潔凈實驗室主要計量檢測標準器的研究

徐麗麗 馬曉蕾

摘 要：風速及不同粒徑下塵埃粒子的個數是判斷潔凈實驗室等級的重要依據，塵埃粒子計數器和熱球風速儀作為潔凈實驗室主要計量檢測標準器，其測量數據的準確是對潔凈實驗室檢測結果真實可靠的重要保證。

關鍵詞：潔凈實驗室;計量檢測;標準器

近年來， 潔凈實驗室在醫療、食品分裝、分子生物研究等方面廣泛應用。如何通過計量檢測，科學評價潔凈實驗室的各項指標， 做好實驗室的潔凈等級評判及各項管理工作，既是對潔凈實驗室設計和使用提出的新要求，也是計量人員值得思考的課題。

潔凈實驗室不同于傳統的一般無菌室，其具有自身特殊性。根據潔凈實驗室的原理、特點，參考《潔凈廠房設計規范》、《醫院潔凈手術部建筑技術規范》等國家標準，在靜態下設定了潔凈實驗室檢測項。主要有空氣潔凈度等級的判定;風速與風量的測量;空氣沉降菌總數的計算及光照度的檢測等指標。主要的計量檢測標準器有塵埃粒子計數器、熱球風速儀和標準照度計等。本文主要對塵埃粒子計數器和熱球風速儀在潔凈實驗室檢測過程中的使用、維護等方面進行了研究。

1 塵埃粒子計數器對潔凈實驗室的檢測

1.1塵埃粒子計數器的原理及特性

塵埃粒子計數器是用來測量空氣中塵埃微粒的數量及粒徑分布的儀器，主要由光學傳感器、取樣氣流傳送系統和電子計數系統三個基本部分組成。光學傳感器的探測激光束遇到空氣中的粒子后被散射，散射后的激光束被光敏元件接收，通過反射器聚焦到光電探測器上，此時，光信號轉換為電脈沖信號被輸出并放大。脈沖的高度對應著粒子的大小，脈沖的個數對應著粒子的個數。通過與標準粒子信號進行比較，將對比結果用不同的參數表示出來，從而為空氣潔凈度的評定提供依據。常見的塵埃粒子計數器有光散射式（DAPC）的，測量粒徑范圍 0.1-10μm，此外還有凝聚核式的塵埃粒子計數器（CNC），可測量尺寸更小的塵埃粒子。

塵埃粒子計數器能夠測量潔凈實驗室中單位體積空氣內的塵埃粒子大小和數目，可直接檢測潔凈等級為300，000級至10級的潔凈環境。這種儀器采用了半導體激光光源，體積小，重量輕，檢測精度高，功能操作簡單明了，測試潔凈實驗室十分便利。

1.2塵埃粒子計數器的使用及維護

塵埃粒子計數器所顯示的數據是判定潔凈實驗室等級的重要依據，儀器性能良好是數據準確可靠的重要保證。在測定潔凈實驗室空氣潔凈度時，塵埃粒子計數器在不同位置區域連續采樣，測定單位容積的不同粒徑的粒子濃度，給出潔凈實驗室等級。國標標準中要求采樣流量≤0.5L/min（參照《醫藥工業潔凈室（ 區） 懸浮粒子的測試方法》，在實際測量時恒定采樣流量為2.83L/min）。

每次測量完一種粒徑的分散粒子數量后，需要對其它粒徑的分散粒子進行測量時都需要對塵埃粒子計數器進行自凈，以免殘留在塵埃粒子計數器管道中的粒子影響測量結果，造成測量結果不準確。另外要將塵埃粒子測量裝置上用來測量的噴頭用滿足GB/T 17323-1998要求的純凈水充分清洗干凈，然后再進行測量，以免噴頭中殘留的分散粒子造成污染，從而影響測量結果。

1.3塵埃粒子計數器的選擇

隨著塵埃粒子計數器科技的發展，對潔凈實驗室污染的關注程度也越來越高。實驗室的設計有時需要滿足強制標準的要求，有時則是推薦性標準（通常基于領域內的經驗，達到最佳實踐需要的條件）。所以在對潔凈實驗室檢測時，應選擇流速可調、粒徑可以進行選擇、滿足規程的要求、且從10級到30萬級都能夠檢測的塵埃粒子計數器。

2熱球風速儀對潔凈實驗室的檢測

2.1熱球風速儀的原理及特性

熱球風速儀是以測量風速為基本功能，又將風溫、相對濕度測量功能相組合的儀表，在測量潔凈實驗室、管道環境、采暖及各種風速實驗等方面有廣泛用途。熱球風速儀主要是由熱球式測桿探頭和測量儀表兩部分組成。探頭有一個直徑0.6mm的玻璃球，球內繞有加熱玻璃球用的鎳鉻絲圈和兩個串聯的熱電偶。熱電偶的冷端連接在磷銅質的支柱上，直接暴露在氣流中。當一定大小的電流通過加熱圈后，玻璃球的溫度升高，升高的程度和風速呈反比關系，風速小時升高的程度大;反之，升高的程度小。當空氣流過探頭后會帶走熱量，這時探頭會被加熱至設定溫度，此過程中會有電信號被儀器收集，升高程度的大小通過熱電偶在電表上指示出來。根據電表的讀數，查校正曲線，即可得出所測量的風速（m/s）。由于熱球風速儀靈敏度高、量程較大、攜帶方便，適應環境及潔凈實驗室的測量。

2.2熱球風速儀的使用及維護

風速儀的流速測量范圍可以分為三個區段：低速：0至5m/s;中速：5至40m/s;高速：40至100m/s。熱球風速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的精確測量。潔凈實驗室風速較小，使用熱球風速儀對潔凈實驗室進行檢測時，首先觀察熱球風速儀電表的指針是否指于零點，如有偏移，可輕輕調整電表的機械調整螺絲，使指針回到零點;將校正開關置于斷的位置;將測桿插頭插在插座上，測桿垂直向上放置，螺塞壓緊使探頭密封，“校正開關”置于滿度位置，慢慢調整“滿度調節”旋紐，使電表指針指在滿度位置;將“校正開關”置于“零位”，慢慢調整“粗調”、“細調”兩個旋紐，使電表指針指在零點的位置;輕輕拉動螺塞，使測桿探頭露出（長短可根據需要選擇），并使探頭上的紅點與風向垂直，根據電表讀數，查閱校正曲線，即可得出被測風速。

熱球風速儀是一種較精密的儀器，探頭中連接熱球的鉑絲比較脆弱，在使用中若不小心容易造成探頭損壞，無法修復。因此，嚴防碰撞振動，不可在含塵量過多或有腐蝕性的場所使用。

2.3熱球風速儀的選擇

熱球風速儀的生產技術已經相當成熟，型號、種類繁多，有測量納米濃度的凝聚核塵埃粒子計數、測量質量濃度的光度計塵埃粒子計數器，也有擴充激光塵埃粒子計數器。潔凈實驗室的風速、風量較小，DF-3指針風速儀和QDF-6數顯風速儀即可滿足潔凈實驗室計量檢測的需要。

隨著社會的發展，科技的進步，對潔凈實驗室的要求也會不斷提高，計量檢測如何更好的服務于社會是我們值得關注的課題。作為計量工作者，我們只有充分利用現有的檢測標準器， 科學管理，定期維護，保證儀器數據的準確，才能滿足潔凈實驗室新技術、新方法的要求，不斷提高計量檢測的水平。

參考文獻：

[1]GB5059l-2010，潔凈室施工及驗收規范.[S]

[2]GB51110-2015，潔凈廠房施工及質量驗收規范.[S]

[3]CB50073-2013，潔凈廠房設計規范.[S]