Подробное описание установок для испытаний приведено в ЕН 1822-3, ЕН 1822-4:2009 и ЕН 1822-5:2009. Требования к приборам и материалам установлены в ЕН 1822-2:2009.
Воздух в испытательном канале должен иметь следующие параметры:
- температура - (23±5)°С;
- относительная влажность - менее 75%.
Температура должна оставаться постоянной в течение всего периода испытаний в диапазоне ±2°С, относительная влажность воздуха - в диапазоне ±5%.
Используемый при испытаниях воздух должен пройти предварительную фильтрацию, чтобы при отсутствии подачи аэрозоля концентрация частиц, определенная счетчиком частиц, была не более 350000 частиц/м
. Температура испытуемого образца должна быть равной температуре воздуха, используемого при испытании.
Для испытаний ЕРА-, НЕРА- и ULPA-фильтров следует применять контрольные аэрозоли, состоящие из жидких частиц. Для испытания на проскок (утечку) могут использоваться в качестве альтернативы аэрозоли с твердыми частицами (см. ЕН 1822-4:2009, приложение D). Такими аэрозолями являются аэрозоли DEHS, РАО, PLS и др. (см. 4.2 ЕН 1822-2:2009).
Примечание - По согласованию между поставщиком и покупателем допускается использовать другие контрольные аэрозоли, если указанные в настоящем стандарте являются неприемлемыми.
Концентрация и распределение частиц по размерам должны оставаться неизменными в течение всего периода испытаний. Для контроля утечки и испытаний эффективности фильтров средний диаметр частиц контрольного аэрозоля должен быть близок к размеру наиболее проникающих частиц (MPPS) для фильтрующего материала.
7.4.1 Основные положения
Процесс испытаний ЕРА-, НЕРА- и ULPA-фильтров состоит из трех этапов, каждый из которых допускается проводить независимо от других.
7.4.2 Этап 1: Испытание плоского фильтрующего материала
Следует определить эффективность контрольных образцов плоского фильтрующего материала для разных размеров частиц при номинальной скорости прохождения воздуха через фильтр. По кривой зависимости эффективности фильтра от размера частиц определяют размер наиболее проникающих частиц (MPPS), при котором эффективность фильтрующего материала будет минимальной (см. 7.5.1).
7.4.3 Этап 2: Испытание фильтрующего элемента на проскок (утечку)
Фильтры групп H и U испытывают на отсутствие утечки индивидуально при номинальном расходе воздуха. Фильтры группы H испытывают на проскок (утечку) одним из трех методов по ЕН 1822-4:2009. Фильтры группы U испытывают на утечку только методом MMPS-сканирования по ЕН 1822-4:2009 (см. 7.5.2).
7.4.4 Этап 3: Испытание эффективности фильтрующего элемента
Используя МРРS-аэрозоль (тот же, что и на этапе 2), при номинальном расходе воздуха определяют интегральное значение эффективности фильтра.
Для фильтров группы E интегральную эффективность определяют на статистической основе (см. 4.4 ЕН 1822-5:2009). Для фильтров групп H и U интегральную эффективность определяют для каждого отдельного фильтра, исключая фильтры, испытанные согласно ЕН 1822-4:2009, приложение А, для которых испытания на статистической основе допустимы (см. 7.5.3).
7.4.5 Пояснения
На основе данных об интегральной эффективности, а для фильтров групп Н и U также на основе данных о локальной эффективности (отсутствию существенной утечки) фильтры классифицируют в соответствии с разделом 6.5. Классификация действительна только при соблюдении определенных условий испытаний.
При проведении всех трех этапов испытаний допускается использовать монодисперсные или полидисперсные аэрозоли. Метод счета частиц может применяться для определения общего числа частиц (CNC) или для получения их распределения по размерам (ОРС).
Поскольку методы определения общего числа частиц не дают информации об их размерах, они могут использоваться только на первом этапе испытаний с монодисперсным аэрозолем с известным размером частиц.
При определении минимальной эффективности плоского фильтрующего материала (этап 1) метод с использованием монодисперсных аэрозолей должен рассматриваться в качестве базового (эталонного). При использовании полидисперсных аэрозолей на этапах 2 и 3 следует установить корреляцию с эталонным методом.
При испытании своей продукции производители фильтров могут использовать данные поставщика фильтрующего материала о проведении испытаний этапа 1 вместо того, чтобы проводить их самим, если эти данные полностью прослеживаемы и оформлены документально, а также если испытания проведены в соответствии с данным стандартом и особенно с ЕН 1822-3.
7.5.1 Испытание плоского фильтрующего материала
7.5.1.1 Основные положения
Следует построить кривые эффективности образцов плоского фильтрующего материала для состояния, полученного в производстве, и для разряженного состояния (см. ЕН 1822-5:2009, приложение В). Если при этом будет установлено, что материал имеет существенный заряд, то классификация фильтров должна выполняться по данным эффективности или проскока для незаряженного материала по ЕН 1822-5:2009, приложение В.
7.5.1.2 Образцы для испытаний
Испытаниям подвергают не менее пяти образцов плоского фильтрующего материала, на которых не должно быть изгибов, отверстий и других дефектов. Размеры образцов должны быть не менее 200x200 мм.
7.5.1.3 Оборудование для испытаний
Схема установки для испытания фильтрующих материалов показана на рисунке 1. Аэрозоль формируется генератором, затем проходит через кондиционер (например, для испарения растворителя) и нейтрализатор, после чего смешивается с воздухом, прошедшим очистку, и подается на фильтр.
Пробы отбирают из потока воздуха до и после фильтра. Часть потока воздуха направляется на счетчик частиц. Проба воздуха (отбираемая до фильтра) направляется в разбавитель, в котором концентрация частиц снижается до значения, соответствующего техническим характеристикам счетчика частиц.
При использовании метода счета общего числа частиц (CNC) перед нейтрализатором устанавливают анализатор дисперсного состава аэрозоля (DMA) для отделения (квази-)монодисперсной фракции с необходимым размером частиц из исходного полидисперсного аэрозоля.
Если используется метод оценки распределения частиц по размерам (ОРС), то получают распределение частиц до и после испытуемого образца.
Вместо одного счетчика частиц, который последовательно определяет концентрацию аэрозоля до и после испытуемого образца, допускается применять два счетчика с одинаковой конструкцией оптической системы (длина волны источника света, угол рассеивания света и т.д.) одновременно для обоих измерений.
Контрольный аэрозоль, пройдя точки отбора проб, расположенные после испытуемого образца, направляется в вытяжной фильтр и удаляется из оборудования насосом. Установка комплектуется приборами для измерения (и регулирования) расхода воздуха и перепада давления на образце.
Получаемые данные фиксируются и анализируются с помощью компьютера.
Установка может работать при избыточном давлении. В этом случае вытяжной насос не требуется. Воздух, прошедший очистку, подается от линии сжатого воздуха. При необходимости измерение и регулирование расхода воздуха может проводиться до испытуемого образца.
Подробное описание установки приведено в ЕН 1822-3. Методы контроля приведены в ЕН 1822-2:2009.
7.5.1.4 Порядок проведения испытаний
Испытуемый образец помещают в фильтродержатель цилиндрической формы так, чтобы площадь поперечного сечения открытой поверхности образца была 100 см
. Скорость потока воздуха у поверхности фильтра должна быть номинальной.
Расход контрольного аэрозоля при его поступлении в поток воздуха должен быть постоянным. График кривой зависимости эффективности от размера частиц строят в логарифмическом масштабе не менее чем по шести точкам, распределенным приблизительно равномерно.
|
Рисунок 1 - Схема установки для испытаний фильтрующих материалов
С помощью анализатора размеров частиц получают не менее шести видов квазимонодисперсного аэрозоля с соответствующими средними размерами частиц и определяют концентрацию аэрозоля перед испытуемым образцом и после него. В качестве альтернативного метода допускается использовать распределение частиц полидисперсного аэрозоля перед фильтром и за ним по крайней мере для шести размеров частиц.
В каждом случае в диапазоне размеров частиц должен находиться размер наиболее проникающих частиц - точка MPPS.
7.5.1.5 Оценка результатов испытаний
По результатам испытаний пяти образцов строят кривую зависимости эффективности от размера частиц и определяют минимальную эффективность. Пример кривой приведен на рисунке 2.
|
Рисунок 2 - Кривые зависимости эффективности 
и проскока 
фильтрующего материала сверхвысокой эффективности (ULPA) от диаметра 
частиц для двух различных скоростей потока через материал
Затем вычисляют среднеарифметические значения:
- минимальной эффективности;
- размера наиболее проникающих частиц (MPPS);
- перепада давлений.
Размер наиболее проникающих частиц считают средним размером частиц контрольного аэрозоля при определении локальной (испытание на утечку) (см. 7.5.2) и интегральной эффективности (см. 7.5.3).
7.5.2 Испытание фильтрующего элемента на проскок (утечку)
7.5.2.1 Общие положения
Испытание на утечку (определение локальной эффективности) проводят для фильтров групп H и U (см. таблицу 1). Эталонным (основным) методом и основой для данного испытания является сканирование с помощью счетчика частиц по ЕН 1822-4:2009.
Фильтры группы H испытывают на утечку, используя один из трех методов по ЕН 1822-4:2009 метод сканирования, метод контроля "на масляную струйку" ("масляная нить") (ЕН 1822-4:2009, приложение А) или метод контроля на эффективность удержания частиц размерами 0,3-0,5 мкм (ЕН 1822-4:2009, приложение Е, только для фильтров класса Н13).
Фильтры группы U испытывают на утечку только методом MPPS-сканирования, приведенным в ЕН 1822-4:2009.
Все испытания на утечку должны проводиться при номинальном потоке воздуха через испытуемый фильтр.
Для форм фильтров, используемых для высокотурбулентных потоков воздуха (таких как V-образные или цилиндрические фильтры), для которых указанный метод сканирования не может быть применен, испытание на утечку проводят двумя альтернативными методами: методом контроля "на масляную струйку" (ЕН 1822-4:2009, приложение А) или методом контроля эффективности удержания частиц размерами 0,3-0,5 мкм (ЕН 1822-4:2009, приложение Е).
Метод контроля "на масляную струйку" позволяет определить пределы локального проскока для классификации фильтров группы Н (Н13 и Н14). Метод контроля эффективности удержания частиц размерами 0,3-0,5 мкм позволяет определить пределы локального проскока для классификации только фильтров класса Н13. Для фильтров более высоких классов эти методы могут быть недостаточно чувствительными для определения пределов локального проскока (см. таблицу 1). Поэтому фильтры более высоких классов, испытанные любым из этих двух методов, должны иметь на ярлыке и в протоколе испытаний маркировку "испытан на утечку альтернативным методом А" или "испытан на утечку альтернативным методом Е", показывающую, что было проведено испытание на утечку с меньшей точностью.
7.5.2.2 Испытуемый образец
Для проведения испытания на проскок (утечку) фильтрующий элемент герметично закрепляют в корпусе и устанавливают в линию воздушного потока в соответствии с установленными требованиями.
7.5.2.3 Установка для определения эффективности
Схема расположения отдельных элементов установки для сканирования изображена на рисунке 3. Прошедший через предфильтр воздух c помощью вентилятора подается на вторичный фильтр (см. 6.2). Расход воздуха следует измерять с помощью калиброванного измерительного прибора в соответствии с требованиями ЕН ИСО 5167-1 или с помощью другого калиброванного прибора. Расход воздуха должен поддерживаться постоянным с помощью регулятора скорости его потока.
Контрольный аэрозоль вводят в канал после расходомера; аэрозоль должен быть равномерно распределен по поперечному сечению канала. Контрольный аэрозоль может быть введен перед расходомером, если это не вносит помехи в процесс измерения.
Перед испытуемым фильтром часть потока поступает на разбавитель, а затем через него на счетчик частиц (оптический или конденсационный). Для контроля распределения частиц по размерам может также использоваться система DMPS (см. ЕН 1822-2:2009).
После испытуемого фильтра устанавливают сканирующее устройство с одним или большим числом механически передвигаемых пробоотборников, с помощью которых можно исследовать всю поверхность фильтра. Пробоотборники должны быть соединены со счетчиками частиц через адаптеры, регулирующие нужный объем пробы (скорость отбора проб).
Параметры воздушного потока, перепада давления на фильтре, расположение пробоотборника и скорость отбора проб счетчиками частиц должны фиксироваться и обрабатываться на компьютере.
Подробное описание стендовой установки приведено в ЕН 1822-4:2009. Требования к аэрозолям и приборам - по ЕН 1822-2:2009.
7.5.2.4 Порядок проведения испытаний
При проведении испытаний скорость воздушного потока через образец должна быть номинальной. Контрольный аэрозоль, средний диаметр частиц которого должен соответствовать размеру наиболее проникающих частиц (MPPS, см. 7.5.1.5), должен распределяться равномерно по всей поверхности поперечного сечения образца.
При определении концентрации аэрозоля за фильтром пробы отбирают с помощью одного или нескольких пробоотборников, перемещая их вдоль поверхности фильтра с определенной скоростью. Полученные значения концентрации аэрозоля после фильтра сравнивают с его концентрацией перед фильтром.
Сканирование поверхности фильтра следует выполнять перекрывающимися движениями пробоотборника без пропусков.
|
Рисунок 3 - Схема установки для испытаний фильтров на проскок (утечку)
7.5.2.5 Обработка результатов
Предельно допустимое значение числа частиц после фильтра может быть получено, исходя из характеристик испытаний (ЕН 1822-4:2009), допустимой локальной эффективности (см. таблицу 1) и результатов статистической обработки полученных данных (ЕН 1822-2:2009).
Если результаты испытаний не превышают допустимых значений во всех точках, фильтр считают выдержавшим испытание на утечку.
7.5.3 Определение интегральной эффективности фильтрующего элемента
7.5.3.1 Общие положения
Интегральная эффективность фильтрующего элемента может быть определена одним из следующих методов:
- определением средней концентрации частиц в потоке до фильтра и после него при неподвижном положении пробоотборников (статический метод);
- непрерывной регистрацией концентрации частиц перед фильтром и после него при проведении испытания на проскок (утечку), когда пробоотборник до фильтра находится в неподвижном положении, и сканировании после фильтра, когда пробоотборник передвигается вдоль всей поверхности фильтра (метод сканирования).
7.5.3.2 Определение эффективности статическим методом
7.5.3.2.1 Испытуемый образец
Испытаниям подвергают образец, прошедший испытание на проскок (утечку).
7.5.3.2.2 Установка для определения эффективности
Определение интегральной эффективности фильтрующего элемента проводят на установке, в основном идентичной той, на которой проводилось испытание на проскок (утечку) (см. рисунок 4). После испытуемого фильтра находится камера смешивания аэрозоля, обеспечивающая однородную концентрацию аэрозоля по всему поперечному сечению канала. За ней располагаются стационарный пробоотборник и вытяжной фильтр. Из пробоотборника проба направляется в счетчик частиц.
Подробное описание данного метода приведено в ЕН 1822-5:2009. Требования к аэрозолям и приборам - по ЕН 1822-2:2009.
7.5.3.2.3 Порядок проведения измерений
Испытание фильтра проводят при номинальном расходе воздуха с контрольным аэрозолем, который использовался при испытании на проскок (утечку). Концентрацию частиц определяют в потоке перед фильтром и после него. Проба воздуха с контрольным аэрозолем, отобранная перед фильтром, поступает в разбавитель, где его концентрация снижается до значения, соответствующего техническим характеристикам счетчика частиц (см. ЕН 1822-2).
Перепад давления на фильтре должен быть зафиксирован до начала распыления аэрозоля.
7.5.3.2.4 Обработка результатов
Интегральную эффективность рассчитывают по концентрации частиц до и после испытуемого фильтра (см. ЕН 1822-2:2009 и ЕН 1822-5:2009).
7.5.3.3 Определение эффективности методом сканирования
Интегральную эффективность также определяют путем расчета с использованием данных о концентрации частиц, полученных при испытании на проскок (утечку) (см. 7.5.2) с неподвижным положением пробоотборника в потоке до фильтра и сканировании пробы после фильтра или при неподвижном положении пробоотборника после фильтра (см. ЕН 1822-4:2009 и ЕН 1822-5:2009).
|
Рисунок 4 - Схема установки для испытания фильтров на эффективность статическим методом
