低脉动隔膜泵替代尘埃粒子计数器中旋片采样泵的应用案例

案例背景介绍

尘埃粒子计数器是用于测量空气中粒子数量的专业仪器，广泛应用于需要对空气洁净度进行精确评估的领域。在半导体制造、光伏产业、医药生产、食品加工、生物实验室等高精度行业中，空气中的微粒污染会直接影响产品良率和生产质量，因此尘埃粒子计数器的准确性和可靠性至关重要。

尘埃粒子计数器的工作原理是通过内置微型真空泵主动抽取环境空气，将空气样本引入检测腔室，利用激光散射原理对空气中的粒子进行计数和分类。检测结果以每立方米空气中的粒子数量（粒子/m³）表示，通常按照粒子大小分为0.1μm、0.3μm、0.5μm、1.0μm、5.0μm等不同通道进行计数。

随着半导体工艺制程的不断缩小，对洁净室洁净度的要求越来越严格。目前先进的半导体工厂普遍要求ISO 5级（Class 100）乃至ISO 4级（Class 10）洁净度，每立方米空气中大于等于0.1μm的粒子数量不得超过1000个。在如此严格的标准下，尘埃粒子计数器的采样精度和可靠性成为保障产品质量的关键因素。

在光伏行业，硅片生产和组件封装过程同样需要高洁净度的生产环境；在医药行业，无菌药品生产车间、手术室等场所也需要严格的空气洁净度控制。尘埃粒子计数器作为这些行业洁净度监测的核心设备，其重要性日益凸显。

该应用对微型泵的挑战

尘埃粒子计数器气体采样系统对微型真空泵提出了严格的技术要求：

• 稳定的气流输出：尘埃粒子计数需要精确的气流体积，过快或过慢的气流都会影响粒子计数的准确性。泵需要提供稳定、可控的气流输出，确保采样体积的精确性

• 低脉动特性：气流脉动会导致粒子在检测腔室中的分布不均，影响计数结果的稳定性和重复性。特别是在高精度检测中，低脉动是确保测量准确性的关键

• 高采样流量：为提高检测效率和统计准确性，需要在较短时间内采集足够的空气样本，通常要求采样流量在1-6L/min范围内

• 低噪音运行：尘埃粒子计数器通常在安静的工作环境中使用，泵运行噪音需要控制在合理范围内

• 高可靠性：洁净室监测通常是连续进行的，设备需要支持长时间稳定运行，减少维护频率和停机时间

• 紧凑体积：便携式粒子计数器对设备体积有严格限制，微型泵需要体积小巧便于集成

• 快速响应：能够快速建立稳定气流，实现快速检测，提高检测效率

• 气密性要求：良好的气密性确保采样过程中无外部空气混入，保障测量准确性

旋片式采样泵在尘埃粒子计数器中的应用存在诸多显著痛点。其寿命普遍较短，通常难以达到万小时级别，且需要频繁进行高强度的维护（如每1至2年一次更换），维护过程繁琐。在抗污染方面，该泵对含尘气体极为敏感，颗粒物会导致旋片与泵腔磨损、气路堵塞，甚至直接卡死泵体。同时，由于依赖进口，它的购买成本高，供货周期长，具有供应链潜在风险。此外，泵体运行时转速高、噪音大，尤其在长期连续工作下，机械磨损会引起流量持续衰减，严重影响数据稳定性。从综合成本来看，旋片式采样泵本身价格较高，且后续需要频繁更换、过滤器等耗材，整体使用成本高昂。    

海霖科技相关产品介绍

海霖科技为尘埃粒子计数器气体采样系统提供D27E和D31M两款针对性产品解决方案，分别适用于不同精度等级和应用场景的需求。

D27E系列——高精度无脉动采样

D27E系列是海霖科技为高精度气体采样应用设计的五腔隔膜气泵，其独特的无脉动平稳输出特性使其成为尘埃粒子计数器的理想选择。

• 无脉动平稳输出：采用五腔泵头设计，实现极低的气流脉动，确保粒子在检测腔室中的均匀分布，保障计数结果的稳定性和重复性

• 高采样流量：峰值流量3.7-4.0L/min，平均流量3.7L/min，满足高效采样的流量需求

• 稳定真空度：真空度可达35kPa，提供稳定可靠的气体抽取能力

• 超长使用寿命：满载寿命可达8000小时，支持设备长时间连续稳定运行

• 无刷电机驱动：采用高品质无刷电机，运行平稳、噪音低、寿命长

• PWM调速功能：支持PWM信号调速，可根据不同检测需求精确控制采样流量

• 紧凑体积设计：体积小巧，便于集成到各类便携式和台式粒子计数器中

D31M系列——低脉动多版本选择

D31M系列是多腔隔膜气泵，专为需要低脉动平稳输出的应用场景设计，提供多种版本选择以满足不同客户需求。

• 低脉动平稳输出：多腔隔膜设计实现低脉动气流输出，确保采样过程的稳定性

• 高流量输出：峰值流量和平均流量均可达4.0L/min，提供充沛的采样能力

• 多种压力选择：提供Max.20kPa（简化版）和≥55kPa（标准版/品质版）两种压力版本，适应不同应用需求

• 多种版本选择：提供简化版、标准版、品质版三种版本，满足不同预算和性能要求

• 超长使用寿命：品质版满载寿命可达8000小时，电机寿命可达18000小时

• 低电磁干扰：采用无刷电机设计，有效降低电磁干扰

• 良好的气密性：确保采样过程中无外部空气混入，保障测量准确性

• EA材质耐腐蚀：对醇、酸、碱、臭氧等有较好的耐受性，适应各种环境

在尘埃粒子计数器应用案例中，D27E系列产品凭借其无脉动平稳输出的独特优势，特别适用于高精度洁净室检测和科研级粒子计数器，能够提供稳定可靠的采样气流，保障计数结果的准确性和重复性。D31M系列产品则凭借其多种版本选择和高性价比，广泛应用于工业洁净室监测、环境空气质量检测等场景。

特别是在半导体晶圆厂、光伏硅片生产线、医药无菌车间等对洁净度要求严苛的应用场所，D27E和D31M系列产品的高可靠性和长寿命特性有效降低了设备的维护成本，减少了因泵故障导致的检测中断，保障了生产线的连续稳定运行。

海霖科技凭借多年在环境监测、半导体设备及分析仪器领域的流体应用经验，持续为客户提供精准可靠的解决方案和高质量产品，并提供全面的质量保证，期待为您带来更优质的服务！