Qu’est-ce qu’un compteur de particules ?
Un compteur de particules est un appareil qui mesure le nombre de particules en suspension dans l’air ou dans l’eau.
Un compteur de particules est également appelé compteur de particules. Ils sont utilisés pour la gestion de l’environnement spatial dans les espaces où un certain degré de propreté est requis et garanti, par exemple les salles blanches.
Utilisations des compteurs de particules
Les compteurs de particules sont utilisés pour mesurer la propreté de l’air sur les sites de fabrication dans diverses industries où un niveau élevé de propreté est requis. Il s’agit par exemple de sites de fabrication de semi-conducteurs, de machines de précision, de produits alimentaires et de produits pharmaceutiques.
Les particules telles que la poussière et les moisissures présentes dans l’air ont un impact significatif sur les rendements de production, la qualité et la sécurité. C’est pourquoi des salles blanches et des rideaux d’air sont installés sur les sites de fabrication de ces industries pour garantir la propreté de l’air, et des compteurs de particules sont utilisés pour mesurer les particules dans l’air afin de contrôler la propreté de l’intérieur de ces salles blanches.
Les compteurs de particules sont utilisés dans les industries susmentionnées, ainsi que dans les domaines spatial et nucléaire.
Principe des compteurs de particules
Les compteurs de particules détectent la taille et le nombre de particules en irradiant de la lumière sur les particules et en détectant la lumière diffusée par les particules. Les compteurs de particules se composent grosso modo d’une section d’approvisionnement en échantillons, qui collecte les particules de l’échantillon et les fournit à la section de détection, d’une section d’irradiation de la lumière, qui irradie la lumière sur les particules de l’échantillon, et d’une section de détection, qui détecte la lumière diffusée à partir de la lumière irradiée sur les particules de l’échantillon.
Le principe du compteur de particules est le suivant :
- Lorsque des particules d’échantillon provenant de la section d’approvisionnement en échantillons sont irradiées par un laser ou une autre lumière provenant de la section d’irradiation de la lumière, la lumière est diffusée par les particules d’échantillon.
- La lentille de l’unité de détection capture cette lumière diffusée, la concentre sur une photodiode, la convertit en un signal électrique et détecte le signal des particules sous la forme d’une tension.
Le signal détecté se présente sous la forme d’une impulsion. La taille de l’impulsion (hauteur d’onde) est proportionnelle à l’intensité de la diffusion par les particules, ce qui permet de mesurer la taille des particules. La taille des particules est calculée par comparaison avec l’intensité de diffusion d’une particule de référence dont la taille est connue à l’avance.
Le nombre de particules peut également être mesuré à partir du nombre d’impulsions. À partir de ces deux facteurs, il est possible de mesurer à la fois la taille des particules et leur concentration (nombre de particules).
Comment choisir un compteur de particules ?
Lors du choix d’un compteur de particules, la concentration de particules que l’instrument peut mesurer (concentration de particules mesurable), la taille des particules qu’il peut mesurer (taille de particules mesurable) et la capacité de collecte d’échantillons sont importantes.
1. Concentration de particules mesurable
Les compteurs de particules mesurent des particules individuelles, donc jusqu’à une certaine concentration (nombre de particules), plus le débit par unité de temps de l’échantillon est élevé, plus la mesure est précise. Toutefois, si la concentration est trop élevée (trop de particules), il n’est pas possible de mesurer toutes les particules en une seule fois.
Cela signifie que des résultats de mesure imprécis et des erreurs sont plus susceptibles de se produire lorsque la mesure est effectuée près de la limite supérieure de la concentration mesurable (concentration de particules mesurable). C’est pourquoi il convient de choisir des modèles dont la concentration maximale de particules mesurables est de 5 à 10 fois supérieure à la concentration de particules prévue pour l’échantillon, afin d’assurer la fiabilité des résultats.
2. Taille des particules mesurables
Si l’on utilise un compteur de particules dont le diamètre des particules à mesurer est inférieur aux spécifications de la salle blanche contrôlée, il ne sera pas possible de mesurer des particules en suspension dont la taille est supérieure à la taille des particules mesurables, ce qui entraînera des erreurs importantes dans les résultats de la mesure.
3. Capacité de collecte des échantillons
Des mesures précises peuvent être impossibles dans les situations où les particules sont trop éloignées du compteur de particules ou trop grandes en diamètre et en poids pour être collectées. Cela signifie que même si le compteur de particules affiche zéro, la présence de particules de grand diamètre doit être prise en compte et traitée par d’autres outils.
Il est important de vérifier soigneusement les spécifications de la salle blanche et d’examiner si les limites de taille et de concentration des particules et la capacité de collecte des échantillons sont adaptées à la salle blanche.
Autres informations sur les compteurs de particules
1. Différence entre les compteurs de particules et les compteurs de poussière
Outre les compteurs de particules, les compteurs optiques de poussière (ci-après dénommés “compteurs de poussière”) et les moniteurs optiques de poussière (ci-après dénommés “moniteurs de poussière”) sont utilisés pour mesurer la poussière dans l’air en l’éclairant. Les utilisations et les méthodes de mesure des dépoussiéreurs et des moniteurs de poussière sont décrites ci-dessous.
- Utilisations des dépoussiéreurs et des moniteurs de poussière
Ils sont utilisés dans les usines et les tunnels avec des concentrations de poussière dans les pièces normales, dans l’atmosphère ou même plus élevées. - Méthodes de mesure des jauges et des moniteurs de poussière
La lumière est irradiée sur un gaz contenant des particules et la lumière diffusée est détectée, mais au lieu de mesurer des particules individuelles, elles sont mesurées en grappes et leur concentration est calculée en les comparant à la lumière diffusée par un gaz de référence dont la concentration est connue à l’avance. Cette méthode convient aux environnements contenant un grand nombre de particules et permet de mesurer des concentrations élevées.
Les compteurs de particules, comme mentionné ci-dessus, mesurent en projetant de la lumière sur des particules individuelles. En raison de cette différence de méthode de mesure, les compteurs et les moniteurs de poussière détectent davantage de particules en tant que concentration massique (unité 00 mg/m3), tandis que les compteurs de Particules détectent le nombre de particules (unité 00 particules/m3) et la taille des particules.
De plus, les dépoussiéreurs et les moniteurs de poussière sont utilisés dans des environnements où la concentration de poussière est élevée, de sorte qu’un débit d’aspiration de quelques litres par minute est suffisant. En revanche, les compteurs de particules ne mesurent qu’un petit nombre de particules, de sorte que les résultats de la mesure peuvent être rendus plus fiables en aspirant autant que possible. C’est pourquoi certains compteurs de particules ont une vitesse d’aspiration de 100 litres par minute, ce qui est plus rapide que les dépoussiéreurs et les moniteurs de poussière.
2. Utilisation prévue des compteurs de particules
Les particules présentes dans l’air finissent par essayer d’adhérer à la surface d’un objet. Plus ces particules sont petites, plus il est difficile de les éliminer au cours des processus ultérieurs. Il est donc important de minimiser et de contrôler le nombre de particules au préalable. C’est pourquoi les compteurs de particules sont utilisés pour déterminer le nombre de particules de toute taille en suspension dans l’air et pour maintenir le niveau de propreté requis dans l’air.