Ⅱ級(jí)生物安全柜流入氣流測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定

【摘要】 生物安全柜是微生物實(shí)驗(yàn)室的必需品，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、制藥、科研等行業(yè)，其不僅能對(duì)生物安全柜的操作者提供保護(hù)措施，還能在進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)提供無(wú)菌無(wú)塵的工作環(huán)境。為了保證操作人員在操作生物安全柜過(guò)程中不受細(xì)菌的侵害，生物安全柜的各項(xiàng)指標(biāo)需要定期進(jìn)行校準(zhǔn)。本文對(duì)生物安全柜的流入氣流測(cè)量結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定，給出測(cè)量結(jié)果的不確定度。

【關(guān)鍵詞】 生物安全柜;流入氣流;重復(fù)性;不確定度

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.06.016

Abstract： The biosafety cabinet is a necessity of microbiological laboratory，which is widely used in medical and health， pharmaceutical，scientific research etc. It can not only provide protection measures for operators，but also provide a sterile and dust-free working environment for bacterial culture. In order to protect operators from bacteria then operating biosafety cabinet，the indicators of biosafety cabinet need to be calibrated regularly. This article evaluated the uncertainty of inflow of biosafety cabinet， provided the uncertainty of measurement results.

Key words： biosafety cabinet;inflow;repeatability;uncertainty

生物安全柜是一種負(fù)壓過(guò)濾排風(fēng)柜，可防止操作者和環(huán)境暴露于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的生物氣溶膠污染，廣泛應(yīng)用于食品、藥品、疾控、化工等重要領(lǐng)域，是實(shí)驗(yàn)室生物安全防護(hù)屏障中最基本的安全防護(hù)設(shè)備。生物安全柜分為三級(jí)：Ⅰ級(jí)生物安全柜、Ⅱ級(jí)生物安全柜、Ⅲ級(jí)生物安全柜，Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)生物安全柜只在具有正壓防護(hù)服的最高防護(hù)水平實(shí)驗(yàn)室中使用。生物安全柜的性能指標(biāo)既關(guān)系到實(shí)驗(yàn)人員的人身安全，也關(guān)系到試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。因此，對(duì)生物安全柜各項(xiàng)指標(biāo)的校準(zhǔn)檢測(cè)就顯得尤為重要。流入氣流是生物安全柜的重要指標(biāo)之一，是指從室內(nèi)通過(guò)前窗操作口進(jìn)入生物安全柜前窗下側(cè)泄流槽的氣流，為防止生物安全柜工作區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的氣溶膠泄漏提供一個(gè)空氣屏障。目前，國(guó)內(nèi)Ⅱ級(jí)生物安全柜校準(zhǔn)檢測(cè)主要依據(jù)JJF 1815-2020《Ⅱ級(jí)生物安全柜校準(zhǔn)規(guī)范》。

1 測(cè)量方法

1.1 測(cè)量與評(píng)定依據(jù)

JJF 1815-2020《Ⅱ級(jí)生物安全柜校準(zhǔn)規(guī)范》和JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》。

1.2 環(huán)境條件

環(huán)境溫度15～30 ℃;濕度≤70%RH。

1.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

風(fēng)速儀測(cè)量范圍為0～2 m/s，最大允許誤差為±0.015 m/s。

1.4 被測(cè)對(duì)象

Ⅱ級(jí)生物安全柜的流入氣流，平均流入氣流要求≥0.51 m/s。

1.5 測(cè)量過(guò)程

按照J(rèn)JF 1815-2020《Ⅱ級(jí)生物安全柜校準(zhǔn)規(guī)范》7.3.2要求，以風(fēng)速儀法測(cè)量流入氣流為例進(jìn)行不確定度評(píng)定。生物安全柜前窗開(kāi)啟至標(biāo)稱高度，用風(fēng)速儀在前窗操作口平面的兩排點(diǎn)測(cè)量氣流流速，第一排在前窗操作口上沿下約開(kāi)啟高度25%的位置，第二排在前窗操作口上沿下約開(kāi)啟高度75%的位置，測(cè)量點(diǎn)間隔約為100 mm，距前窗操作口的側(cè)邊接近但不小于100 mm測(cè)試，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)重復(fù)測(cè)量3次，用所有測(cè)量值的平均值表示流入氣流流速。

2 不確定度評(píng)定方法

2.1 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定評(píng)定

A類標(biāo)準(zhǔn)不確定分量主要來(lái)源于多次重復(fù)測(cè)量的重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，記為[u1]。

2.2 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度，記為[u2]。

2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度[uc]

3 流入氣流測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

3.1 輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

3.1.1 儀器測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度的評(píng)定[u1]

用A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。使用風(fēng)速儀在安全柜的20個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)連續(xù)測(cè)量10次（測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1），測(cè)量值的平均值為0.53 m/s。對(duì)測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性進(jìn)行分析。

合并樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差按照公式（2）計(jì)算：

式中：m——測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量;

n——每個(gè)測(cè)量點(diǎn)包含的測(cè)量次數(shù);

[IFkj]——第j個(gè)測(cè)量點(diǎn)第k次的測(cè)量值，m/s;

[IFj]——第j個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量值的算術(shù)平均值，m/s。

通過(guò)公式（2）計(jì)算得到合并樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差為：

由于每個(gè)測(cè)量點(diǎn)實(shí)際測(cè)量3次，因此得到重復(fù)性引入的不確定度分量[u1]為：

3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[u2]

風(fēng)速儀的最大允許誤差為±0.015 m/s，按照均勻分布計(jì)算，得到：

3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表見(jiàn)表2。

3.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定的[uc]

3.4 擴(kuò)展不確定度[U]

取包含因子k=2，則

4 不確定度的報(bào)告

被校準(zhǔn)生物安全柜的流入氣流測(cè)量結(jié)果為0.53m/s，測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：

5 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)生物安全柜的流入氣流測(cè)量結(jié)果的不確定度進(jìn)行了分析評(píng)定，給出了流入氣流的測(cè)量結(jié)果和測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度，明確了測(cè)量結(jié)果的不確定度范圍，為有效評(píng)價(jià)生物安全柜的流入氣流的校準(zhǔn)結(jié)果提供了方法，為Ⅱ級(jí)生物安全柜的安全使用提供了技術(shù)支撐。

【參考文獻(xiàn)】

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【作者簡(jiǎn)介】

馬駿（1981-），女，講師，碩士，研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)的教學(xué)和研究。