無塵室內(nèi)空氣過濾器速度與均勻度如何測量

1?測試目的

氣流是控制潔凈度與溫濕度的最主要因素，它對噪音也有一些影響。因此風(fēng)速量測，都是放在無塵室測試的第一步。風(fēng)速量測的目的，是確認(rèn)濾網(wǎng)送出的氣流滿足設(shè)計(jì)規(guī)范，其次是確認(rèn)氣流的均勻度。在某些場合可能因現(xiàn)場的限制，室內(nèi)換氣量還必須用風(fēng)速乘以出口面積來換算。
單一流向型無塵室，很多都是設(shè)計(jì)成垂直層流，因此風(fēng)速均勻度非常重要，只有均勻的垂直層流，才能有效排除微粒污染。非單一流向型無塵室，由于微粒控制的觀念是稀釋，不是立即排除，一般而言其換氣量遠(yuǎn)比風(fēng)速重要，因此多只需要量測風(fēng)量。
在單一流向型無塵室，風(fēng)速量測的位置可由業(yè)主指定，一般是在濾網(wǎng)表面或是工作高度。但是需注明是濾網(wǎng)風(fēng)速量測（濾網(wǎng)表面）或是無塵室室內(nèi)風(fēng)速量測（工作高度）。

2?使用儀器

無塵室里面使用的 HEPA/ULPA 高效過濾器，其送出氣流的速度多半都控制在 0.5m/s 以內(nèi)，因此所使用的風(fēng)速計(jì)必須屬于低速型。濾網(wǎng)風(fēng)速量測可使用單點(diǎn)式風(fēng)速計(jì)如電子式壓力計(jì)配合皮氏管、熱線式風(fēng)速計(jì)。也可以使用多點(diǎn)式風(fēng)速計(jì)如 Shortridge Velgrid 16 點(diǎn)風(fēng)速計(jì)。輪葉式風(fēng)速計(jì)因使用范圍不同，通常不在無塵室內(nèi)使用。熱線式風(fēng)速計(jì)（Hot Wire）雖然高頻響應(yīng)良好，但是低速時(shí)〈0.5m/s 以下〉準(zhǔn)確性很低，因此不很適用，一般熱反應(yīng)風(fēng)速計(jì)常用的是 Thermeister 式風(fēng)速計(jì)。轉(zhuǎn)輪式風(fēng)速計(jì)由于本身重量問題，也不適用低速。NEBB 的要求是在 50fpm 到 120fpm 之間〈0.25 m/s 到 0.6 m/s〉，要有±5 percent of the reading的精確度。

檢驗(yàn)儀器須經(jīng)校正合格，且仍在有效期限內(nèi)。于正式檢測前及繳交報(bào)告時(shí)均須檢附合格的校正文件。

3?測試步驟

(1)?在圖面上記錄空氣過濾器尺寸、數(shù)量并編號。
(2)?取樣點(diǎn)位于空氣過濾器下方75-150mm處。
(3)?每一個(gè)空氣過濾器下，若是使用單點(diǎn)式風(fēng)速計(jì)，則每1平方英尺取一點(diǎn)；若是使用多點(diǎn)式風(fēng)速計(jì)，則每4平方英尺取一點(diǎn)。以600mm×1200mm濾網(wǎng)為例，單點(diǎn)式風(fēng)速計(jì)要量8點(diǎn)；多點(diǎn)式風(fēng)速計(jì)要量2點(diǎn)。
(4)?每量測點(diǎn)必須取5秒的平均。
(5)?依驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分析所有風(fēng)速，計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、相對標(biāo)準(zhǔn)差，并標(biāo)明不合格測試點(diǎn)。
(6)?記錄所有原始數(shù)值，以及分析后的數(shù)值。

風(fēng)速量測的測試步驟，在單一流向型或非單一流向型無塵室都相同。重要的是在非單一流向型無塵室測試時(shí)，特別注意取樣時(shí)風(fēng)速計(jì)不可受到干擾，以免影響準(zhǔn)確度。

4?數(shù)據(jù)分析

風(fēng)速量測很簡單，但是均勻度必須由數(shù)據(jù)分析來判定。均勻度是由相對標(biāo)準(zhǔn)差來代表，其計(jì)算步驟如下。

? ? ??1.??? 平均值：將所有風(fēng)速量測值取算數(shù)平均??

V_AM = (V₁+V₂+…+V_N)/N

2.??? 標(biāo)準(zhǔn)差：計(jì)算所有風(fēng)速量測值的標(biāo)準(zhǔn)差 ?

3.??? 相對標(biāo)準(zhǔn)差：相對標(biāo)準(zhǔn)差是一個(gè)百分比，將標(biāo)準(zhǔn)差除以平均值，再乘以100得到百分比 ?

RSD= SD_V/V_AM×100

風(fēng)速量測很簡單，但是均勻度必須由數(shù)據(jù)分析來判定。均勻度是由相對標(biāo)準(zhǔn)差來代表，其計(jì)算步驟如下。 由以上說明可看出，相對標(biāo)準(zhǔn)差其實(shí)只是把標(biāo)準(zhǔn)差去單位化，其物理意義與標(biāo)準(zhǔn)差一樣，都是數(shù)據(jù)偏離平均值的程度。因此，相對標(biāo)準(zhǔn)差愈高，代表這一群數(shù)據(jù)愈不均勻，在垂直層流場合，當(dāng)然希望相對標(biāo)準(zhǔn)差愈低愈好。

5?驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

驗(yàn)收基準(zhǔn)必須是由業(yè)主訂定，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)依照業(yè)主要求設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)，測試單位則依規(guī)范測試，提供給業(yè)主作為允收依據(jù)。一般而言，允收條件有以下三種。

1.? ? 相鄰兩點(diǎn)之風(fēng)速值，差距不可大于20

2.??? 量測之平均風(fēng)速，應(yīng)在設(shè)計(jì)規(guī)格之 ±5以內(nèi)

3.??? 相對標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)在 ±15%以內(nèi)

關(guān)于第一的規(guī)定，差距大于20表示這一區(qū)已經(jīng)有足夠條件產(chǎn)生區(qū)域亂流，必須加以調(diào)整。關(guān)于第二條，無塵室里面，單一的濾網(wǎng)平均風(fēng)速，通常會定在設(shè)計(jì)規(guī)格 ±10以內(nèi)，總量才是±5以內(nèi)。一般空調(diào)則是個(gè)別出風(fēng)口 ±20以內(nèi)，總量±10以內(nèi)。

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