Cleanrooms veiliger dankzij thermische flowmeters

Cleanrooms moeten een zeer hoge mate van luchtzuiverheid bieden. Thermische flowmeters zijn daarbij een onmisbare schakel.

In de industrie, wetenschap en pharmacie zijn cleanrooms (en cleanmachines) essentieel om met gevoelige materialen te kunnen werken. Ze garanderen kwaliteit en veiligheid bij risicovolle processen en de ontwikkeling van producten. Deze ruimtes zijn gebouwd met speciale materialen en technieken om de luchtkwaliteit te garanderen, waarbij de lucht wordt afgezogen en gefiltreerd om deeltjes, bacteriën of virussen te verwijderen. Luchtzuiverheid is daarbij een belangrijke indicator voor de veiligheid – en onze flowmeters dragen daar in belangrijke mate toe bij.

Onze expert spreken?

Hoe wordt de luchtkwaliteit in een cleanroom gecontroleerd?

De centrale luchtafzuiging in een cleanroom is een essentieel onderdeel voor de luchtzuiverheid. Het zorgt ervoor dat de lucht in de cleanroom voortdurend wordt vervangen door schone lucht. In deze luchtzuiveringssystemen zitten filters waardoor deeltjes, bacteriën of virussen worden verwijderd. Uiteraard moeten deze filters regelmatig worden vervangen zodat ze efficiënt blijven werken.

Daarnaast is er het Laminar Air Flow systeem (LAF) waarbij de lucht in een cleanroom in een constante, gelijkmatige stroom wordt verplaatst. Dit helpt om deeltjes te verspreiden en te voorkomen dat ze zich ophopen in bepaalde delen van de ruimte.

Nog een andere belangrijke component voor dit proces is de thermische flowmeter; maar voordat we daar dieper op ingaan, eerst even iets over de ISO-norm voor cleanrooms.

Cleanroom ISO 14644-1

Cleanrooms worden geclassificeerd volgens de ISO 14644-1-norm, op basis van de hoeveelheid deeltjes in de lucht. Dit is de internationale norm die de classificatie van luchtzuiverheid in termen van concentratie van in de lucht zwevende deeltjes in cleanrooms en clean zones specificeert. De norm geeft de mate van luchtzuiverheid aan die als acceptabel kan worden gezien.

De ISO 14644-1-norm definieert 9 klassen luchtzuiverheid, op basis van de maximale concentratie van deeltjes met een diameter van 0,5 micrometer of meer. De hoogste klasse, ISO 14644-1 klasse 1, heeft een deeltjesconcentratie van minder dan 100 deeltjes per kubieke meter. De laagste klasse, ISO 14644-1 klasse 9, heeft een deeltjesconcentratie van meer dan 1 miljoen deeltjes per kubieke meter.

Klasse	Max. Concentratie (μm)
1	< 100
2	100 – 352
3	353 – 1000
4	1001 – 3520
5	3521 – 10000
6	10001 – 35200
7	35201 – 100000
8	100001 – 352000
9	> 352000

Wat zijn de gevolgen van verontreiniging in een cleanroom?

Als er verontreiniging in een cleanroom ontstaat heeft dat bijna altijd een negatieve impact op de producten of processen. Deeltjes in de lucht kunnen zich aan producten hechten, waardoor deze bijvoorbeeld onbruikbaar worden. Of processen kunnen worden verstoord, wat ook weer een negatieve invloed heeft op de kwaliteit van de producten. Zo kunnen verontreinigingen in de elektronische of halfgeleider industrie leiden tot defecte chips of andere elektronische componenten.

Maar in sommige gevallen kan verontreiniging zelfs tot gevaarlijke situaties leiden. In de medische industrie kunnen deeltjes bijvoorbeeld allergische reacties of infecties bij patiënten of uitvoerend personeel veroorzaken. Het mag duidelijk zijn waarom dit tot een minimum beperkt moet worden.

Thermische flowmeter onmisbaar onderdeel

In een cleanroom wordt er een thermische flowmeter gebruikt om de luchtstroom te meten in de luchtafzuigingskanalen. Deze informatie wordt vervolgens gebruikt om ervoor te zorgen dat de lucht in de cleanroom voldoende wordt vervangen door schone lucht.

Een thermische flowmeter werkt door de temperatuurverandering te meten die optreedt wanneer een gas of vloeistof door een verwarmd element stroomt. De hoeveelheid temperatuurverandering is direct evenredig met de luchtstroom.

Dit type flowmeter is niet alleen een nauwkeurige en betrouwbare manier om de luchtstroom te meten, maar ook een onmisbaar onderdeel van elk luchtzuiveringssysteem.

Cleanrooms veiliger door thermische flowmeting

Voorgedefinieerde overdrukken zorgen voor procesveiligheid in cleanrooms en veroorzaken ‘overflow’ van de ene kamer naar de andere. Deze overflow wordt doorgaans indirect bewaakt via druksensoren. Wanneer deuren of sluizen worden geopend, daalt de druk vaak onder de gewenste bedrijfslimiet van de druksensor, wat betekent dat er geen overdruk is.

In deze fase heeft de cleanroom-operator geen informatie (meetwaarden) over de daadwerkelijke overflow en kan er sprake zijn van terugstroming – met vervuiling als gevolg. En ondanks een correct uitgevoerde drukmeting zal dit niet worden opgemerkt.

Dit probleem kan worden verholpen door de installatie van onze thermische flowmeters. Deze sensoren meten namelijk niet alleen de daadwerkelijke overflow van de ene ruimte naar de andere, maar detecteren ook de richting als daadwerkelijk signaal. Hierdoor is een eenvoudige en consistente monitoring van cleanrooms mogelijk, inclusief cleanmachines.

De extra gemeten flowwaarden maken het bovendien mogelijk om gemakkelijker batches vrij te geven. Onze flowsensoren kunnen zelfs zeer kleine luchtstromen tot 0,05 m / s meten. Dit komt overeen met een drukverschil van ca. 0,01 Pascal! De stroomrichting kan eenvoudig worden geïntegreerd in de bestaande monitoring, b.v. als schakelsignaal of analoog signaal.

Veiliger werken in elke cleanroom

Onze sensoren worden gebruikt in luchtafzuigingskanalen, ventilatiekanalen, werkstations en installaties. Ze zijn verkrijgbaar in een breed scala aan modellen en maten. Het is uiteraard belangrijk om een thermische flowmeter te kiezen die geschikt is voor de specifieke toepassing in de desbetreffende cleanroom. We helpen graag!