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层流环境下洁净空间气流量测技术之探讨

层流（Laminar Flow）指空气以单向、稳定、低速的方式持续流动，在医疗手术、无菌制程与晶圆生产中尤为关键。传统上，设计者常依规范设置 HEPA 滤网、FFU 单元与足够换气频率来确保空气洁净。但实务上，面风速不均与人员设备遮蔽会导致紊流或「风洞死角」，污染物得以滞留。

层流环境为实现高等级洁净控制的基础，广泛应用于半导体、医疗、GMP 制药等产业。传统设计大多仅以压差、换气次数与送风设备能力作为洁净室控制依据，然而在面风速不均、区域紊流与设备遮蔽等实务情境下，气流实际状态往往与理论不同。

目前普遍使用的压差监测与风量估算，无法即时反映局部风速异常，亦难以长期记录与稽核。工程顾问与使用单位皆反映需有高灵敏、可即时显示、可与 BMS 整合之微风速监测解决方案。

无尘室层流型态比较表

FDM06-L 微小风速传感器（层流型）于层流量测

层流为洁净室气流设计中的高阶控制形式，常应用于药品无菌制程、生医检验、手术空间与微污染敏感制程等场域。其特征为均匀、稳定、低速且单向的垂直或水平气流，目的是将粒子迅速带离操作区域，避免气流滞留与扰动对洁净度造成影响。此类层流环境下，面风速通常控制在 0.3 至 0.45 m/s 范围内，需确保风场具备持续性、方向一致性与速度稳定性。

FDM06-L 采用双向热质式风速量测架构，专为低速气流与微小紊流环境设计，具备极低启始灵敏度（<0.05 m/s）与 ±(1% of mv + 0.05 m/s) 精度，可即时量测 FFU 出风面、层流罩底部或操作工作台中心气流行为。传感器支援判断气流是否稳定存在、是否持续流动，以及是否出现流向偏差，有助于验证洁净空间是否符合 ISO 14644 面风速一致性的流场条件。

针对使用者端常见的「未即时察觉风速不足」、「局部流向偏差导致污染回渗」等监控盲点，FDM06-L 能提供即时侦测与讯号输出（Modbus、4–20 mA、Relay），可搭配 FFU 控制器或异常警报系统整合运作。其即插即用模组化结构与现场 LCD 显示设计，亦利于在现场直接进行风场调整与合规验证。

FDM06-L 微小风速传感器(层流型)设计特点

● 高灵敏度：量测范围可达 ±0.05 ... 2.00 m/s，能对应层流区中微弱变化。
● 快速反应：0.5 秒的反应时间。
● 稳定性佳：搭配自动温度补偿与线性修正机制。
● 模组化输出：支援 RS485 Modbus、4 ... 20 mA、Relay 输出与现场显示模组。

应用场域分析

案例一：手术室无菌区域

手术区中 FDM06-L(层流型)用于监测手术床上方气流是否持续存在并维持定向。面风速设定于 0.3–0.5 m/s，若速率低于下限则警示 HVAC 系统即时调整。

案例二：药厂 GMP 无菌制程

在药品无菌配制或充填站点，安装 FDM06-L(层流型)于关键洁净罩区（LAF），用于即时风速量测。可支援资料记录及批次报告汇出。

案例三：半导体层流生产区

于晶圆制程区 FFU 出风口与层流桌设置 FDM06-L(层流型)，作为气流校准与持续性运转监测用途。结合系统提供洁净事件对应纪录。

FDM06-L（层流型）与国际标准对应

国际规范对层流气流监控的要求

根据 ISO 14644-1、14644-3、EU GMP Annex 1、美国 USP <1116> 等无尘室与无菌制程规范，针对层流环境的气流控制提出明确要求，特别强调：
● 操作区须维持单向、均匀气流（Unidirectional Airflow, UDAF）
● 面风速应符合规定范围（常见为 0.36 ... 0.45 m/s）
● 气流需具备足够覆盖率与持续性，避免滞流与乱流生成
● 应能证明气流方向正确且持续流动，并排除污染因子干扰
※ 资料整理自国际无尘与无菌制程规范，包括：ISO 14644-1、ISO 14644-3、EU GMP Annex 1、USP <1116> 等文献

FDM06-L（层流型）即为针对上述要求设计的微小风速传感器，采用热质式双向架构，可精准监测层流区气流是否稳定存在与方向是否正确，并即时发出异常警示。提供一种可持续验证气流一致性的数据型方案，有效补强风速衰减、局部阻挡或操作干扰下的监测盲点。