尘埃粒子计数在线监测方案

时间：2025-07-10 涉川

方案介绍
尘埃粒子计数在线监测系统是一种基于光散射原理、粒径区间统计和智能物联网传输技术的环境洁净度管理工具，适用于工业洁净车间、电子制造、制药厂房、生物实验室、食品加工、医疗无尘区等场景。该方案可实现空气中悬浮微粒的实时检测，精准统计0.3微米、0.5微米、1.0微米、5.0微米等多个粒径区间的粒子数量，实现洁净环境质量动态管控，保障生产工艺和产品安全。

监测目标

实时监测洁净区域空气中不同粒径尘埃粒子的数量浓度；
辨别粒子数量变化趋势，掌握洁净度波动规律；
建立环境洁净度监测体系，支撑GMP、ISO等规范化管理；
快速响应异常变化，保障生产工艺安全；
远程数据上传与智能预警联动，实现无人工干预下的自动化管理。

需求分析
制药、生物、电子等高精度生产领域对空气洁净度要求极高，微小粒子数量直接影响产品质量及安全，传统手持采样器检测频率低、人员干预多、实时性差，已无法满足连续稳定生产需求。通过部署固定式粒子计数监测设备，实现无人值守、7×24小时实时在线监测，满足洁净环境动态监管要求，提升产品质量和管理效率。

监测方法
采用光散射原理，当空气中的微小颗粒通过激光束时，颗粒对光束产生散射，传感器接收散射信号，依据散射强度和数量计算出不同粒径粒子的浓度。采样过程采用恒流采样方式，确保数据稳定性；数据通过物联网通讯模块（如RS485、4G）实时上传至环境监控平台，方便远程管理和趋势分析。

应用原理
基于光散射法的尘埃粒子计数器，通过高亮度激光源照射采样气流中的颗粒物，散射光强与颗粒尺寸和数量相关，接收装置检测散射光强后，经内部处理算法分析出粒径和数量，实现粒子分布统计。该原理响应速度快、检测粒径小、精度高，广泛应用于洁净环境检测领域。

功能特点

多粒径区间计数，典型区间为≥0.3μm、≥0.5μm、≥1.0μm、≥5.0μm等；
恒流采样，保证采样稳定性；
快速响应，粒子计数数据实时刷新；
支持定时、自定义触发等多种采样模式；
远程管理，支持平台、手机APP数据同步查看；
自动校准功能，保障长期稳定性；
支持本地声光报警和远程预警；
工业防护外壳，适用于生产现场长期部署。

硬件清单
包含尘埃粒子计数传感器模块、采样泵系统、数据采集处理单元、远程通信模块、防护型安装外壳、工业电源模块、设备安装支架等组成。

硬件参数（量程、精度）

粒径范围：0.3μm、0.5μm、1.0μm、5.0μm及以上（可拓展）；
计数范围：0 - 1000000粒/立方英尺或0 - 35000粒/升；
采样流量：2.83升/分钟或1.0升/分钟等标准采样流量；
粒子计数精度：±10%；
采样方式：恒流吸入式；
数据刷新周期：≤10秒；
通信接口：RS485（Modbus RTU）、4G、以太网可选；
防护等级：≥IP54；
工作温度：-10℃至50℃；
工作湿度：0 - 95% RH（无凝露）。

方案实现

根据洁净区布局和工艺要求，科学选址部署粒子计数器；
建立远程集中监控平台，实现多点设备统一管理；
设备按设定时间间隔自动采样并实时上传监测数据；
支持洁净车间GMP动态监控，满足生产合规要求；
异常时触发声光报警，平台、手机同步推送警报；
通过历史数据分析洁净度波动，优化空气净化系统管理。

数据分析

不同粒径粒子数量趋势图；
单点、多点区域洁净度分布分析；
日、周、月粒子数量波动统计；
异常粒子增长记录及原因追踪；
支持洁净区合规性评价报告自动生成。

预警决策

支持按GMP、ISO14644等标准设定洁净度等级阈值；
达到或超过阈值时自动触发本地及远程报警；
可联动空气净化系统、排风系统等治理设施；
实现预防性维护提醒，提升洁净区管理水平。

方案优点

多粒径区间同时监测，全面反映洁净环境状态；
实时采样、远程传输，提升管理效率；
模块化设计，安装便捷、维护方便；
稳定可靠，适应长期无人值守场景；
满足多行业GMP、ISO、药监、食药等监管要求。

应用领域

生物制药、疫苗生产洁净厂房；
电子半导体、芯片封装等洁净车间；
医疗器械、实验室洁净区；
食品、饮料加工洁净生产区；
精密仪器、光学制造无尘区；
高校、科研机构洁净实验环境。

效益分析
通过部署在线粒子计数系统，可显著提升洁净区环境动态管理水平，实现从事后检测向实时监控转变，减少生产过程中的污染风险，保障产品质量安全，降低管理成本和人力投入，符合现代智慧工厂、智能制药、自动化车间等发展需求。

国标规范

GB 50591《洁净室施工及验收规范》；
ISO 14644《洁净室及相关控制环境》；
GMP《药品生产质量管理规范》；
GB/T 16292《洁净室空气中悬浮粒子的测试方法》。

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