在线式丙酮检测仪报警器模组-光刻胶烘箱丙酮泄漏一招锁定
光刻胶烘箱在晶圆厂、封装厂随处可见，但 60 ℃软烘阶段丙酮挥发量骤增，一旦排风不畅，0.3 ppm 就能让光刻胶变性，3 ppm 就能让操作员出现眼红、头晕。如何把“看不见”的丙酮变成“看得见”的数据？本方案用一台“光纤干涉＋催化燃烧”双原理检测仪，给烘箱戴上实时嗅觉，帮业主零停产解决痛点。
一、具体检测原理
1. 主测元件：光纤端面双光子聚合微柱 FPI 『芯片』，丙酮分子进入微柱后折射率 n↑→反射光谱蓝移Δλ，0.01 nm 漂移对应 0.1 ppm，理论分辨率 5 ppb，温度漂移＜0.3 % FS。
2. 辅测元件：催化燃烧式工业探头，0–100 %LEL 量程，响应 T90＜15 s，用于高浓度泄漏急停联锁。
3. 算法融合：把光学精度和催化广度做 Kalman 滤波，输出“稳、准、快”的单一浓度值，避免误报。
二、产品特点
- 体积袖珍：探头 Φ24 mm×120 mm，M20×1.5 螺纹，烘箱侧壁开孔即可装，不占用层架空间。
- 本安＋隔爆：Ex ia ⅡC T6 Ga / Ex d ⅡC T80 ℃ Db，双重认证，满足溶剂房 0 区防爆要求。
- 五年免维护：光纤『芯片』无电解液消耗；催化珠抗硅烷中毒涂层，连续运行寿命＞5 年。
- 即插标定：红外遥控三点标定，单人 3 min 完成，无需拆盖停机。
- 多信号同时出：4–20 mA＋RS485 Modbus-RTU＋MQTT 无线🛜，直连 DCS、手机小程序。
三、系统功能
1. 实时浓度显示：2.5 寸 OLED 彩屏，曲线、数值、报警灯三合一。
2. 三级报警：预警 1 ppm、低报 2 ppm、高报 5 ppm，继电器输出可切烘箱电源与排风阀。
3. 数据黑匣子：8 G 内存，1 s 间隔存 3 年，支持 USB 一键导出 CSV。
4. 远程自检：云平台每天 02:00 自动下发零点漂移测试，异常短信推送设备管理员。
5. 寿命预测：根据催化珠阻抗上升趋势，算法提前 30 天提示更换，防止“突然失灵”。
四、完整解决方案
1. 图纸阶段：把探头加进烘箱侧壁 1/3 高度处，避开回流区；电气接口朝下，防冷凝。
2. 安装阶段：
- 选点距离加热管≥20 cm，避免 120 ℃热点损坏光纤涂层；
- 采样孔加 PTFE 防尘罩，防止胶雾污染光学窗口；
- 电缆采用阻燃屏蔽双绞，穿管保护，接地电阻＜4 Ω。
3. 调试阶段：先通纯氮 10 min 做零点，再通 5 ppm 丙酮标气做增益，偏差≤±2 % 方可签字验收。
4. 运维阶段：每 6 个月更换 PTFE 罩；每 12 个月用 10 ppm 标气复核；催化探头 24 个月返厂再生。
五、执行标准
- 设计：GB 15322.1-2019 可燃气体探测器
- 防爆：GB 3836.1／2／4-2021 爆炸性气体环境用设备
- 计量：JJG 693-2021 可燃气体检测报警器检定规程
- 环保排放：HJ 75-2017 固定污染源烟气连续监测技术规范
六、关键产品参数（非表格）
检测气体：丙酮
检测原理：光纤 FPI＋催化燃烧双核
量程：0–10 ppm（光学）／0–100 %LEL（催化）
分辨率：0.001 ppm／0.1 %LEL
示值误差：≤±1 % FS
重复性：≤±1 %
响应时间 T90：＜15 s
恢复时间：＜20 s
工作温度：－40 ℃～＋70 ℃
工作湿度：0–95 % RH 无冷凝
供电：24 VDC ±10 %，功耗＜3 W
输出：4–20 mA，RS485，MQTT 无线🛜可选
报警：现场 90 dB 声光＋远程短信
外壳：316L 不锈钢＋氟碳涂层，IP66
尺寸/重量：Φ24 mm×120 mm／0.25 kg
质保：整机 3 年，光纤『芯片』 5 年
七、结语
丙酮泄漏不是“多开窗”就能解决的小问题，而是良率与职业健康的分水岭。采用“光纤＋催化”双原理检测仪，既能捕捉 ppb 级的早期挥发，又能在泄漏瞬间联动停机，为光刻胶烘箱装上全天候的“电子鼻”。按本方案实施，单台烘箱年节约胶损 2.3 万元，避免人员伤害事故罚款 10 万元，投资回收期不足 6 个月。让检测数据替风险买单，让每一瓶丙酮都在可控范围内蒸发——这就是现代晶圆厂该有的安全姿态。
