资料介绍
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 2305—2025
生物安全柜质量检测仪校准规范
2025‑09‑08 发布 2026‑03‑08 实施
国家 市场 监督 管理 总局 发布
→→→→→→→→→→→→→→→→→弋JJF 2305—2025
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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: 江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据中心)
中国计量科学研究院
参加起草单位: 青岛众瑞智能仪器股份有限公司
南京明瑞检测技术有限公司
南京嘉恒仪器设备有限公司
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:
崔宏恩[江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据中心)]张新白[江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据中心)]隋志伟(中国计量科学研究院)
参加起草人:
李浩(中国计量科学研究院)
郭亮(青岛众瑞智能仪器股份有限公司)
宋军(南京明瑞检测技术有限公司)
贾云飞(南京嘉恒仪器设备有限公司)
引言
JJF 1071 《国家 计量 校准 规范 编写 规则》、 JJF 1001 《通用 计量 术语 及定 义》 和JJF 1059.1 《测量不确定度评定与表示》 共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。
本规范的校准方法及计量特性等主要参考了 JJG 52—2013 《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程》、 JJG 326—2021 《转速标准装置检定规程》、 JJF 1815— 2020 《Ⅱ级生物安全柜校准规范》、 YY 0569—2011 《Ⅱ级生物安全柜》、 GB/T 1958— 2017 《产品几何技术规范(GPS) 几何公差检测与验证》、 BS 5726-3: 1992 《微生物安全 柜规 范第 3 部分: 安装 后性 能规 范》(Microbiological safety cabinets—Part 3: Specification for performance after installation)、 BS EN 12469: 2000 《生物技术微生物安全柜的性能标准》(Biotechnology—Performance criteria for microbiological safety cabinets)和 NSF/ANSI 49-2020《生物安全柜设计、结构、性能和现场认证》(Biosafety Cabinetry: Design, Construction,Performance, and Field Certification)。
本规范为首次发布。
1 范围
本规范适用于生物安全柜质量检测仪(微生物法和碘化钾法) 的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件:
JJG 52—2013 弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程
JJG 326—2021 转速标准装置检定规程
JJF 1815—2020 Ⅱ级生物安全柜校准规范
GB/T 1958—2017 产品几何技术规范(GPS) 几何公差检测与验证
GB/T 6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法
YY 0569—2011 Ⅱ级生物安全柜
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 术语和定义
JJG 52—2013、JJG 326—2021、JJF 1815—2020、GB/T 1958—2017 和 YY 0569— 2011 中界定的以及以下术语和定义适用于本规范。
3.1 交叉污染 cross contamination
目标物外的物质意外进入目标物。
[来源: JJF 1815—2020, 3.3]
3.2 生物安全柜 biosafety cabinet ;BSC
一种负压过滤排风柜, 可防止操作者和环境暴露于实验过程中产生的生物气溶胶污染。
[来源: JJF 1815—2020, 3.8]
3.3 保护因子 aperture protection factor
在开放工作台上产生的空气传播污染物的暴露量与在安全柜内产生相同分散的空气传播污染物暴露量的比值,用 Apf 表示。
[来源: JJF 1815—2020, 3.18]
4 概述
生物安全柜质量检测仪(以下简称 “ 检测仪”)(微生物法) 是微生物标准液通过喷雾器产生微生物气溶胶, 在负压作用下产生向心力, 高速通过在生物安全柜中特定
位置设置的撞击采样器和狭缝采样器, 通过采集、培养和计数, 评价生物安全柜对人员、产品的保护能力和抗交叉污染的能力。检测仪(微生物法) 通常主要由 1 路喷雾器、2 路狭缝采样器、6 路撞击采样器、1 个干扰圆筒及 1 台带支架的主机箱组成。
检测仪(碘化钾法) 是碘化钾溶液通过雾化器产生碘化钾微粒气溶胶, 在负压作用下产生向心力, 高速穿过在生物安全柜的特定位置设置的空气采样器并采样, 通过对碘化钾微粒计数来评价生物安全柜对人员、产品的保护能力和抗交叉污染的能力。检测仪(碘化钾法) 通常主要由 1 路气溶胶发生器、4 路空气采样器、1 个干扰圆筒及1 台带支架的主机箱组成。
5 计量特性
检测仪各项计量特性指标见表 1。
表 1 检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 相对湿度: ≤85%。
注:上述条件与制造商的产品规定不一致时, 以产品说明书规定的环境条件为准。
6.2 测量标准及其他设备
6.2.1 钢直尺
测量范围≥300 mm,分度值 0 .5 mm,最大允许误差为±0 .10 mm。
6.2.2 气体标准流量计
测量范围≥100 L/min, 1.0 级。
6.2.3 电子天平
测量范围≥200 g,分度值不大于 1 mg, Ⅰ 级。
6.2.4 电子秒表
分辨力 0.01 s,最大允许误差为±0 .5 s/d。
6.2.5 温度计
测量范围(4~50) ℃ , 最大允许误差为±0 .1 ℃。
6.2.6 液体标准流量计
测量范围(5~200) mL/h,最大允许误差为±1 .0%。
6.2.7 压力校验仪
测量范围(-20~0) kPa, 0.02 级。
6.2.8 转速表
测量范围(20~40 000) r/min, 0.1 级。
6.2.9 微生物定量标准物质
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。
6.2.10 其他设备
a) 生物显微镜: 放大倍数 100,最大允许误差为±5%。
b) 校准用的液体介质: 符合 GB/T 6682—2008 要求的三级水。
c) 薄膜过滤器漏斗和 37 mm 气溶胶型薄滤膜。
d) 橡胶导管、水槽、100 mL 量筒、输液器。
7 校准项目和校准方法
7.1 外观及功能检查
检测仪应结构完整、各部件齐全并能可靠连接,无影响仪器正常工作的缺陷。
检测仪应有名称、型号、制造厂名称、制造日期等标识。
检测仪接通电源后, 各按键、开关旋钮应调节灵活、正确, 数字显示的仪器应显
示清晰,不缺少笔画。
7.2 形位误差
用钢直尺测量检测仪支架相对位置(微生物法和碘化钾法)、 干扰圆筒外径(微生物法和碘化钾法)、 涡流盘直径(碘化钾法), 重复测量 3 次, 并与标称值比较, 按公式(1) 进行计算形位误差。
δj = jM -jT (1)
式中:
δj ——形位误差,mm;
jM——标称值,mm;
jT ——实测值,mm。
7.3 采样流量示值误差
分别将六路撞击采样器(微生物法)、 两路狭缝采样器(微生物法) 和空气采样器(碘化钾) 的采样入口与气体标准流量计的出口相连, 待检测仪运行稳定后,分别调节到检测仪中设定的流量, 开启仪器并进行采样, 待流量稳定后, 在工况条件下读取气体标准流量计示值 3 次,并与检测仪流量显示值(或标称值) 比较, 按公式(2) 计算采样流量相对示值误差或按公式(3) 计算采样流量绝对示值误差。
δ Q ' = QM - QT (3)
δ Q ——采样流量相对示值误差;
δ Q ' ——采样流量绝对示值误差,L/min;
QM ——检测仪采样流量的显示值或标称值,L/min;
QT ——气体标准流量计采样流量的 3 次测量值的算术平均值,L/min。
7.4 压力示值误差
针对使用压力表调节空气采样器流量的检测仪(碘化钾法), 压力表的示值采用压力校验仪示值与压力表示值直接比较的方法校准, 如图 1 所示。开启空气采样器, 在常用采样流量对应的压力范围内选择压力校准点, 读取每个压力校准点压力校验仪示值 3 次,并与压力表显示值比较,按公式(4) 计算压力示值误差。
图 1 压力示值校准连接示意图
δP = PM - PT (4)
δP ——压力示值误差,mbar ;
PM ——检测仪压力表的显示值,mbar;
PT ——压力校验仪的 3 次测量值的算术平均值,mbar。
注:压力表示值单位为非法定计量单位 mbar,1 mbar=100 Pa。
7.5 雾化量示值误差
7.5.1 质量密度法
用温度计测量纯水温度并从附录 A 中查找到对应的密度, 将储液器充满适量的纯水, 与输液管路和雾化泵连接并排尽空气, 输液管路竖直放置于水槽, 留出排出液体的空间体积, 并不与水槽接触, 如图 2 所示。设置储液器(微生物法和碘化钾法) 常用雾化量, 然后启动雾化, 用置零后的电子天平分别称量雾化前后雾化泵的质量, 按公式(5) 计算雾化量实测值,按公式(6) 计算雾化量示值误差。
图 2 质量密度法连接示意图
δ V ——雾化量示值误差;
VM ——雾化量设置值,mL;
VT ——雾化量实测值,mL;
m V1 ——雾化前电子天平称量储液器的质量, g;
m V2 ——雾化后电子天平称量储液器的质量, g;
ρ (T )——纯水在测量温度(T) 下的密度, g/mL。
7.5.2 时间流量法
先将雾化泵、液体标准流量计预充纯水, 达到可以正常工作的状态。校准装置连接如图 3 所示, 将雾化泵的出口端与液体标准流量计入口端对接, 液体标准流量计出口端连接软管, 将软管出口置于水槽中, 留出排出液体的空间体积,设置储液器(微生物法和碘化钾法) 常用雾化量, 然后启动雾化时, 液体标准流量计和电子秒表要同时启动, 雾化结束时同时停止, 雾化期间待流量稳定后读取液体标准流量计示值 3 次,
按公式(7) 计算雾化量实测值,按公式(6) 计算雾化量示值误差。
图 3 时间流量法连接示意图
Q V——雾化流量 3 次测量值的算术平均值,mL/h;
tT ——电子秒表计时时间, s。
7.6 计时误差
按照与 7 .5.2 相同方法,按公式(8) 计算计时误差。
δ t ——计时误差, s;
tM ——检测仪雾化定时时间, s。
7.7 喷雾器发生效率和喷射速率
喷雾器(微生物法) 校准试验按以下步骤进行:
a) 使用钢直尺测定喷雾器喷出口的直径;
b) 以喷雾器要求的流速(m/s) 计算所需的流量(m3 /s);
c) 将芽孢菌悬液按生产厂家推荐的体积量加入喷雾器;
d) 将喷雾器喷出口放在过滤器漏斗宽端的橡胶隔膜上,将采样器采样口插进过滤器漏斗另一端的橡胶隔膜中, 确保采样器末端插紧;
e) 将一软管连接到气体标准流量计附带的压力计上,再与喷雾器相连;
f) 同时打开喷雾器和采样器(按照厂商的用法说明操作), 运行喷雾器 5 min(采用定时器开关), 采样 5.25 min;
g) 以无菌方式将采样器所采集的液体转移到已消毒的 500 mL 量筒中, 用蒸馏水冲洗漏斗、采样器主体和瓶子, 确保所有的采集的芽孢和所有的冲洗水均收集在量筒中;
h) 测量与记录量筒中的液体体积, 以无菌方式转移全部液体至一含有磁搅拌器的消毒烧瓶中,混合均匀;
i) 连续稀释并采用 5 个完全相同的平皿接种定量芽孢浓度;
j) 用薄滤膜采集细菌气溶胶, 采样完成后, 用适当的染料对膜进行染色, 在显微镜下有代表性的视野中进行计数。
按公式(9) 计算喷雾器在 5 min 内释放的芽孢数, 按公式(10) 计算喷雾器喷射速率,按公式(11) 计算喷雾器发生效率(单个细菌在总气溶胶样品中的百分数)。
v (10)
N ——喷雾器在 5 min 内释放的芽孢数, CFU;
d ——稀释因子(未经稀释时为 1);
ai ——每个平皿中形成的芽孢数, CFU;
m ——重复的平皿数;
v ——喷雾器喷射速率,m/s;
Q v ——气体标准流量计测定的气体流量,L/min;
A ——喷雾器喷出口直径,mm;
η ——喷雾器发生效率(单个细菌在总气溶胶样品中的百分数), % ;
aj ——薄滤膜采集细菌气溶胶染色后每个平皿中形成的单体菌落数, CFU;
ak ——薄滤膜采集细菌气溶胶染色后每个平皿中形成的总菌落数, CFU。
7.8 转速示值误差
开启检测仪气溶胶发生器(碘化钾法), 用转速表测量其转速, 读取转速表示值 3次,并与标称转速比较,按公式(12) 进行计算气溶胶发生器转速示值误差。
δ n = nM - nT (12)
δ n ——气溶胶发生器转速示值误差,r/min;
nM ——气溶胶发生器标称转速,r/min;
nT ——转速表 3 次实测转速的算术平均值,r/min。
8 校准结果表达
8.1 校准结果处理
经校准后的检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 B, 校准证书内页格式(推荐性表格) 见附录 C。
8.2 校准结果的测量不确定度
检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 D。
9 复校时间间隔
由于复校时间间隔的长短是由检测仪的使用情况、使用者、检测仪本身质量等诸因素所决定的, 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, 复校时间间隔建议不超过 1 年。
附录 A
纯水密度表
(×10-3 g/mL)
表(续)
附录 B
校准原始记录格式
(推荐性表格)
一、外观及功能检查
二、形位误差
三、采样流量示值误差
四、压力示值误差
五、雾化量示值误差和计时误差
六、喷雾器发生效率和喷射速率
七、转速示值误差
附录 C
校准证书(内页) 格式
微生物法校准结果
校准员: 核验员:
附录 D
测量不确定度评定示例
D .1 形位误差测量不确定度评定
D .1.1 测量方法
用钢直尺测量检测仪支架相对位置(微生物法和碘化钾法)、 干扰圆筒外径(微生物法和碘化钾法)、 涡流盘直径(碘化钾法), 并与标称值比较,按公式(D .1) 进行计算形位误差。
D .1.2 测量模型
δj = jM -jT (D .1)
jM ——标称值,mm;
D .1.3 合成标准不确定度计算公式
依据不确定度传播律, 当各不确定度间不相关时,u c2 u2 输入量jM为标称值时不引入不确定度,则:
u c (D .2)
由公式(D .1) 得:
D .1.4 不确定度来源
不确定度来源包括:
a) 测量重复性引入的标准不确定度 u1(jT );
b) 钢直尺分辨力引入的标准不确定度 u2(jT );
c) 钢直尺最大允许误差引入的标准不确定度 u3(jT )。
D .1.5 标准不确定度评定
以检测仪干扰圆筒外径(微生物法) 为例。
D .1.5.1 测量重复性引入的标准不确定度 u1(jT )
干扰圆筒外径(微生物法) 标称值为 63 mm,测量结果见表 D .1。
表 D.1 干扰圆筒外径误差测量结果
则单次测量结果的实验标准差 s (jT )如下:
实际测试时在重复性条件下连续测量 3 次, 以 3 次测量的算术平均值作为结果,则由测量重复性引入的标准不确定度为:
D .1. 2直不,2(0.25 mm,按均匀分布处理,取包含
因子 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .1.5.3 钢直尺最大允许误差引入的标准不确定度 u3(jT )
所用 钢直 尺最 大允 许误 差为 ±0 .10 mm, 按均 匀分 布处 理, 取包 含因 子 k= 3,由此引入的标准不确定度为:
D .1.6 合成标准不确定度
标准不确定度一览表见表 D .2。
表 D.2 干扰圆筒外径误差测量结果标准不确定度一览表
由于各不确定度间互不相关,则由公式(D .2) 可得合成标准不确定度 u c 为:
D .1.7 扩展不确定度
取包含因子 k= 2,则扩展不确定度 U 为:
U = k × u c ≈ 0.8 mm
D .2 采样流量示值误差测量不确定度评定
D .2.1 测量方法
分别将六路撞击采样器(微生物法)、 两路狭缝采样器(微生物法) 和空气采样器(碘化钾) 的采样入口与气体标准流量计的出口相连, 待检测仪运行稳定后,分别调节到检测仪中设定的流量, 开启仪器并进行采样, 待流量稳定后, 读取气体标准流量计示值 3 次,并与检测仪流量显示值(或标称值) 比较,检测仪和气体标准流量计的气体标准条件一致时(同为 BTPS 或 STPD), 按公式(D .3) 计算采样流量相对示值误差。
D .2.2 测量模型
QM——检测仪采样流量的显示值或标称值,L/min;
D .2.3 合成标准不确定度计算公式
依据不确定度传播律, 当各不确定度间不相关时, u c2 u2 输入量QM 为标称值时不引入不确定度,则:
u c (D .4)
由公式(D .3) 得:
D .2.4 不确定度来源
a) 测量重复性引入的标准不确定度 u1 (QT);
b) 气体标准流量计分辨力引入的标准不确定度 u2 (QT);
c) 气体标准流量计最大允许误差引入的标准不确定度 u3 (QT)。
D .2.5 标准不确定度评定
以检测仪空气采样器采样流量(碘化钾法) 为例。
D .2.5.1 测量重复性引入的标准不确定度 u1 (QT)
空气采样器采样流量(碘化钾法) 标称值为 100 L/min,测量结果见表 D .3。
表 D.3 采样流量示值误差测量结果
则单次测量结果的实验标准差 s (QT)如下:
D .2.5.2 气体标准流量计分辨力引入的标准不确定度 u2 (QT)
气体标准流量计的最小分辨力为 0.1 L/min, 区间半宽 a= 0.05 L/min, 按均匀分布处理,取包含因子 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .2.5.3 气体标准流量计最大允许误差引入的标准不确定度 u3 (QT)
所用气体标准流量计为 1 .0 级,对应的最大允许误差为±1 .0%,QT 为 101.5 L/min,按均匀分布处理,包含因子取 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .2.5.4 灵敏系数的计算
将表 D .3 中数据代入灵敏系数计算公式,则灵敏系数的计算结果如下:
D .2.6 合成标准不确定度
标准不确定度一览表见表 D .4。
表 D.4 采样流量示值误差测量结果标准不确定度一览表
由于各不确定度间互不相关,则由公式(D .4) 可得合成标准不确定度 u c 为:
D .2.7 扩展不确定度
U = k × u c ≈ 1.2%
D .3 压力示值误差测量不确定度评定
D .3.1 测量方法
针对使用压力表调节空气采样器流量的检测仪(碘化钾法), 压力表的示值采用压
力校验仪示值与压力表示值直接比较的方法校准。开启空气采样器, 在常用采样流量对应的压力范围内选择压力校准点, 读取每个压力校准点压力校验仪示值 3 次, 并与压力表显示值比较,按公式(D .5) 计算压力示值误差。
D .3.2 测量模型
δP = PM - PT (D .5)
PT ——压力校验仪的 3 次测量值的算术平均值,mbar。 D .3.3 合成标准不确定度计算公式
依据不确定度传播律, 当各不确定度间不相关时,u c2 u2 则:
由公式(D .5) 得:
D .3.4 不确定度来源
a) 输入量 PM 引入的标准不确定度 u (PM), 包括检测仪压力测量重复性引入的标准不确定度 u1 (PM)和检测仪压力分辨力引入的标准不确定度 u2 (PM);
b) 输入量 PT 引入的标准不确定度 u (PT), 包括压力校验仪测量重复性引入的标准不确定度 u1 (PT)、压力校验仪分辨力引入的标准不确定度 u2 (PT)和压力校验仪最大允许误差引入的标准不确定度 u3 (PT)。
D .3.5 标准不确定度评定
以检测仪压力表压力(碘化钾法) 为例。
D .3.5.1 输入量 PM 引入的标准不确定度 u (PM)评定
D .3.5.1.1 检测仪压力测量重复性引入的标准不确定度 u1 (PM)
对压力表压力(碘化钾法) -20 mbar 校准点连续测定 3 次,测量结果见表 D .5。
表 D.5 检测仪压力测量结果
则单次测量结果的实验标准差 s (PM)如下:
实际测试时仅测量 1 次, 以单次测量值作为结果, 则由检测仪压力测量重复性引入的标准不确定度为:
D .3.5.1.2 检测仪压力分辨力引入的标准不确定度 u2 (PM)
检测仪压力的最小分辨力为 0.4 mbar, 区间半宽 a= 0.2 mbar, 按均匀分布处理,取包含因子 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .3.5.2 输入量 PT 引入的标准不确定度 u (PT)评定
D .3.5.2.1 压力校验仪测量重复性引入的标准不确定度 u1 (PT)
对使用的压力校验仪进行同步测量,测量结果见表 D .6。
表 D.6 压力示值误差测量结果
则单次测量结果的实验标准差 s (PT)如下:
实际测试时在重复性条件下连续测量 3 次, 以 3 次测量的算术平均值作为结果,则由压力校验仪测量重复性引入的标准不确定度为:
D .3.5.2.2 压力校验仪分辨力引入的标准不确定度 u2 (PT)
压力校验仪的最小分辨力为 0.1 mbar, 区间半宽 a= 0.05 mbar, 按均匀分布处理,取包含因子 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .3.5.2.3 压力校验仪最大允许误差引入的标准不确定度 u3 (PT)
所用压力校验仪为 0 .02 级, 对应的最大允许误差为±0 .5 mbar, 按均匀分布处理,包含因子取 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .3.6 合成标准不确定度
标准不确定度一览表见表 D .7。
表 D.7 压力示值误差测量结果标准不确定度一览表
由于各不确定度间互不相关,则由公式(D .6) 可得合成标准不确定度 u c 为:
D .3.7 扩展不确定度
U = k × u c ≈ 0.69 mbar
D .4 雾化量示值误差(质量密度法) 测量不确定度评定
D .4.1 测量方法
用温度计测量纯水温度并从附录 A 中查找到对应的密度, 将储液器充满适量的纯水, 与输液管路和雾化泵连接并排尽空气, 输液管路竖直放置于水槽, 留出排出液体的空间体积, 并不与水槽接触。设置储液器(微生物法和碘化钾法) 常用雾化量, 然后启动雾化,用置零后的电子天平分别称量雾化前后雾化泵的质量,按公式(D .7) 计算雾化量实测值,按公式(D .8) 计算雾化量示值误差。
D .4.2 测量模型
vT (D .7)
将公式(D .7) 代入公式(D .8) 中,得到公式(D .9):
D .4.3 合成标准不确定度计算公式
依据不确定度传播律, 当各不确定度间不相关时, u c2 u2 输入量VM 为设置值时不引入不确定度,则:
由公式(D .9) 得:
D .4.4 不确定度来源
a) 输入量 m V1 和 m V2 引入的标准不确定度 u (mV1)和 u (mV2);
b) 输入量 T 引入的标准不确定度 u (T )。
D .4.5 标准不确定度评定
以检测仪储液器雾化量(碘化钾法) 为例。
D .4.5.1 输入量 m V1 和 m V2 引入的标准不确定度 u (mV1)和 u (mV2)
储液器雾化量(碘化钾法) 常用设置值为 20 mL,测量结果见表 D .8。
表 D.8 雾化量示值误差(质量密度法) 测量结果(T=25.0 ºC)
根据电子天平的检定证书, 在称量值为 50 g
D .4.5.2 输入量 T 引入的标准不确定度 u (T )
使用的温度计最大允许误差为±0 .1 ℃ , 按均匀分布处理, 取包含因子 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .4.5.3 灵敏系数的计算
将附录 A 中纯水密度(换算单位为 g/mL) 与温度在[24 .0 ℃~26 .9 ℃] 范围内的数据进行线性拟合,得到:
ρ (T ) = 1.003 6 - 0.000 260 7 × T
根据上述公式,则:
将表 D .7 中数据代入灵敏系数计算公式,则灵敏系数的计算结果如下:
D .4.6 合成标准不确定度
标准不确定度一览表见表 D .9。
表 D.9 雾化量示值误差(质量比较法) 测量结果标准不确定度一览表
由于各不确定度间互不相关,则由公式(D .10) 可得合成标准不确定度 u c 为:
D .4.7 扩展不确定度
U = k × u c ≈ 0.009 3 %
D .5 雾化量示值误差(时间流量法) 测量不确定度评定
D .5.1 测量方法
先将雾化泵、液体标准流量计预充纯水, 达到可以正常工作的状态。将雾化泵的出口端与液体标准流量计入口端对接, 液体标准流量计出口端连接软管, 将软管出口置于水槽中, 留出排出液体的空间体积,设置储液器(微生物法和碘化钾法) 常用雾化量, 然后启动雾化时, 液体标准流量计和电子秒表要同时启动, 雾化结束时同时停止,读取液体标准流量计示值 3 次,按公式(D .11) 计算雾化量实测值,按公式(D .8)
计算雾化量示值误差。
D .5.2 测量模型
VT (D .11)
将公式(D .11) 代入公式(D .8) 中,得到公式(D .12):
D .5.3 合成标准不确定度计算公式
由公式(D .12) 得:
D .5.4 不确定度来源
a) 输入量 Q V 引入的标准不确定度 u (QV), 主要包括测量重复性、液体标准流量计分辨力和最大允许误差引入的标准不确定度 u1 (QV)、u2 (QV)和 u3 (QV);
b) 输入量 tT 引入的标准不确定度 u (tT)。 D .5.5 标准不确定度分量评定
D .5.5.1 输入量 Q V 引入的标准不确定度 u (QV)
D .5.5.1.1 测量重复性引入的标准不确定度 u1 (QV)
储液器雾化量(碘化钾法) 常用设置值为 20 mL,测量结果见表 D .10。
表 D.10 雾化量示值误差(时间流量法) 测量结果
则单次测量结果的实验标准差 s (QV)如下:
D .5.5.1.2 液体标准流量计分辨力引入的标准不确定度 u2 (QV)
液体标准流量计的最小分辨力为 0.01 mL/h, 区间半宽 a= 0.005 mL/h, 按均匀分布处理,取包含因子 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .5.5.1.3 液体标准流量计最大允许误差引入的标准不确定度 u3 (QV)
所用 液体 标准 流量 计最 大允 许误 差为 ±1%, Q V 为 117.26 mL/h, 按均 匀分 布处理,包含因子取 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .5.5.2 输入量 tT 引入的标准不确定度 u (tT)
使用的电子秒表最大允许误差为±0 .5 s/d, 相当于 86 400 s(24 h) 最大允许误差0.5 s, tT 为 600 s,按均匀分布处理,取包含因子 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .5.5.3 灵敏系数的计算
将表 D .9 中数据代入灵敏系数计算公式,则灵敏系数的计算结果如下:
D .5.6 合成标准不确定度
标准不确定度一览表见表 D .11。
表 D.11 雾化量示值误差(时间流量法) 测量结果标准不确定度一览表
由于各不确定度间互不相关,则由公式(D .13) 可得合成标准不确定度 u c 为:
u c = c V [ u (QV) + u (QV) + u (QV)] + c T u2 (tT) × 100% ≈ 0.591%
D .5.7 扩展不确定度
D .6 计时误差测量不确定度评定
D .6.1 测量方法
按照与 D .5.1 相同方法,按公式(D .14) 计算计时误差。
D .6.2 测量模型
(D .14)
δ t ——计时误差;
tM ——检测仪雾化定时时间, s;
D .6.3 合成标准不确定度计算公式
依据不确定度传播律, 当各不确定度间不相关时, u c2 u2 输入量 tM为标称值时不引入不确定度,则:
u c (D .15)
由公式(D .14) 得:
D .6.4 不确定度来源
a) 电子秒表分辨力引入的标准不确定度 u1 (tT);
b) 电子秒表最大允许误差引入的标准不确定度 u2 (tT)。
D .6.5 标准不确定度评定
以检测仪计时(碘化钾法) 为例。
D .6.5.1 电子秒表分辨力引入的标准不确定度 u1 (tT)
检测仪计时(碘化钾法) 标称值为 10 min,测量结果见表 D .12。
表 D.12 计时误差测量结果
电子秒表的最小分辨力为 1 s, 区间半宽 a= 0.5 s, 按均匀分布处理, 取包含因子
k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .6.5.2 电子秒表最大允许误差引入的标准不确定度 u2 (tT)
D .6.5.3 灵敏系数的计算
将表 D .12 中数据代入灵敏系数计算公式,则灵敏系数的计算结果如下:
D .6.6 合成标准不确定度
标准不确定度一览表见表 D .13。
表 D.13 计时误差测量结果标准不确定度一览表
由于各不确定度间互不相关,则由公式(D .15) 可得合成标准不确定度 u c 为:
D .6.7 扩展不确定度
U = k × u c ≈ 0.096%
D .7 喷雾器喷射速率测量不确定度评定
D .7.1 测量方法
使用钢直尺测定喷雾器喷出口的直径, 将一软管连接到气体标准流量计附带的压力计上进行流量测量,再与喷雾器相连后运行,按公式(D .16) 计算喷雾器喷射速率。
D .7.2 测量模型
v (D .16)
Q v——气体标准流量计测定的气体流量,L/min;
A ——喷雾器喷出口直径,mm。
D .7.3 合成标准不确定度计算公式
由公式(D .16) 得:
D .7.4 不确定度来源
a) 输入量 Q v 引入的标准不确定度 u (Qv);
b) 输入量 A 引入的标准不确定度 u (A)。
D .7.5 标准不确定度评定
以检测仪喷雾器喷射速率(微生物法) 为例。
D .7.5.1 输入量 Q v 引入的标准不确定度 u (Qv)
进行喷雾器喷射速率(微生物法) 校准,测量结果见表 D .14。
表 D.14 喷射速率测量结果
所用气体标准流量计为 1 .0 级,对应的最大允许误差为±1 .0%, Q v 为 10.2 L/min,气体标准流量计的最小分辨力为 0.1 L/min, 最大允许误差和分辨力按均匀分布处理,取包含因子 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .7.5.2 输入量 A 引入的标准不确定度 u (A)
所用钢直尺最大允许误差为±0 .10 mm, 最小分度值为 0.5 mm, 最大允许误差和分度值按均匀分布处理,取包含因子 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .7.5.3 灵敏系数的计算
将表 D .13 中数据代入灵敏系数计算公式,则灵敏系数的计算结果如下:
D .7.6 合成标准不确定度
标准不确定度一览表见表 D .15。
表 D.15 喷射速率测量结果标准不确定度一览表
由于各不确定度间互不相关,则由公式(D .17) 可得合成标准不确定度 u c 为:
D .7.7 扩展不确定度
U = k × u c ≈ 0.016 m /s
D .8 转速示值误差测量不确定度评定
D .8.1 测量方法
开启检测仪气溶胶发生器(碘化钾法), 用转速表测量其转速, 读取转速表示值 3次,并与标称转速比较,按公式(D .18) 进行计算气溶胶发生器转速示值误差。
D .8.2 测量模型
δ n = nM - nT (D .18)
D .8.3 合成标准不确定度计算公式
依据不确定度传播律, 当各不确定度间不相关时,u c2 u2 输入量 nM为标称值时不引入不确定度,则:
u c (D .19)
由公式(D .18) 得:
D .8.4 不确定度来源
a) 测量重复性引入的标准不确定度 u1 (nT);
b) 转速表分辨力引入的标准不确定度 u2 (nT);
c) 转速表最大允许误差引入的标准不确定度 u3 (nT)。
D .8.5 标准不确定度评定
以检测仪气溶胶发生器转速(碘化钾法) 为例。
D .8.5.1 测量重复性引入的标准不确定度 u1 (nT)
气溶胶发生器转速(碘化钾法) 标称值为 28 000 r/min,测量结果见表 D .16。
表 D.16 转速示值误差测量结果
则单次测量结果的实验标准差 s (nT)如下:
D .8.5.2 转速表分辨力引入的标准不确定度 u2 (nT)
转速表的最小分辨力为 0.1 r/min, 区间半宽 a= 0.05 r/min, 按均匀分布处理, 取包含因子 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .8.5.3 转速表最大允许误差引入的标准不确定度 u3 (nT)
所用转速表为 0 .1 级, 对应的最大允许误差为± 0 .1%, nT 为 27 963.4 r/min, 按均匀分布处理,包含因子取 k= 3, 由此引入的标准不确定度为:
D .8.6 合成标准不确定度
标准不确定度一览表见表 D .17。
表 D.17 转速示值误差测量结果标准不确定度一览表
由于各不确定度间互不相关,则由公式(D .19) 可得合成标准不确定度 u c 为:
D .8.7 扩展不确定度
U = k × u c ≈ 95 r/ min
参考文献
[ 1 ] BS 5726⁃3: 1992 微生物安全柜规范第 3 部分: 安装后性能规范(Microbio⁃ logical safety cabinets Part 3:Specification for performance after installation)
[ 2 ] BS EN 12469: 2000 生物 技术 微生 物安 全柜 的性 能标 准 (Biotechnol⁃ ogy—Performance criteria for microbiological safety cabinets)
[ 3 ] NSF/ANSI 49⁃2020 生物安全柜设计、结构、性能和现场认证(Biosafety Cabinetry:Design,Construction,Performance,and Field Certification)


