Was ist ein Partikel-Sensor?
Ein Partikel-Sensor ist ein Gerät, das die Anzahl der Partikel in der eingeatmeten Luft während einer bestimmten Zeitspanne zählt.
Sie werden hauptsächlich in Reinräumen eingesetzt. Mit Partikeln sind hier feine Fremdkörperpartikel gemeint, die kontrolliert werden müssen, da sie vor allem in der Halbleiterfertigung zu Defekten und geringer Ausbeute führen.
Ein Partikelzähler ist ein ähnliches Gerät, aber seine Anwendung ist fast die gleiche. Allerdings können Partikel-Sensoren kontinuierlich messen, während einige Partikelzähler nicht in der Lage sind, kontinuierlich zu messen.
Partikelzähler messen in der Regel genauer als Partikel-Sensoren, sind in der Regel größere Geräte und viele Modelle können sowohl in Luft als auch in Flüssigkeiten eingesetzt werden. Leistungsstarke Modelle können Partikel messen, die größer als 0,1㎛ sind.
Anwendungen von Partikel-Sensoren
Partikel-Sensoren werden hauptsächlich in Reinräumen installiert, um die Sauberkeit des Raums zu überwachen. Beispiele hierfür sind die Überwachung der Sauberkeit bei der Autolackierung und das Reinraummanagement in Halbleiterfabriken.
Die Palette der Anwendungen wird immer breiter, so gibt es beispielsweise Partikel-Sensoren für den Einsatz in Fahrzeugen zur Messung von PM 2,5, von dem befürchtet wird, dass es Auswirkungen auf den menschlichen Körper hat. Beliebt sind ultrakompakte, relativ kleine Modelle, von denen einige platzsparend auf DIN-Schienen montiert werden können, während andere an der Wand befestigt werden können.
Funktionsweise von Partikel-Sensoren
Partikel-Sensoren funktionieren im Wesentlichen nach zwei Funktionsweisen: Lichtstreuung oder Lichtabschirmung. Beide verfügen über eine eingebaute Luftansaugpumpe und führen eine kontinuierliche Messung mit konstanter Geschwindigkeit durch, unterscheiden sich aber in ihren Partikeldetektionsmethoden, die entweder auf Lichtstreuung oder auf Abschwächung des Lichts beruhen.
1. Lichtstreuung
Partikel-Sensoren mit Lichtstreuung verwenden eine Fotodiode, um die Streuung des Lichts zu erkennen, normalerweise wenn ein Laser auf ein Partikel in der Luft trifft, und wandeln das gestreute Licht in ein elektrisches Signal um. Mit dieser Methode können Größe und Anzahl der Partikel anhand der Anzahl und Stärke der durch Lichtstreuung verursachten elektrischen Signale gezählt werden.
2. Lichtabschirmungsmethode
Bei der Lichtabschirmungsmethode der Partikel-Sensoren wird ständig Licht auf die Fotodiode gestrahlt, und die Größe und Anzahl der Partikel wird durch die Erfassung des elektrischen Signals der Schwächung der Partikel in der Luft zwischen der Lichtquelle und der Fotodiode gezählt, wenn das Licht durch sie hindurchgeht.
Bei Partikel-Sensoren muss die Messgenauigkeit sorgfältig eingestellt werden. Ist die Messgenauigkeit des Partikel-Sensors für die Sauberkeit des Reinraums zu hoch, erhöht sich der Messfehler wie bei Streulicht- und Lichtabschirmungsmethoden tendenziell.
Um Partikel-Sensoren innerhalb des gewünschten Messfehlers für die Reinheitskontrolle in Reinräumen einzusetzen, ist es notwendig, ein Modell mit einem geeigneten Messbereich zu wählen.
Weitere Informationen zu Partikel-Sensoren
1. Unterschiede zwischen Staubmessgeräten und Partikelsensoren
Der wichtigste Unterschied zwischen einem Staubmessgerät und einem Partikel-Sensor oder Partikel-Zähler ist die Konzentration des zu messenden Partikelmaterials. Staubmessgeräte sind in der Regel für die Messung hoher Partikelkonzentrationen von 0,01 mg/m³ oder mehr ausgelegt und bewerten die Konzentration auf der Grundlage des Gewichts und nicht der Menge der Partikel. Partikel-Sensoren und Partikel-Zähler hingegen unterscheiden sich dadurch, dass sie die Messungen anhand der Anzahl der Partikel quantifizieren.
Insbesondere Partikelzähler sind hauptsächlich für einmalige Messungen gedacht und haben eine detaillierte Spezifikation von Klasse 1 bis Klasse 9, um Messungen in Umgebungen mit geringer Konzentration und hoher Reinheit standzuhalten, während Staubmessgeräte für kontinuierliche Messungen gedacht sind und einen relativ großen Konzentrationsbereich messen können.
2. Tragbare Partikel-Sensoren
In jüngster Zeit wird Sauberkeit in einer Vielzahl von Umgebungen und Industrien gefordert, und die Messpunkte sind nicht auf Reinräume beschränkt, sondern decken auch einen breiten Bereich ab.
Die Hersteller entwickeln eine Vielzahl von Partikel-Sensoren, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern, darunter Modelle, die mit Lithium-Ionen-Batterien betrieben werden und über USB an einen PC zur Datenanalyse angeschlossen werden können, Modelle, die an ein Mehrpunkt-Überwachungssystem angeschlossen werden können, und Modelle, die mit einer Kamera ausgestattet sind.