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要(yào)想獲得*的濕(shī)度(dù)測(cè)量(liáng)數(shù)據(jù),選擇正確(què)的(dí)測(cè)量(liáng)儀器十分(fēn)重要(yào)。同時(shí),還(huán)應(yīng)定期按照可追溯性標準(zhǔn)進(jìn)行校準。在潔(jié)淨室(shì)內生(shēng)產的(dí)產品範圍很廣,包括(kuò)藥物和(hé)半(bàn)導體等。通(tōng)常情(qíng)況下(xià),濕度(dù),溫度(dù),顆粒和壓力(lì)都(dū)是受控的,因為這(zhè)些(xiē)參(cān)數(shù)對產(chǎn)品(pǐn)質(zhì)量和(hé)生(shēng)產(chǎn)效率而言具有(yǒu)非(fēi)常(cháng)重要的影響。
相對濕(shī)度
相對濕度(dù)(%RH)用(yòng)於描述存(cún)在(zài)於(yú)空(kōng)氣和水的氣體(tǐ)混合物內(nèi)的水蒸氣(qì)含量(liáng)。它是(shì)指(zhǐ)空(kōng)氣(qì)中實(shí)際(jì)含有(yǒu)的水(shuǐ)蒸氣量(liáng)與(yǔ)當時(shí)溫度下(xià)飽(bǎo)和水(shuǐ)蒸(zhēng)氣量的(dí)百分(fēn)比。在生(shēng)產(chǎn)現場(cháng)出現(xiàn)的問題(tí),例如材(cái)料的膨(péng)脹和(hé)收縮,硬化和軟化,液體的(dí)粘度變化(huà),微生物(wù)的繁(fán)殖(zhí),靜電(diàn)增加,腐(fǔ)蝕(shí)和(hé)生鏽等很大程(chéng)度上都(dū)受到濕度的影響。
露點(diǎn)
露(lòu)點(diǎn)(Td)是(shì)指(zhǐ)露水或(huò)冷(lěng)凝(níng)水在冷卻氣(qì)體上形(xíng)成時(shí)的溫度(dù)。露(lòu)點溫度用於描述(shù)氣(qì)體(tǐ)(例如(rú)空(kōng)氣(qì))中非(fēi)常(cháng)微小(xiǎo)的水(shuǐ)分含量。半導體在(zài)微機(jī)械(xiè)加工(gōng)過程中(zhōng),由於(yú)水分(fēn)子(zǐ)被認為是汙染物(wù),因此其加(jiā)工環境(jìng)極其(qí)幹燥。在(zài)這(zhè)種(zhǒng)情(qíng)況下(xià),相(xiāng)對濕(shī)度幾乎保持(chí)在(zài)0%RH,但是(shì)露(lòu)點溫(wēn)度(dù)對於被(bèi)測(cè)氣(qì)體的水(shuǐ)分含量(liáng)變化(huà)而言仍然非(fēi)常(cháng)敏感。
不同的(dí)應用,不(bù)同(tóng)的需求
製(zhì)藥(yào)廠(chǎng)通常(cháng)配備有大(dà)量的(dí)潔淨(jìng)室。溫度和濕度的控(kòng)製和記(jì)錄都(dū)嚴格按照GMP(優良(liáng)製造規(guī)範)的要(yào)求(qiú)執行。濕度傳(chuán)感器zui重要的(dí)特性就是(shì)誤差非常小(xiǎo)。進行的校(xiào)準對於傳(chuán)感器而言至(zhì)關重(zhòng)要,這樣可以檢查(chá)其(qí)在長(cháng)時間內是否存在漂(piāo)移(yí)現象(xiàng)。
在食品(pǐn)加工(gōng)廠,必須將(jiāng)生(shēng)產現(xiàn)場(cháng)保(bǎo)持或(huò)低於(yú)某一特定的濕(shī)度。通(tōng)常為40%或更低(dī)的(dí)濕度(dù)值。這有(yǒu)助(zhù)於(yú)抑(yì)製(zhì)可(kě)能(néng)引發食物中毒的微生物(wù)和細菌的繁殖。在(zài)半(bàn)導體和(hé)電子產(chǎn)品工廠(chǎng),產品的更(gēng)新(xīn)換代越來越(yuè)快(kuài)。因此(cǐ),在生產過(guò)程(chéng)中對(duì)濕度(dù)和(hé)露(lòu)點(diǎn)的(dí)控製也變(biàn)得(dé)更加嚴格(gé)。在生產現場的微(wēi)環(huán)境下,常(cháng)常要求(qiú)達到+/-1%RH的超高精度(dù)。液(yè)晶(jīng)顯示(shì)器製(zhì)造廠和塗(tú)料生(shēng)產廠的(dí)濕度控製也(yě)同樣(yàng)重要。在(zài)這種況(kuàng)下,濕度傳感(gǎn)器的(dí)耐(nài)用(yòng)性(xìng)和(hé)精度就顯得十分重要。這些工廠會(huì)產(chǎn)生(shēng)影響(xiǎng)傳(chuán)感(gǎn)器元(yuán)件的各種(zhǒng)氣體。用於測量空(kōng)氣中(zhōng)水(shuǐ)分含量的濕度傳感器大(dà)致可(kě)分(fēn)為(wéi)兩種(zhǒng)類(lèi)型。一種用(yòng)於測量濕度,另一種(zhǒng)則用(yòng)於測量露點。在(zài)濕(shī)度水(shuǐ)平(píng)高(gāo)於(yú)10%RH的(dí)空氣中通(tōng)常需要進(jìn)行(háng)濕度測定(dìng),在低(dī)濕(shī)度的環境下,則(zé)傾(qīng)向於測(cè)量(liáng)露(lòu)點。在某些(xiē)高(gāo)濕條件下,采用露(lòu)點(diǎn)測(cè)量會更方便(biàn)。
露點(diǎn)儀(yí)的(dí)原(yuán)理及(jí)技(jì)術進(jìn)展
1,冷鏡式(shì)露(lòu)點儀
不(bù)同水(shuǐ)份含(hán)量的氣體在(zài)不(bù)同溫度下(xià)的(dí)鏡(jìng)麵上(shàng)會結露(lòu)。采用(yòng)光(guāng)電(diàn)檢測(cè)技術(shù),檢測出露層(céng)並測量結露(lòu)時(shí)的溫(wēn)度,直接(jiē)顯示(shì)露點。鏡麵製冷(lěng)的(dí)方法有:半(bàn)導體製(zhì)冷(lěng),液氮製冷和高壓空(kōng)氣(qì)製冷。冷(lěng)鏡(jìng)式(shì)露點儀采用(yòng)的(dí)是直接測量方(fāng)法(fǎ),在(zài)保證(zhèng)檢(jiǎn)露準確(què),鏡麵製冷率和(hé)精(jīng)密(mì)測(cè)量結(jié)露溫(wēn)度(dù)前(qián)提(tí)下(xià),該(gāi)種露(lòu)點儀可(kě)作為標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀(yí)使(shǐ)用。目前上zui高(gāo)精(jīng)度(dù)達(dá)到±0.1℃(露點溫度),如歐(ōu)伯(bó)特公(gōng)司的S8000,S4000,Optidew Vision,Optidew等,一般(bān)精(jīng)度(dù)可(kě)達到(dào)±0.5℃以內(nèi)。
2,電傳感器式露電儀(yí)
采用親(qīn)水(shuǐ)性材料或憎(zēng)水性材(cái)料作為(wéi)介質(zhì),構成電容或電阻,在(zài)含水份(fèn)的氣體(tǐ)流(liú)經後,介電常(cháng)數或電導(dǎo)率發生(shēng)相應(yīng)變化,測出當時的電容(róng)值或電(diàn)阻(zǔ)值(zhí),就(jiù)能知道當時的氣體(tǐ)水(shuǐ)份含量。建立(lì)在露點單(dān)位(wèi)製上(shàng)設(shè)計的該類(lèi)傳感(gǎn)器(qì),構成了(liǎo)電(diàn)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)式露點(diǎn)分(fēn)析儀(yí)。目前上zui高(gāo)精度(dù)達(dá)到(dào)±1.0℃(露點溫(wēn)度),如MICHELL公司(sī)的EASIDEW ON-LING,CERMX II,一般精(jīng)度可達(dá)到±3℃以(yǐ)內(nèi)。如MICHELL公司(sī)EAS-TX-80,EAS-TX-100,EA2-TX-100-HD,MDM300,EASIDEW PRO IS等。
3,電介法(fǎ)露(lòu)點(diǎn)儀(yí)
利(lì)用五(wǔ)氧(yǎng)化二磷等材料吸濕後分(fēn)解成極(jí)性分子,從(cóng)而(ér)在(zài)電極上(shàng)積(jī)累(léi)電荷的特性(xìng),設計出建立(lì)在(zài)含濕量單(dān)位(wèi)製上的電(diàn)解(jiě)法(fǎ)微(wēi)水份儀。目前上zui高精(jīng)度達(dá)到±1.0℃(露點(diǎn)溫度),一般(bān)精度(dù)可(kě)達(dá)到±3℃以內(nèi)。此種(zhǒng)方式對氣體的潔(jié)淨(jìng)要(yào)求比較(jiào)高,可測腐(fǔ)蝕性(xìng)氣(qì)體。
4,晶(jīng)體(tǐ)振蕩(dàng)式露點(diǎn)儀
利用晶體(tǐ)沾(zhān)濕後(hòu)振蕩(dàng)頻率(shuài)改變的特性,可以(yǐ)設(shè)計(jì)晶(jīng)體(tǐ)振(zhèn)蕩(dàng)式(shì)露點儀(yí)。這是一項(xiàng)較(jiào)新(xīn)的技術(shù),目前尚處於不十(shí)分(fēn)成(chéng)熟的(dí)階段。國(guó)外有(yǒu)相(xiāng)關產品,但(dàn)精(jīng)度(dù)較差且成(chéng)本(běn)很高。就(jiù)是價格比較貴(guì)。
5,紅(hóng)外露點(diǎn)儀(yí)
利(lì)用氣(qì)體中(zhōng)的(dí)水(shuǐ)份對(duì)紅外(wài)光譜吸收的特(tè)性,可以(yǐ)設計(jì)紅外(wài)式露(lòu)點儀。目(mù)前(qián)該儀器很難測(cè)到低露點(diǎn),主(zhǔ)要(yào)是(shì)紅外探測(cè)器(qì)的(dí)峰(fēng)值探測(cè)率還不能達到(dào)微量(liáng)水吸收的量級(jí),還有氣體中其他(tā)成(chéng)份含量對紅(hóng)外光(guāng)譜(pǔ)吸收(shōu)的幹擾(rǎo)。但(dàn)這(zhè)是(shì)一(yī)項很新的(dí)技(jì)術(shù),對(duì)於(yú)環境氣體水(shuǐ)份(fèn)含量的(dí)非接觸(chù)式在綫(xiàn)監測(cè)具(jù)有(yǒu)重(zhòng)要的意義(yì)。
6,半導體傳感(gǎn)器露點儀(yí)
每個(gè)水(shuǐ)分子都(dū)具有(yǒu)其自(zì)然(rán)振(zhèn)動(dòng)頻(pín)率,當它(tā)進(jìn)入(rù)半(bàn)導體(tǐ)晶格(gé)的(dí)空隙時,就(jiù)和受(shòu)到充(chōng)電激勵的(dí)晶格(gé)產(chǎn)生(shēng)共振,其共(gòng)振頻(pín)率與水的摩爾(ěr)數(shù)成正(zhèng)比。水(shuǐ)分子的共(gòng)振能使半(bàn)導體結(jié)放(fàng)出(chū)自由電子(zǐ),從而(ér)使晶格的(dí)導電率增大(dà),阻抗減小。利用(yòng)這一(yī)特(tè)性(xìng)設計(jì)的半導體露(lòu)點儀(yí)可(kě)測到-100℃露點的(dí)微量(liáng)水份。