光光源为激光二极管（10年MTTF）；浓度损失为＜5%@2000000颗/ft³；电源采用9～28VDC；通讯协议方式为Modbus或脉冲。
2、空气颗粒计数及温度、湿度顺序监控装置
除去设置专用的“远程空气颗粒传感器”进行洁净室关键部位的空气技术参数监测外，还可以采取另一种模式，即依靠一套顺序监控装置，通过美国电气工程师协会所制定的通讯协议RS232/485或其它信号传输方式把放置在不同位置上的离散粒子计数器的测量值传输到设置在中央控制室或检测中心的顺序监测控制装置的接口，供巡查或选择性监测用。2432顺序监测系统
特点：采样口数量32；通讯协议RS232；可选报警模块，每个报警模块提供触点用于16个端口和RH/温度，两个报警模块可以连接到32端口系统；可编程端口顺序最多100步。
电源：100～120V；220～250V
多路器尺寸：30.5*31.8*40.6cm（宽*高*深）
控制器尺寸：23.1*12.2*20.6cm（宽*高*深）
适用机型及其性能：2100，2200，2400，2408应用电子厂洁净室空气监测和认证，层流工作台和通风供气管网。
另一种顺序监测系统则仅在洁净室各关键部位设置空气采样口，通过气溶胶导管将所设置的多个采样口与配置有激光粒子计数器及计算机的顺序监测系统相连。由计算机控制激光粒子计数器顺序与各采样口的气溶胶导管相通，由气泵采入与之相通的空气采样口处的空气，进行粒径与数量的测量，并将结果录入计算机中，其工作原理如下图：

与前述多台激光粒子计数器的顺序监测系统相比，这种方式虽然成本降低很多，但其作用半径受到较大限制，同时由于空气流动时沿程的颗粒损失，因此测量精度也远不如多台激光粒子计数器所构成的顺序监测系统。