JJF 2418-2026 荧光法生物气溶胶监测仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF 2418—2026

荧光法生物气溶胶监测仪校准规范

2026‑06‑25 发布 2026‑12 ‑25 实施

国家 市场 监督 管理 总局 发布

荧光法生物气溶胶监测仪

校准规范

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归口 单位： 全国生物计量技术委员会

主要起草单位： 北京市计量检测科学研究院中国计量科学研究院

参加起草单位： 上海镭慎光电科技有限公司

本规范委托全国生物计量技术委员会负责解释

本规范主要起草人：

张国城(北京市计量检测科学研究院)潘一廷(北京市计量检测科学研究院)隋志伟(中国计量科学研究院)

刘俊杰(中国计量科学研究院)

参加起草人：

田莹(北京市计量检测科学研究院)傅博强(中国计量科学研究院)

朱菁(上海镭慎光电科技有限公司)

引言

JJF 1001 《通用 计量 术语 及定 义》、 JJF 1059. 1 《测量 不确 定度 评定 与表 示》 和JJF 1071 《国家计量校准规范编写规则》 共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。

本规范计量特性及校准方法等主要参考了 JJF 1190—2008 《尘埃粒子计数器校准规范》、 GB/T 6167—2007 《尘埃 粒子 计数 器性 能试 验方 法》 和 GB/T 38517—2020 《颗粒生物气溶胶采样和分析通则》。

本规范为首次发布。

1 范围

本规范适用于荧光法生物气溶胶监测仪的校准。

2 引用文件

本规范引用了下列文件：

JJF 1190—2008 尘埃粒子计数器校准规范

GB/T 6167—2007 尘埃粒子计数器性能试验方法

GB/T 38517—2020 颗粒生物气溶胶采样和分析通则

凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本规范 ; 凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本规范。

3 术语和计量单位

GB/T 38517—2020 和 GB/T 6167—2007 中界 定的 及以 下术 语和 定义 适用 于本规范。

3. 1 生物气溶胶 bioaerosol

含有生物性成分的固体或液体微粒悬浮于气体介质中形成的稳定分散系。 [来源： GB/T 38517—2020， 3. 7]

3. 2 计数效率 particle counting efficiency

测量同一样品时被校准生物气溶胶监测仪粒子计数结果与标准仪器结果的比值。 [来源： GB/T 6167—2007， 3. 5，有修改]

3. 3 伪生物粒子计数率 false fluorescent particle counting rate

仪器测量无荧光的气溶胶粒子时， 指定粒径挡的荧光粒子计数结果与总粒子计数结果的比值。

4 概述

生物粒子内部含有氨基酸、核黄素和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸等表征生物活性的有机分子， 在激光或紫外光诱导下会产生生物本征荧光， 这种荧光是区分生物粒子与非生物粒子的重要特征。生物气溶胶监测仪(以下简称 “ 监测仪”) 是基于生物本征荧光的激光诱导荧光技术和光散射技术开发的一类生物粒子监测仪器， 用于监测环境空气中生物粒子浓度和粒径大小， 在生物安全、公共卫生等领域有广泛应用。仪器主要由检测单元、采样控制单元和数据处理单元等组成。

5 计量特性

监测仪各项计量特性指标见表 1。

表 1 监测仪的主要计量特性指标

6 校准条件

6. 1 环境条件

6. 1. 1 环境温度：(15~35) ℃。

6. 1. 2 环境相对湿度： ≤85%。

6. 1. 3 其他： 洁净度不低于 ISO 标准 7 级的洁净室或洁净区。

注：上述条件与制造商的产品规定不一致时， 以产品规定为准。

6. 2 测量标准及其他设备

6. 2. 1 粒度标准物质

应使用有证标准物质，粒径范围(0 . 3~10) μm， Urel≤5%(k= 2)。

6. 2. 2 精密尘埃粒子计数器

至少 应具 有 0. 5 μm 的粒 径挡， 在 (3 000~100 000) /28 . 3 L 范围 内粒 子数 量浓度， 重复性≤3%， 颗粒计数效率应经过国家法定计量检定机构校准， 校准的粒子计数效率 Urel≤6%(k= 2)。

6. 2. 3 微生物定量标准物质

校准时采用枯草芽孢杆菌芽孢计数标准物质，相对扩展不确定度不大于 30%。注：需在一定生物安全防护条件下操作。

6. 2. 4 流量校准装置

测量范围为(1~50) L/min，最大允许误差不超过±1 . 0%。

6. 2. 5 生物标准采样器

使用微生物采样器， 额定流量， 采样流量示值误差不超过±3%， 粒径为 1 μm 时的采样效率≥85%。

6. 2. 6 粒子计数效率校准装置

该装置用于总粒子计数效率的检测。可产生并调节的粒子浓度范围(50~3 000)L-1，中心点粒子浓度稳定性(连续测量 6 次的相对标准偏差) 应不大于 5%/20min，且舱内被校仪器采样位置和精密尘埃粒子计数器采样位置的生物气溶胶浓度均匀性偏差≤5%。校准装置原理、组成及技术要求参见附录 A。

6. 2. 7 生物气溶胶模拟舱

该装置用于生物粒子计数效率的检测。 10 min 内生物气溶胶浓度(如果检测周期超过 10 min， 则至少满足 1 个检测周期内) 连续测量 6 次的相对标准偏差不大于 5%，且舱内被校仪器采样位置和标准采样器采样位置的生物气溶胶浓度均匀性偏差≤5%。校准装置原理、组成及技术要求参见附录 B。

6. 2. 8 生物显微镜

放大倍数 100，最大允许误差为±5%。

6. 2. 9 高效过滤器

对≥0 . 1 μm 颗粒的过滤效率不低于 99. 99%。

7 校准项目和校准方法

7. 1 零点

将高效过滤器连接到监测仪的泵入口处， 并连续运行 10 min 以上。之后将监测仪调节到累积计数模式， 记录 5 min 内监测仪最低粒径挡的粒子计数测量值 C0， 并以 C0作为监测仪的零点。

7. 2 流量示值误差

被校仪器按说明书运行稳定后， 选取监测仪采样流量值为校准点， 将流量校准装置连接到监测仪采样口处， 待流量稳定后， 在同一条件下，读取流量计的 3 次测量值，并计算其平均值， 根据公式(1) 计算监测仪的采样流量示值误差：

式中：

Δq——流量示值误差;

q ——流量校准装置 3 次测量平均值，mL/min;

qs ——监测仪采样流量设定值，mL/min。

7. 3 流量稳定性

被校仪器按说明书运行稳定后， 将流量校准装置连接到监测仪采样口处， 监测仪稳定后连续运行 30 min， 每 6 min 记录一次流量校准装置读数， 连续测量 6 次， 根据公式(2) 计算监测仪的采样流量稳定性：

q max——测量流量中最大测量值，mL/min;

q min——测量流量中最小测量值，mL/min;

q ——流量校准装置 6 次测量值的平均值，mL/min;

Sq ——采样流量稳定性。

7. 4 总粒子计数效率和伪生物粒子计数率

按照附录 A 连接校准装置。使用粒子计数校准装置将粒度标准物质(粒径为被校准监测仪最低粒径挡的 1. 5~2 倍左右单分散粒度标准物质) 雾化， 经扩散干燥后得到单分散气溶胶粒子样品。调节粒子浓度分别控制在(100~3 000) L-1。在此范围内选择高、低两个浓度点，记录 1 min 内的监测仪和精密尘埃粒子计数器的最低粒径挡测量结果，计算 3 次测量结果的平均值。按照公式(3) 计算得到不同浓度下监测仪的总粒子计数效率。此处应用无荧光的聚苯乙烯粒子或其他无荧光粒子作为粒度标准物质，按照公式(4) 计算伪生物粒子计数率。

η ——监测仪总粒子计数效率， % ;

N——精密尘埃粒子计数器 3 次测量结果平均值，L-1;

C ——监测仪总粒子通道 3 次测量结果平均值，L-1。

η f ——伪生物粒子计数率;

N ——精密尘埃粒子计数器 3 次测量结果平均值，L-1;

Cf——监测仪荧光通道 3 次测量结果平均值，L-1。

7. 5 生物粒子计数效率

按照附录 B 连接校准装置。将标准采样器和被校仪器放入生物气溶胶模拟舱中，被校仪器的采样口和标准采样器的采样口等高。调节参数产生浓度在(100~3 000) L-1范围内的枯草芽孢杆菌芽孢，待浓度稳定后， 同时启动被校仪器和标准采样器， 同时停止采样。采样完成后，用显微计数法对标准采样器的样本进行计数。重复测量 3 次，按照公式(5) 计算生物粒子计数效率：

η bio ——监测仪生物计数效率;

Nref——标准采样器 3 次采集到的生物粒子数平均值，无量纲;

V1 ——标准采样器单次采集体积，L;

C bio——监测仪 3 次测量结果(荧光通道) 平均值，L-1;

7. 6 粒子计数重复性

按照 7 . 4 方法， 将测量舱内的粒子浓度控制在 1 000 L-1 附近。待仪器稳定后， 分别记录 1 min 内监测仪总粒子数测量值， 连续测量 10 次，按公式(6) 计算相对标准偏差表征粒子计数重复性：

Ci ——监测仪第 i 次的测量值，L-1;

C ——监测仪 10 次测量值的平均值，L-1;

n ——测量次数，n= 10。

8 校准结果表达

8. 1 校准结果处理

经校准后的监测仪应核发校准证书， 校准证书应符合 JJF 1071—2010 中5. 12 的要求， 并给出各校准项目名称和测量结果以及扩展不确定度。校准原始记录格式(推荐性表格) 见附录 E， 校准证书内页格式(推荐性表格) 见附录 F。

8. 2 校准结果的测量不确定度

监测仪校准结果的测量不确定度按 JJF 1059. 1—2012 的要求评定， 校准结果测量不确定度评定示例见附录 C 和附录 D。

9 复校时间间隔

复校时间间隔建议不超过 1 年。 由于复校时间间隔的长短是由监测仪的使用情况、使用者、监测仪本身质量等诸多因素所决定的， 因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。如果对监测仪的检测数据有怀疑或者更换主要部件及维修后，应重新校准。

附录 A

粒子计数效率校准装置

本规范中， 可使用已校准的精密尘埃粒子计数器为标准仪器， 通过比较法完成对监测仪的总粒子计数效率的校准。

校准装置工作原理为(如图 A . 1 所示)： 将经过高效过滤器的洁净压缩空气通入校准装置， 待混匀舱内的粒子浓度小于 10 L-1 时，将装置中粒度标准物质雾化， 经沉降、混匀稀释后得到浓度适当且稳定的气溶胶颗粒， 同时开启标准仪器和被校准仪器， 将被校仪器的测量值和标准仪器测量值进行比较， 从而实现对监测仪粒子计数效率的校准。

图 A . 1 粒子计数效率校准装置

附录 B

生物气溶胶模拟舱

生物气溶胶模拟舱原理为(如图 B . 1 所示)： 将经过高效过滤器的洁净压缩空气通入气溶胶发生器， 雾化装置中的微生物标准菌液， 经雾化混匀稀释后得到浓度适当且稳定的气溶胶环境， 同时开启标准采样器和被校准仪器， 通过显微计数法得到采样器的测量值， 将监测仪的测量值和标准采样器的数值进行比较，从而实现对生物计数效率的校准。

图 B . 1 生物气溶胶模拟舱

附录 C

粒子计数效率不确定度评定示例

C . 1 校准方法简述及测量模型

按 7 . 4 进行监测仪颗粒计数效率的校准。按公式(C . 1) 计算监测仪的计数效率：

(C .1)

η ——监测仪计数效率;

N ——精密尘埃粒子计数器 10 次测量结果平均值，L-1;

C ——监测仪总粒子通道 10 次测量结果平均值，L-1。

C . 2 不确定度计算公式

从公式(C . 1) 可以看出， 影响测量结果不确定度的因素主要有： 监测仪测量结果、精密尘埃粒子计数器的测量结果。不确定度计算公式可由公式(C . 2) 导出。

ur (η ) ——监测仪计数效率的相对不确定度;

ur ( ) ——待测监测仪测量结果引入的相对不确定度;

ur ( )——精密尘埃粒子计数器测量结果引入的相对不确定度。

C . 3 不确定度分量的评定与计算

C . 3. 1 监测仪测量结果引入的不确定度分量

由 7. 4 监测仪的测量结果为 10 次测量结果的平均值，测量结果见表 C . 1。

表 C. 1 被校准监测仪的粒子浓度示值

因此，监测仪测量结果引入的相对标准不确定度为： ur C . 3. 2 精密尘埃粒子计数器测量结果引入的不确定度

由 7. 4 精密尘埃粒子计数器的测量结果为 10 次测量的平均值，测量结果见表 C . 2。

表 C. 2 精密尘埃粒子计数器的粒子浓度示值

因此，精密尘埃粒子计数器测量结果引入的相对标准不确定度为：

C . 3. 3 精密尘埃粒子计数器计数效率引入的不确定度

采用精密尘埃粒子计数器作为标准器， 不确定度优于 6%， 引入的相对不确定度ur (ηs )≈ 3%。

C . 4 标准不确定度

监测仪计数效率的标准不确定度：

C . 5 扩展不确定度

U(η )=k·u c (η )= 6. 4%(k= 2)

附录 D

流量示值误差不确定度评定示例

D . 1 校准方法简述

按规范要求， 选取监测仪采样流量值为校准点， 将流量校准装置连接到监测仪采

样口处， 待流量稳定后， 在同一条件下，读取流量计的 3 次测量值的平均值，计算监

测仪的采样流量示值误差。

D . 2 测量模型

按规范要求， 用流量校准装置测量被校仪器流量， 重复测量 3 次， 计算流量示值误差 :

(D .1)

D . 3 不确定度来源

由公式 (D . 1) 得出， 不确定度来源仅为流量校准装置标准值 q 引入， 流量 (量值) 测量不确定度的来源有流量校准装置引入的不确定度和环境条件、人员操作和被校仪器等各种因素引入的不确定度。

D . 4 输入量的标准不确定度分量评定

D . 4. 1 流量校准装置引入的标准不确定度

流量校准装置的最大允许误差为±1 . 0%(k= 2)， 则流量校准装置引入的相对标准不确定度分量为：

D . 4. 2 重复性引入的标准不确定度

由环境条件、人员操作和被校仪器等各种因素引入的标准不确定度， 可采用 A 类评定。

对被 校仪 器进 行 10 次重 复测 量， 流量 校准 装置 的实 测流 量分 别为 3. 07 L/min、 3. 05 L/min、 3. 11 L/min、 2. 97 L/min、 3. 13 L/min、 2. 99 L/min、 3. 05L/min、 3. 02 L/min、3. 12L/min、3. 01 L/min，平均值为 3. 06 L/min。

按公式计算实验标准偏差 s：

因此被校仪器流量示值单次测量的实验标准偏差为 0. 018 L/min， 因此流量重复测量引入的不确定度分量为：

D . 4. 3 标准不确定度汇总

标准不确定度汇总于表 D . 1。

表 D. 1 标准不确定度一览表

D . 5 合成标准不确定度

D . 6 扩展不确定度

U ( q ) = k × u c (q ) (D .6)

= 2 × 0. 02 L/min

= 0. 04 L/ min ( k = 2 )

附录 E

校准原始记录格式

送检单位校准地点

仪器名称仪器型号仪器编号制造厂商环境条件： 温度 ℃ 相对湿度 %

本次测量所使用的主要计量器具

1. 总粒子计数零点：

2. 流量示值误差

3. 流量稳定性

4. 总粒子计数效率

5. 伪生物粒子计数率

6. 生物粒子计数效率

7. 粒子计数重复性

校准员核验员

校准日期： 年月 日

附录 F

校准证书(内页) 格式(参考)