Приложение С (справочное). Оборудование для проведения испытаний

Приложение С
(справочное)

Оборудование для проведения испытаний

С.1 Общие положения

В настоящем приложении установлены требования к измерительному оборудованию, которое применяется при использовании рекомендованных методов, приведенных в настоящем стандарте.

В таблицах С.1-С.9 приведены минимально необходимые требования для каждого вида оборудования. Все виды оборудования перечислены и пронумерованы в соответствии с приложением В. При планировании испытаний выбор контрольно-измерительных приборов может выполняться по приложению С. В приложении А приведены рекомендуемые виды испытаний чистого помещения и последовательность их выполнения. Выбор контрольно-измерительных приборов выполняется по соглашению между заказчиком и исполнителем.

Это приложение не препятствует использованию улучшенных видов оборудования, если такие имеются. Альтернативные виды контрольно-измерительного оборудования могут быть использованы по соглашению между заказчиком и исполнителем.

Пределы измерения и шкала приборов должны соответствовать области их применения. Приборы должны быть калиброваны в области значений измеряемых параметров. Чувствительность всех приборов (3.1.6) должна быть равна 1.

В настоящем приложении даны минимальные требования к контрольно-измерительным приборам с указанием максимально допустимой ошибки. Ниже приводятся пояснения, как может быть оценена максимально допустимая ошибка для анемометра.

Максимально допустимая ошибка зависит, по крайней мере, от трех факторов:

1. неопределенность калибровки (приведенная в сертификате калибровки);

2. сумма случайных ошибок абсолютных величин (после корректировки систематических ошибок могут остаться случайные ошибки [29]. Каждая из них увеличивает неопределенность измеряемой величины при повторяемых измерениях);

3. дрейф параметром в течение года.

Для целей данного примера неопределенность калибровки равна 0,025 м/с, сумма случайных ошибок - 0,03 м/с, дрейф в течение года - 0,005 м/с.

Сумма всех трех факторов равна 0,06 м/с. Принимая систематическую ошибку, равную 0, это дает оценку для предельной ошибки (максимально допустимых ошибок), равную  0,06 м/с.

Примечание - Величина 0,06 м/с не является неопределенностью. Более того, предельное значение ошибки дает интервал, внутри которого может находиться ошибка измерения [29].

С.2 Контроль перепада давления воздуха

С.2.1 Общие положения

Минимальные требования к оборудованию для контроля перепада давления даны в таблице С.1.

Таблица С.1 - Оборудование для контроля перепада давления

Параметр	Минимальные требования
Пределы измерений	Не установлено
Разрешающая способность	0,5 Па (0-49,9 Па) 1,0 Ра ( 50 Па)
Максимально допустимая ошибка	2 Па или 5 % показаний, выбирается большее значение (Механические датчики могут использоваться для непрерывного контроля, но не для испытаний ввиду их потенциальных ошибок)

С.2.2 Электронный манометр - используется для определения разности давлений между чистым помещением или чистой зоной и их окружениями путем измерения изменения электростатической емкости или электронного сопротивления, отражающих перемещение диафрагмы.

С.2.3 Наклонный манометр - используется для определения разности давлений между двумя точками путем визуального считывания показаний наклонной шкалы, отражающей небольшой перепад давления (высота) в трубке манометра, заполненной такими жидкостями, как вода или спирт. Работа с данным средством измерения требует внимания. Он должен быть установлен по уровню и использоваться в фиксированном положении.

С.2.4 Механический датчик перепада давления - используется для определения разности давлений в двух точках путем измерения величины передвижения иглы, соединенной механическим или магнитным приводом с диафрагмой и отражающей ее перемещение. Работа с данным средством измерения требует внимания. Он должен быть установлен по уровню и использоваться в фиксированном положении.

Следует обратить внимание на пределы измерения при работе с данными приборами.

С.3 Контроль потока воздуха

С.3.1 Прибор для измерения скорости потока воздуха

С.3.1.1 Общие положения

Минимальные требования к приборам для измерения скорости потока воздуха даны в таблице С.2.

Таблица С.2 - Оборудование для измерения скорости потока воздуха

Параметр	Минимальные требования
Пределы измерений	Не установлено
Разрешающая способность	0,01 м/с (0,20-0,99 м/с) 0,1 м/с ( 1,00 м/с)
Максимально допустимая ошибка	0,1 м/с (0,20-1,00 м/с) 10 % показаний (> 1,00 м/с)

С.3.1.2 Термоанемометр - определяет скорость воздуха путем измерения мощности нагрева, необходимой для поддержания фиксированной температуры датчика с электрическим обогревом, помещенного в воздушный поток.

С.3.1.3 Трехмерный ультразвуковой анемометр, или эквивалентный - определяет скорость воздуха путем измерения сдвига частоты звука (изменения скорости звука) между выбранными точками в контролируемом потоке воздуха.

С.3.1.4 Крыльчатый анемометр - определяет скорость воздуха путем измерения скорости вращения крыльчатки анемометра.

С.3.1.5 Статические трубки Пито и манометр - измеряют скорость воздуха путем измерения разности полного и статического давления в определенной точке потока воздуха.

С.3.1.6 Набор трубок - измеряют скорость воздуха по разности полного и статического давления в определенной точке потока воздуха. Набор нескольких трубок позволяет одновременно измерять скорость потока воздуха в условных ячейках поперечного сечения потока и определять среднюю скорость воздуха, используя электрический мультиманометр.

С.3.2 Расходомеры

С.3.2.1 Общие положения

Минимальные требования к оборудованию для измерения расхода воздуха даны в таблице С.3.

Таблица С.3 - Оборудование для измерения расхода воздуха

Параметр	Минимальные требования
Пределы измерений	Не установлено
Разрешающая способность	0,001 м 3/с
Максимально допустимая ошибка	0,01 м 3/с (0-0,1 м 3/с) 10 % показаний (> 0,1 м 3/с)

С.3.2.2 Расходомер воздуха в виде раструба (балометр) - измеряет расход воздуха, идущего через сечение, в котором могут быть изменения потока воздуха, и дает значение общего расхода воздуха через это сечение. Весь воздушный поток собирается и концентрируется так, что по скорости в точке измерения можно судить о средней скорости по всему сечению.

С.3.2.3 Диафрагменный расходомер - в соответствии с ИСО 5167-2 [22].

С.3.2.4 Трубка Вентури - в соответствии с ИСО 5167-4 [23].

С.4 Контроль направления потока воздуха и визуализация

С.4.1 Приборы, материалы и принадлежности для контроля направления потока воздуха и визуализации приведены в таблицах В.1 и В.2.

С.4.2 Термоанемометр - по С.3.1.2.

С.4.3 Трехмерный ультразвуковой анемометр, или эквивалентный - по С.3.1.3.

С.4.4 Генератор аэрозолей

С.4.4.1 Общие положения

Генераторы аэрозолей индикаторных частиц при визуализации потока могут быть такими же, как описано в В.3.4. Ниже приведены примеры генераторов частиц и ультразвуковых распылителей.

С.4.4.2 Ультразвуковой распылитель - используется для генерирования аэрозолей (тумана), получаемых путем воздействия сфокусированных звуковых волн на жидкость (например, деионизованную воду) с образованием мелких капель.

С.4.4.3 Генератор тумана - прибор, используемый для генерирования аэрозолей (туманов), термически получаемых из воды деионизованной/гликолей/спиртов.

С.5 Контроль времени восстановления

С.5.1 Счетчик аэрозольных частиц, работающий по принципу рассеяния света (LSAPC) - устройство для дискретного счета отдельных частиц в зависимости от их размера по эквивалентному оптическому диаметру. См. ИСО 14644-1 [1].

С.5.2 Генератор аэрозолей - устройство, генерирующее частицы в диапазоне размеров 0,1-1,0 мкм с постоянной концентрацией за счет теплового, гидравлического, пневматического, акустического, химического или электростатического эффектов.

С.5.3 Вещества для получения контрольного аэрозоля - типовые вещества для распыления в виде аэрозоля, в жидкой или твердой фазе:

a) полиальфаолефиновое (poly-alpha olefin, РАО) масло, 4 сантистокса РАО;

b) диоктилсебацинат (dioctyl sebacate, DOS);

c) ди-2-этилгексилсебацинат (di-2-ethyl hexyl sebacate, DEHS);

d) диоктил(2-этилгексил)фталат (dioctyl (2-ethyl hexyl) phthalat, DOP ¹⁾) (например, CAS N 117-81-7 ²⁾);

------------------------------

¹⁾_{В некоторых странах DOP для тестирования фильтров не применяется по условиям безопасности.}

²⁾_{CAS N, регистрационный номер в Chemical Abstract Service, т.е. вещество зарегистрировано в Chemical Abstract Американского Химического Общества [14].}

------------------------------

e) минеральное масло пищевого качества (например, CAS N 8042-47-5);

f) парафиновое масло (например, CAS N 64742-46-7);

g) моносферы полистирольного латекса (polystyrene latex, PSL).

Допускается использовать атмосферный аэрозоль, если может быть достигнута требуемая концентрация.

С.5.4 Система разбавления (дилютер) - оборудование, в котором аэрозоль с целью снижения его концентрации смешивается с чистым воздухом в известном объемном соотношении (1:10, 1:100).

С.6 Контроль температуры

Контроль температуры следует выполнять при помощи сенсора, имеющего точность согласно ИСО 7726 [28], например:

a) термометры расширения:

1) жидкостной термометр расширения;

2) твердотельный термометр расширения;

b) электрический термометр:

1) термометр переменного сопротивления, включая:

- платиновый резистор;

- термистор;

2) термометр, основанный на формировании электродвижущей силы (термопара);

c) термоманометр (работает по принципу изменения давления жидкости при изменении температуры).

Разрешающая способность должна быть не менее 20 % от допустимого диапазона изменения температуры для разницы между установленным значением температуры и допустимым отклонением от этого значения.

Примечание - Требования к диапазону, точности и т.д. зависят от назначения чистого помещения или чистой зоны. ИСО 7726 [28] применяется для общих целей.

С.7 Контроль влажности

Контроль влажности следует выполнять при помощи сенсора, имеющего точность согласно ИСО 7726 [28].

Как правило, применяются следующие приборы:

a) датчик точки росы (например, психрометр);

b) гигрометр на основе изменения электрической проводимости:

1) литий-хлоридный гигрометр;

2) емкостной гигрометр.

Разрешающая способность должна быть не менее 20 % от допустимого диапазона изменения влажности для разницы между установленным значением влажности и допустимым отклонением от этого значения.

Примечание - Требования к диапазону, точности и т.д. зависят от назначения чистого помещения или чистой зоны. ИСО 7726 применяется для общих целей.

С.8 Контроль целостности установленной системы фильтрации

С.8.1 Фотометр аэрозолей - устройство для определения массовой концентрации аэрозолей, мг/м ³. Прибор, использующий оптическую камеру с прямым рассеянием света для выполнения этих измерений. Этот прибор может использоваться для непосредственного определения утечки в фильтрах.

Минимальные требования к фотометру аэрозолей приведены в таблице С.4.

Таблица С.4 - Фотометр аэрозолей

Параметр	Минимальные требования
Пределы измерений	От 0,0001 мг/м 3 до 100 мг/м 3
Разрешающая способность	0,0001
Максимально допустимая ошибка	10 % от полной шкалы

Размеры пробоотборной трубки (длина и внутренний диаметр) должны соответствовать рекомендациям производителя.

Примечание - Размеры пробоотборника приведены в В.7.2.2.

С.8.2 Счетчик аэрозольных частиц, работающий по принципу рассеяния света (LSAPC) по С.5.1.

С.8.3 Генератор аэрозолей по С.5.2.

С.8.4 Вещества для получения контрольного аэрозоля по С.5.3.

С.8.5 Система разбавления (дилютер) см. С.5.4.

С.9 Контроль герметичности ограждающих конструкций

С.9.1 Счетчик аэрозольных частиц, работающий по принципу рассеяния света (LSAPC) по С.5.1.

С.9.2 Генератор аэрозолей по С.5.2.

С.9.3 Вещества для получения контрольного аэрозоля по С.5.3.

С.9.4 Система разбавления (дилютер) см. С.5.4.

С.9.5 Фотометр аэрозолей по С.8.1.

С.10 Контроль статического электричества и генерирования ионов

С.10.1 Электростатический вольтметр - прибор, используемый для измерения среднего напряжения (потенциала) на маленькой площади путем измерения напряженности электрического поля на электроде внутри пробника через маленькую диафрагму в пробнике.

Минимальные требования к электростатическому вольтметру приведены в таблице С.5.

Таблица С.5 - Характеристики электростатического вольтметра

Параметр	Минимальные требования
Пределы измерений	(1-20) кВ
Разрешающая способность	10 В (1-20 кВ)
Максимально допустимая ошибка	10 % показаний

С.10.2 Высокоомный омметр - прибор, используемый для измерения сопротивления изолирующих материалов и компонентов путем определения тока утечки от устройства под высоким напряжением к испытуемому устройству.

Минимальные требования к высокоомному омметру приведены в таблице С.6.

Таблица С.6 - Характеристики высокоомного омметра

Параметр	Минимальные требования
Пределы измерений	1000 Ом-20 ГОм
Разрешающая способность	0,01 МОм
Максимально допустимая ошибка	5 % от полной шкалы
Напряжение при контроле	От 100 В до 1000 В постоянного тока

С.10.3 Регистратор заряда пластины - устройство для измерения нейтрализационной способности ионизаторов или ионизационных установок.

Минимальные требования к регистратору заряда пластины приведены в таблице С.7.

Таблица С.7 - Характеристики регистратора заряда пластины

Параметр	Минимальные требования
Пределы измерений	5 кВ
Разрешающая способность	0,1 В (< 100 В), 1,0 В (> 99 В)
Максимально допустимая ошибка	5 % от полной шкалы

С.11 Контроль осаждения частиц

С.11.1 Материал контрольной пластины - выбор материала зависит от определяемого размера частиц и средств измерения, может использоваться следующее:

a) микропористые мембранные фильтры;

b) двухсторонняя адгезирующая лента;

c) чашки Петри;

d) чашки Петри с полимером контрастного (черного) цвета, например, полиэфирная смола;

e) фотографические пленки (пластины);

f) слайды для микроскопа (гладкие или с напыленной металлической пленкой);

g) стеклянные или металлические зеркальные пластины;

h) заготовки полупроводниковых пластин;

i) стеклянные подложки для масок фотолитографии;

j) прозрачные пластмассовые пластины.

Контрольные пластины должны быть достаточно гладкими, чтобы обеспечить четкое различение частиц по размерам и убедиться, что частицы легко различимы. Материал контрольных пластин должен быть электростатически нейтральным. Применяемые средства контроля должны различать и измерять размер наименьших частиц, которые должны быть сосчитаны. Прозрачные контрольные пластины не должны содержать дефектов.

Осаждение частиц может быть определено путем измерения зоны, покрытой осевшими частицами, или счетом (и оценкой размеров) частиц, осевших на контрольную пластину. Контроль осаждения частиц может различаться для частиц с размерами, применяемыми для оценки чистоты воздуха (от 0,1 до 5,0 мкм), и для макрочастиц (с размерами равными или большими 5,0 мкм).

Таблица С.8 - Контроль осаждения частиц с помощью анализатора поверхности

Параметр	Минимальные требования
Пределы измерений	Счетная концентрация на поверхности: 1-10 6 частиц/см 2 Размер частиц: 0,1-5,0 мкм
Разрешающая способность	Размер частиц: 0,1 мкм
Максимально допустимая ошибка	Размер частиц: 1,0 мкм

Таблица С.9 - Приборы для контроля осаждения макрочастиц

Параметр	Минимальные требования
Пределы измерений	Покрываемая площадь: 1-5000 10 -6 м 2/м 2 Размер частиц: 5 - 500 мкм
Разрешающая способность	Покрываемая площадь: м 2/м 2 Размер частиц: 10 мкм
Максимально допустимая ошибка	Покрываемая площадь: м 2/м 2 Размер частиц: 20 мкм

С.11.2 Сканер поверхности пластины - измеряет частицы с использованием лазерного сканера и устройств формирования изображения на основе микроскопа или электромикроскопа для определения размеров обнаруженных частиц.

С.11.3 Фотометр для осажденных частиц (седиментометр) - измеряет общий рассеянный свет от частиц, осевших на темные стеклянные накопительные пластины, и представляет эти данные как коэффициент седиментации, который связан с концентрацией частиц, которые могли бы осесть на критические поверхности.

Калибровка выполняется с помощью флюоресцентных частиц с размерами 4 мкм и 10 мкм или полистирольных микросфер с номинальными размерами 90 мкм и 45 мкм. Площадь измеряемой зоны < 2 см ².

С.11.4 Счетчик частиц на поверхности - определяет число (и размеры) дискретных частиц, осевших на поверхности, в основе работы лежит эффект рассеяния света.

Площадь контролируемой зоны составляет от 0,2 см ² до 3 см ². Контролируемая зона может быть увеличена путем сканирования. Разрешающая способность по размерам составляет от 0,1 мкм до 25 мкм в зависимости от выбранной оптической системы.

С.11.5 Измеритель осаждения частиц - определяет число частиц и их размеров на стеклянной контрольной пластине. Стекло освещается снизу. Для сканирования заданной зоны используется координатный стол. Для получения распределения частиц по размерам может использоваться визуализационное программное обеспечение. Скорость осаждения может быть определена по распределению частиц по размерам, контролируемой площади и времени экспонирования.

С.11.6 Оптический монитор осаждения частиц

Оптическая система для обнаружения частиц на наклонной поверхности путем контроля изменения интерференционной картины расходящегося лазерного луча. Площадь измерения может составлять от 10 см ² до 100 см ². Коммерчески доступное оборудование имеет, например, контрольную поверхность 60 см ². Могут обнаруживаться частицы с размерами  20 мкм. Картина осаждения частиц проецируется на горизонтальную поверхность.

С.12 Контроль разделения зон

С.12.1 Счетчик аэрозольных частиц, работающий по принципу рассеяния света (LSAPC) по С.5.1.

С.12.2 Генератор аэрозолей по С.5.2.

С.12.3 Вещества для получения контрольного аэрозоля по С.5.3.

С.12.4 Система разбавления (дилютер) по С.5.4.