洁净无菌室送风的气流目检

气流目检的目的是确认洁净无菌室及相关受控环境中气流的空间与时间特性，以判定工程完工后实际气流状况与用户要求、设计方案是否吻合，对于单向流的环境尤为重要。这也是整个测试程序的组成部分。

为了有效稀释或排走室内空气的悬浮污染物，从而防止室内的污染积累，以维持其所需的洁净度，因此室内合理的气流流型以及充分的气流流动至关重要。为保证关键区域达到洁净的水平，其送风直接来自高效过滤器出风口，但设备、照明灯具所产生的热量有可能干扰气流，障碍物会妨碍送风进入关键区；障碍物或工艺设备的外形，可使单向流变成紊流等。通过目检气流的运动状况，可以发现是否存在上述相关情况，可以发现可能在某些部位形成涡流不利于污物排除。

目前国际、国内相关规范都没有规定计算流体力学(CFD)作为预测和分析室内气流组织的工具。但随着计算机技术的普及、流体力学计算机软件的进步，未来可能以模拟气流组织的CFD计算结果作为辅助资料，更有目的和重点地进行目检。

一.气流目检的主要方法

可以用以下三种方法进行气流目检：

(1)示踪线法。

(2)示踪剂注入法。

(3)用图像处理技术检测气流的方法。

第(1)、(2)种方法实际上是用置于流场的纤维显示气流踪迹，或运用引入流场的示踪微粒物质作为目检洁净无菌室及相关受控环境中气流的流向，用摄像机、化学膜、磁盘或磁带记录下各不同位置气流的分布图。

目检中所采用的纤维示踪线或示踪微粒应对洁净无菌室无污染，同时能确切地跟随、反映气流的流线。因重力作用，国外认为纤维示踪线法对水平单向流不适用。

第(3)种方法适用于要求量化洁净无菌室或设施内气流速度分布的情况，这种方法是基于示踪粒子的计算机图像处理技术，对检测设备的要求较高。

二.气流目检的具体操作

无论采用下述何种方法，在检测中都要格外注意防止操作者干扰正在进行勘察的气流。各种方法具体操作如下：

1.示踪线法

通常把单根尼龙纤维、丝线或塑料薄膜带等轻柔物质固定在支撑杆的尖顶置于气流中或装在处于气流中的细钢丝网格的交叉点处，就可以观察出气流的方向和因干扰引起的波动。为观察方便，清晰较强的照明是必要的。

国家标准《洁净室施工及验收规范》中作了规定：

垂直单向流洁净室选择纵、横剖面各一个，以及距地面高度0.8m、1.5m 的水平面各一个；水平单向流洁净室选择纵剖面和工作区高度水平面各一个，以及距送、回风墙面0.5m和房间中心处3个横剖面。所有面上的测点间距均为0.2~1m。

非单向洁净室选择通过代表性送风口中心的纵、横剖面和工作区高度的水平面各1个。剖面上测点间距为0.2~0.5m水平面上测点间距为0.5~1m，两个风口之间的中心线上应有测点。

《洁净室检测》中有如下规定方法可供参考：

(1)将检测区分成3m×3m(10ft×10ft)，或业主规定的其他尺寸网格。

(2)使用带水平支持杆和指针的可调支架，在距支架立杆0.6~0.9m(2~3ft)处的横杆上系一根长1.2m(4ft)的纤维。

(3)调整支架高度，使纤维下端垂至工作面或稍低，若附近没有可用作基准的工作面，令纤维下端垂至距地面61~76cm(24~30in)处。中净环球净化可提供洁净厂房、无菌室的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

(4)使用铅垂确定与拴纤维处对应位置的垂直点作为参考点。

(5)设置支架上的指针位置，将指针对准纤维下端，指示偏移方向。

(6)确定纤维端点偏移垂线参考点的距离。

2.示踪剂注入法

通常采用去离子(DI)水、喷雾法或化学法生成乙醇/正二醇等材料的示踪粒子，要求示踪剂对环境特别是对表面无污染，同时便于形成合适的粒子尺寸。过小液滴尺寸不利于图像处理技术的图像质量，过大的液滴尺寸又可能在运动过程中，受重力和其他作用力效应的影响而偏离所观测的气流。测试中靠高强度光源在随气流运动的示踪粒子表面形成的反射，以便于测试者用眼睛来观察或用设备形成图像，来判定气流的方向和均匀性。

《洁净室检测》中有如下规定方法可供参考：

与采用纤维检测的方法相同，将检测区分成3m×3m(10ft×10ft)，或业主规定的其他尺寸网格。设置气溶胶源时，喷管指向与气流方向一致，喷口位于工作区进风面上的网格中心，气溶胶的生成处应远离喷口。

在出风面上确定一个单向流的参照点，垂直单向流时与采用纤维检测的方法相同，使用铅锤定向，水平单向流时使用水平仪。在喷管出口引出一条与单向流流向平行的直线以确定参照点，在注入气溶胶时应与气流等动力，同时尽可能达到等热力条件。目测程序和方法与示踪线法类似。

若有必要可用摄像机记录气溶胶流线的较大偏移情况。

3.用图像处理技术检测气流的方法

采用上述示踪剂注入法得到的在摄像机或膜上的粒子图像数据，靠所配置的、有适用接口的计算机和数字处理软件，用计算机记录相关资料，并在屏幕上可观看气流特性，如辅以激光光源等装置可以提高其空间分辨率。

三.气流测试报告

按照用户与供应商、承包商的协议，在报告中提供以下资料和数据：

(1)测试单位的名称、通信资料，测试人姓名、测试日期。

(2)所测洁净无菌室及相关受控环境的名称及毗邻区域的名称、测试点坐标。

(3)参照的相关标准编号、版本日期，指定的性能标准及洁净无菌室所处状态。

(4)由双方认可的所采用的测试方法与常规方法不同之处或特殊条件。

(5)测试仪器的名称及其校准状态。

(6)测试类型、目检的方法和测试条件。

(7)目检点位置。在所测空间示意图上记录所有网格测点的位置。

(8)记录各测点上的偏移距离，用箭头指出偏移方向。

(9)计算偏移角θ。θ的正切值等于理想的直线流偏移距离除以进出风面间的理想直线流的距离。角度θ等于其反正切函数。

(10)报告所有超过14°的θ值。若进出风面垂直距离120cm (48in)，当偏移距离超过30cm(12in)时，则其偏移角θ大于14°。

(11)按规定记录在照片或录像带上的图像采用图像处理技术或速度分布测量时各次测量的原始数据。

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