許多行業的液體使用需求都十分頻繁,但無論是液壓油品類中的汙染物,還是注射針劑中的微粒,都可能對產品性能與安全性產生影響。因此,必須選擇合適的液體顆粒監控方法。
檢測液體中的顆粒時,主要有兩種方法可供選擇:
- 液體顆粒計數法(Liquid Particle Counting, LPC):透過光學或其他物理原理對液體中的懸浮顆粒進行直接計數。
- 顯微鏡分析法(Microscopic Analysis):透過過濾將液體中的顆粒捕集於濾膜上,再使用顯微鏡進行觀察與分析。
適合的檢測方法應根據待測液體的特性與應用需求來選擇。
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液體顆粒計數法(Liquid Particle Counting, LPC)
在 VDA 19.1 清潔度分析標準中的一種液體顆粒計數檢測方法,是利用光束穿透含有待測液體的毛細管。當液體中的顆粒經過光束時,會在光感測器上產生陰影,導致電壓訊號下降。根據電壓變化,計算顆粒的投影面積,便能推算其大小。
主要應用標準規範
- USP 788:用於注射液中的可見與次可見(sub-visible,不用特殊設備無法看見的)顆粒檢測
- ISO 11500:用於液壓系統中顆粒汙染物的分析
使用條件與限制
- 液體需具備一定透明度,確保光束能穿透並被光感測器接收。
- 顆粒需均勻分佈,避免因局部濃度不均影響測試結果。
- 液體中不得含有氣泡,以免影響光學訊號的準確性。
- 僅能提供顆粒的面積推算值,無法獲取實際顆粒形狀。
- 適用顆粒尺寸範圍約 5-200 µm。
若待測液體的特性不適用於液體顆粒計數法,則可考慮使用顯微鏡分析法。
顯微鏡分析法(Microscopic Analysis)
此方法透過過濾程序,將液體中的顆粒收集於濾膜上,然後使用顯微鏡進行觀察與分析,適用於各種液體類型且不受透明度與均勻性等條件限制。此外,還能針對特定汙染顆粒進行更深入的分析,例如:
- SEM-EDX
- Raman Spectroscopy
主要應用標準規範
- ISO 4406:用於液壓系統中顆粒汙染物的標準
- ISO 4407:用於液壓油 汙染物的顯微鏡分析
- NAS 1638:用於航空與航太產業中的顆粒汙染物分析
優缺點比較
- 相較於液體顆粒計數法,顯微鏡分析法雖然具備更高的顆粒辨識能力,但檢測過程較為繁瑣,需耗費更多耗材(如濾膜)與較長的檢測時間。
液體顆粒計數法與顯微鏡分析法各有優缺點,應根據待測液體的特性與應用場景選擇合適的檢測方法。例如,若液體透明且需快速篩選顆粒汙染物,則適合採用液體顆粒計數法;若需更進一步分析顆粒的形狀、材質或成分,則顯微鏡分析法會是較佳選擇。
作者:清潔度實驗室工程師 楊勝凱/編輯:楊雅棠