Eficiência de Contagem: Contador de Partículas MET ONE e a Conformidade com a ISO-21501

Normalmente, a última página da ficha técnica de qualquer instrumento analítico apresenta uma infinidade de especificações. Contadores de Partículas no Ar (APC) não são diferentes. Muitos dos parâmetros usados para definir o desempenho de um APC são relativamente fáceis de entender, como, por exemplo, a vazão . Outros, como a perda por coincidência , são muito menos intuitivos.

Neste artigo, você vai encontrar:

• A explicação completa sobre o que é eficiência de contagem;

• Como é feito o processo de calibração de um Contador de Partículas no Ar  segundo a norma ISO 21501-4 ;

• A relação entre eficiência de contagem e o monitoramento de partículas em ambientes controlados;

• A importância da correta interpretação das especificações técnicas dos contadores de partículas.

• E conhecer o Contador de Partículas no Ar MET ONE 3400+

O que é exatamente a Eficiência de Contagem?

Para entender a eficiência de contagem de um Contador de Partículas no Ar , primeiro é necessário examinar o princípio básico por trás da sua calibração:

• Um fluxo contínuo de partículas padrão, de tamanho único e conhecido, passa pelo sensor do Contador de Partículas no Ar .

• Cada partícula gera um pulso elétrico proporcional ao seu tamanho.

• As partículas de tamanho único geram uma distribuição de alturas de pulso, cujo valor mediano é tipicamente considerado o limiar de calibração adequado para aquele tamanho.

Distribuição de partículas padrão e limiar de calibração mediano

Figura 1. Distribuição de partículas padrão de tamanho único e limiar de calibração mediano

Ao calibrar um Contador de Partículas no Ar dessa maneira:

• Uma partícula exatamente do mesmo tamanho do limiar de contagem de um canal terá 50% de probabilidade de ser contada.

• Assim, APCs calibrados por este método têm, por definição, uma eficiência de contagem de 50% .

• Para partículas maiores que o limiar do canal, a probabilidade de contagem sobe rapidamente para 100% .

Partículas maiores que o limiar são contadas com 100% de eficiência

Figura 2. Partículas maiores que o limiar do canal de tamanho são todas contadas com 100% de eficiência

Em termos práticos , ao examinar a ficha técnica de um Contador de Partículas no Ar  conforme a ISO 21501-4, com sensibilidade mínima de 0,3 μm, espera-se encontrar algo como:

Eficiência de Contagem: 50% ± 20% em 0,3 μm, (100% ± 10% em 1,5X a sensibilidade mínima)

Atenção! Sem entender o conceito de eficiência de contagem, pode-se pensar erroneamente que o Contador de Partículas no Ar contará apenas metade das partículas de 0,3 μm em uma amostra real.
Isso não é verdade!

• Todas as partículas maiores que 0,3 μm serão contadas.

• Também não é correto assumir que o próximo canal (por exemplo, 0,5 μm) tenha 100% de eficiência automaticamente.

Fato importante:

E, para partículas maiores que o limiar de cada canal , a detecção será 100% eficiente .

Eficiência de Contagem e Monitoramento de Partículas

Como mencionado, a calibração de um Contador de Partículas no Ar  envolve o fluxo contínuo de partículas padrão de tamanho único pelo sensor.

Limiar corretamente ajustado para um Contador no Partículas no Ar  com sensibilidade mínima de 0,3 μm

Figura 3. Limiar corretamente ajustado para um Contador de Partículas no Ar  com tamanho de canal mínimo de 0,3 μm

Neste caso:

• O primeiro canal do APC é ajustado para a média da distribuição de partículas de 0,3 μm.

• Isso é chamado de ponto de 50% e fundamenta a afirmação de que a eficiência de contagem é 50% .

Todos os canais calibrados conforme a ISO 21501-4 exibem 50% de eficiência de contagem

Figura 4. Todos os limiares de canal ajustados para a média de partículas padrão conforme a ISO 21501-4 exibem 50% de eficiência de contagem, independentemente do tamanho mínimo do canal

Observações importantes:

• Um APC conforme a ISO 21501-4 possui resolução estreita , facilitando a distinção entre partículas de 0,3 μm e 0,5 μm.

• Assim, todas as partículas de 0,5 μm serão identificadas como maiores que o limiar de 0,3 μm.

• Portanto, partículas de 0,5 μm serão contadas com 100% de eficiência no primeiro canal (0,3 μm), não no canal de 0,5 μm.

Distribuição típica das partículas no ar

No ar, a distribuição de tamanhos de partículas é tal que:

• Quanto maior a partícula,

• Menor a quantidade observada por volume de ar.

Todas as partículas maiores que 0,3 μm são contadas no primeiro canal

Figura 5. Todas as partículas maiores que 0,3 μm são contadas no primeiro canal

Todas as partículas maiores que 0,5 μm são contadas no segundo canal

Figura 6. Todas as partículas maiores que 0,5 μm são contadas no segundo canal

Conclusão importante:
Independentemente do tamanho mínimo especificado pelo Contador de Partículas no Ar :

• Todas as partículas maiores que o limiar são contadas.

• Um contador com canal mínimo de 0,5 μm contará partículas de 0,5 μm e maiores com o mesmo desempenho de um contador com canal mínimo de 0,3 μm.

A especificação de desempenho de eficiência de contagem é independente do tamanho mínimo do canal.

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Conclusão

Este artigo demonstrou que:

• Um Contador de Partículas no Ar calibrado utilizando partículas padrão conforme ISO 21501 ou JIS B9921 exibirá eficiência de contagem de 50% em TODOS os canais , independentemente do tamanho mínimo do canal.

• Em amostras reais (de ambientes controlados ou salas limpas), todos os canais contarão 100% das partículas maiores que o limiar do canal , independentemente do tamanho mínimo especificado.

• Não há vantagem em especificar um limiar de tamanho mínimo inferior em um contador óptico de partículas.

Resumo essencial:

Referência

• ISO 21501-4 , Contador de partículas no ar por dispersão de luz para ambientes limpos, 2007.