Cách đo nồng độ bụi.

Phòng sạch là khu vực được kiểm soát chặt chẽ về nhiệt độ, độ ẩm, áp suất… cũng như hàm lượng bụi trong không khí. Để đảm bảo phòng sạch luôn đạt tiêu chuẩn, cần kiểm soát chặt chẽ chất lượng không khí bằng các cách đo nồng độ bụi.

Phương pháp này đã được quy định trong tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8664-1:2011 (ISO 14644-1:1999) về Phòng sạch và môi trường kiểm soát liên quan. Vậy đơn vị đo nồng độ bụi thường sử dụng là gì? Và phương pháp đo nồng độ bụi như thế nào? Hãy cùng Nguyễn Hoàng tìm hiểu và liên hệ ngay với chúng tôi khi bạn có nhu cầu nhé!

Với mỗi cách đo nồng độ bụi và loại bụi khác nhau lại có đơn vị đo nồng độ bụi cụ thể được quy định.

Thông thường, đơn vị đo nồng độ bụi hay được sử dụng là mg/m³ hoặc hạt/m³.

Có nhiều phương pháp đo nồng độ bụi khác nhau, nhưng đối với phòng sạch để đo nồng độ bụi thường áp dụng cách đo nồng độ bụi quy định trong tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8664-1:2011. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8664-1:2011 (ISO 14644-1:1999) về Phòng sạch và môi trường kiểm soát liên quan đã đưa ra phương pháp chuẩn để thử nghiệm và quy trình xác định nồng độ của các hạt trong không khí. Theo tiêu chuẩn này, thiết bị tán xạ ánh sáng đếm hạt rời rạc sẽ được sử dụng để xác định nồng độ hạt trong không khí tại các vị trí lấy mẫu đã quy định.

Khi tia laser chạm vào hạt bụi, hiện tượng tán xạ ánh sáng xảy ra. Một màn hình thu thập lượng ánh sáng tán xạ và tính toán nồng độ khối lượng tương ứng với ánh sáng tán xạ. Nồng độ khối lượng dựa trên mật độ của hạt vật chất, do đó cần lấy mẫu trọng lượng nếu không biết khối lượng riêng. Các ứng dụng cho giám sát bụi tán xạ ánh sáng bao gồm: Kiểm tra chất lượng không khí trong nhà, Giám sát nguồn điểm và Giám sát phơi nhiễm cá nhân.

Tham chiếu theo phương pháp này, Kanomax hiện có Máy đo độ bụi tán xạ ánh sáng model 3443. Nguyên lý hoạt động của máy như phần mô tả phương pháp phía trên. Ưu điểm của nó vận hành khá đơn giản, giúp kỹ thuật viên giám sát trong thời gian dài. Nhờ đó, thiết bị đo bụi mịn này là lựa chọn số một cho các ứng dụng như kiểm tra IAQ, giám sát phơi nhiễm ô nhiễm, kiểm soát quy trình sản xuất, đảm bảo sức khỏe và an toàn nghề nghiệp cho công nhân.

Tuy nhiên, thiết bị đo nồng độ bụi Kanomax 3443 lại có nhược điểm là yêu cầu phải có hệ số K để có thể tính toán chính xác. Với hệ số K được xác định thông qua việc phân tích trọng lực của (các) hạt được đo. Thực chất, có thể ước tính hệ số K nếu biết nồng độ khối lượng của các hạt đang được theo dõi, nhưng vì mỗi môi trường là duy nhất nên phương pháp này sẽ không đạt được độ chính xác cao nhất có thể. Để có các phép đo chính xác, tốt nhất nên lấy mẫu các hạt tại địa điểm đo thực tế, tại vị trí chính xác mà máy đo nồng độ bụi sẽ được đặt khi giám sát.

Dẫu vậy, máy đo độ bụi 3443 với phương pháp tán xạ ánh sáng vẫn là lựa chọn hàng đầu các ứng dụng giám sát dài hạn. Hơn nữa, máy có kích thước gọn nhẹ, có thể lưu trữ tối đa 100.000 phép đo, giao diện USB PC thân thiện và dễ sử dụng. Những đặc điểm đó càng khẳng định rằng sự khuyên dùng thiết bị này là hoàn toàn có cơ sở.

Mẫu không khí được đưa vào hệ thống, nó sẽ di chuyển qua bộ tác động (impactor), bộ phận này giữ và loại bỏ các hạt lớn hơn ra khỏi mẫu. Các hạt nhỏ hơn được tích điện và bám trên tinh thể piezo. Tổng khối lượng của các hạt này ảnh hưởng đến tần số của tinh thể piezo. Vì sự thay đổi tần số tỷ lệ với khối lượng của các hạt, nên ta thu được trọng lượng thực tế của các hạt. Phương pháp này không yêu cầu hệ số K nên không cần lấy mẫu phân tích trọng lượng. Với một số vấn đề về hạt bụi như sương mù dầu/bụi dầu, máy theo dõi bụi bằng phương pháp Piezobalance sẽ là lý tưởng (phương pháp tán xạ ánh sáng sẽ không cho phép đo chính xác).

Sản phẩm sử dụng phương pháp đo trên của Kanomax bao gồm 2 mẫu sản phẩm là 3521 và 3522. So với những máy đo bụi thông thường “đếm” các hạt, thì các máy đo nồng độ bụi PIEZOBALANCE Kanomax  “cân” nồng độ khối lượng của các hạt, loại bỏ nhu cầu lấy mẫu trọng lượng. Chúng có tính năng đo bụi mịn PM10, các chất có thể hô hấp hoặc bụi mịn PM2.5, chẳng hạn như bụi, sương mù dầu, khói và bồ hóng. Do đo, ứng dụng của máy chủ yếu dùng để kiểm tra độ ô nhiễm không khí ở những nơi như nhà ở, khu công nghiệp, phòng thí nghiệm… Bên cạnh đó, máy còn có khả năng đo thời gian về nồng độ bụi và lưu trữ dữ liệu lên tới 500 phép đo.

Phương pháp đo nồng độ bụi này sử dụng thiết bị thiết bị tán xạ ánh sáng đếm hạt rời rạc để đo nồng độ bụi có kích thước bằng hoặc lớn hơn quy định tại các vị trí lấy mẫu.

Thiết bị đếm hạt rời rác (DPC) là một thiết bị tán xạ ánh sáng có thể ghi nhớ số lượng và kích thước của các hạt rời rạc trong không khí và hiển thị chúng trên màn hình của máy. Trước khi đo, thiết bị cần được hiệu chuẩn hoặc có chứng chỉ hiệu chuẩn còn hiệu lực để đảm bảo tính chính xác của các phép đo.

Trước khi tiến hành cách đo nồng độ bụi, cần kiểm tra phòng sạch và các khu vực sạch có liên quan để đảm bảo các bộ phận, hệ thống đều hoạt động bình thường thông qua các phép thử. Như phép thử độ chênh áp của không khí, phép thử tốc độ của luồng không khí…

Theo phương pháp đo nồng độ bụi này, số lượng vị trí lấy mẫu được xác định theo phương trình:

Trong đó: N_L là số lượng tối thiểu các vị trí lấy mẫu (làm tròn thành số nguyên)

A là diện tích phòng sạch hoặc khu vực sạch (m²)

Thể tích mẫu đơn tại một vị trí được tính theo công thức:

Trong đó: V_s là thể tích mẫu đơn tối thiểu tại một vị trí (lít); lấy ít nhất là 2 lít.

C_n,m là giới hạn loại đối với kích thước hạt lớn nhất được xem xét.

20 là số hạt xác định có thể đếm được nếu nồng độ hạt nằm trong giới hạn cấp.

Cách đo nồng độ bụi sử dụng thiết bị tán xạ ánh sáng đếm hạt rời rạc gồm 4 bước:

Bước 1: Đặt thiết bị đếm hạt rời rạc (DPC) theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất và chứng chỉ hiệu chuẩn.

Bước 2: Dụng cụ lấy mẫu sẽ được đặt theo hướng dòng không khí. Nếu dòng khí không theo hướng xác định thì đầu dò lấy mẫu sẽ để theo hướng thẳng đứng hướng lên trên.

Bước 3: Lấy thể tích mẫu ở mỗi vị trí theo tính toán, thời gian lấy mẫu tối thiểu là 1 phút.

Bước 4: Khi chỉ yêu cầu lấy mẫu ở một vị trí thì sẽ lấy 3 mẫu thể tích.

Ghi kết quả nồng độ hạt trung bình tại mỗi điểm lấy mẫu theo yêu cầu của cách đo nồng độ bụi. Nếu số lượng vị trí lấy mẫu nằm trong khoảng từ hai đến chín thì cần tính giá trị trung bình của các kết quả, độ lệch chuẩn và giới hạn độ tin cậy (UCL) trên 95%.

Theo phương pháp đo nồng độ bụi, phòng sạch hoặc vùng sạch đảm bảo nồng độ trung bình hạt đo được tại mỗi vị trí và giới hạn độ tin cậy trên 95%, không vượt quá nồng độ các giới hạn đã xác định thì được xem là đạt chất lượng.