在生物安全柜中,工作區(qū)的氣流設(shè)計為速度在每分鐘50**120英尺 的層流。在工作區(qū)域的氣流不能溢出到房間里,造成污染物接觸到操作 者。因此,就有一個恒定的氣流從房間到生物安全柜中。
要管理這么復(fù)雜的氣流模式,**少需要在兩個位置點**測量氣流。 一處為從過濾器出來的下降氣流,另一處為排風處,以保證恒定的氣流移 動從房間到生物安全柜到排出。
這種應(yīng)用需要兩個氣流傳感器,如圖所示。
這兩個傳感器能夠保證 恒定的層流下降和足夠的氣流交換。
有兩種氣流測量方法:
直接氣流測量或采用批托管通過壓力測量間接得到氣流。
直接氣流測量: 當使用直接氣流測量時,有兩個因素需要考慮,測量范圍和測量精度要求。在生物安全柜的應(yīng)用中,柜內(nèi) 的氣流為50 **120 fpm (0.25 – 0.6 m/s)。為這種范圍設(shè)計的傳感器應(yīng)該用到其**佳結(jié)果。例如,一個傳 感器范圍為1000fpm,全范圍精度為2%或10fpm。當這個傳感器測量50fpm時,誤差可以高達20fpm (全 范圍2% ),這就意味著,在50fpm 時的實際測量誤差為40%。測量范圍為50 – 150fpm (0.25-0.75 m/s),工作溫度范圍在15-35°C ,精度為5%的氣流傳感器可以滿足大多數(shù)生物安全柜應(yīng)用的要求。
使用皮托管的間接氣流測量:
皮托管用于采集進入管道內(nèi)的氣流造成的壓力差。壓力測量通過下列公式轉(zhuǎn)換為氣流:
S1 : 層流下降 氣流測量 S2 : 排出氣流 測量 圖2. 生物安全柜內(nèi)的氣流路徑和理想的氣流測量位置 生物安全柜內(nèi)的氣流測量 由方程可見,在較低氣流時,壓力非常小,能得到**測量的傳感器非常難以找到。
在生物安全柜中,有兩個主要因素需要監(jiān)測:
下降氣流速度Down draft air velocity and
氣流交換率 低的下降氣流速度確保了腔室內(nèi)的氣流為層流。氣流范圍在50-120 fpm 。在HEPA過濾器下直接放置一 個傳感器(S1),可以通過調(diào)節(jié)排風風扇的速度,確保氣流為層流。由于在S1處的氣流低,使用直接氣流測 量是必需的。
通過生物安全柜的氣流移動的合適總量通過S2監(jiān)測,S2放置在排風口。通過線形速度和排風管道面積相 乘,得到氣流量。由于氣流模式不是主要考慮因素,管道的速度可能較高,可以采用直接或間接測量方式。
DegreeC已經(jīng)向**的生物安全柜廠家提供了直接氣流傳感器。DegreeC在用于氣流和熱量管理的 風扇控制、傳感技術(shù)和氣流工程方面具有多年的經(jīng)驗。