空气净化装置微生物净化效率的不确定度评定.pdf
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1、捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级计量与检测86轻工标准与质量2023 年第 4 期空气净化装置微生物净化效率的不确定度评定廖文锋 谢琼鑫 张家云 徐国洋 万分龙(广州市微生物研究所集团股份有限公司,广东广州 510663)摘要:对空气净化装置微生物净化效率的测量不确定度进行评定。使用JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示中的方法对空气净化装置微生物净化效率试验的不确定度进行评定。空气净化装置微生物净化效率试验的上游采样结果扩展不确定度为 0.026 4,下游采样结果扩展不确定度为 0.022 7。上游菌落数为 lg=4.299 00.026 4,即 4.272 6
2、lg4.325 4,取反对数得上游菌落数检测结果的分布区间为 18 73321 154。下游菌落数为 lg=3.273 20.022 7,即 3.250 5lg3.295 9,取反对数得下游菌落数检测结果的分布区间为 1 7801 977。试验样品微生物过滤效率估计值为 89.01%91.23%。该测量方法可有效对空气净化装置微生物净化效率试验进行测量不确定度评定,并且可以对不同范围空气净化装置微生物净化效率试验结果评定测量不确定度。关键词:空气净化装置;微生物净化效率;测量不确定度评定中图分类号:TM925.16 文献标志码:A DOI:10.19541/ki.issn 1004-4108.
3、2023.04.021新冠肺炎疫情给人们的生活、工作、学习带来困扰和难题。在日常的疫情防控中,除了常规的佩戴口罩和个人卫生预防措施,在室内使用空气净化装置,给室内环境净化消毒,净化灭杀室内环境的颗粒物和细菌病毒微生物等,可以给人们带来健康安全的室内环境。2021 年中国空气净化器零售规模65.9亿元,零售量383万台,净化器已发展到具有外观时尚、功能复合、定制功能多样等特点1。微生物净化效率是空气净化装置性能要求的重要测试指标,反映空气净化装置的净化性能和质量。测量不确定度的评定是实验室质量管理的重要内容,反应实验室分析的质量和结果的可信度、可靠度。本研究依据标准 JJF 1059.1-201
4、2测量不确定度评定与表示2和 GB/T 34012-2017通风系统用空气净化装置3,通过对空气净化装置的微生物净化效率进行测试,分析试验过程中的标准不确定度,对微生物净化效率测试结果进行不确定度评定。1 材料与方法1.1 仪器与试剂风道式净化系统测试装置(CS-6803),生化培养箱(SPX-25BSH-II),超净工作台(SW-CJ-2F),空气微生物采样器(HAD-JWL-S6 型),微生物气溶胶发生器(TK-3 型),高压蒸汽灭菌器(LS-100LD),白色葡萄球菌 8032,营养肉汤培养基,营养琼脂培养基。1.2 检测依据GB/T 34012-2017通风系统用空气净化装置;菌悬液制
5、备方法见消毒技术规范(2002 年版)2.1.1.2.34。1.3 试验过程取第 4 代试验菌种白色葡萄球菌 8032 配制菌悬液,菌悬液经稀释 1 次(10 倍)后注入微生物气溶胶发生器并连接风道式净化系统测试装置气溶胶入口。调整测试装置风量500 m3/h 后稳定空吹约 10 min,开启微生物气溶胶发生器稳定喷雾约 5 min 后,在测试装置上、下游采样口分别使用 2 台微生物采样器均设定流量 28.3 L/min 同时采样 2 min。不安装空气净化器做对照组试验以测量测试装置的试验菌自然消亡率。安装空气净化器后做试验组试验。同时将同批次试验用培养基作为阴性质控,采样结束后的平皿倒置于
6、(361)生化培养箱中培养 48 h,计数菌落数,通过上、下游计数菌落数值计算净化效率结果。捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级计量与检测87轻工标准与质量2023 年第 4 期2 结果与分析2.1 数学模型的建立及测量不确定度分量分析测量模型及微生物过滤效率结果 Ew计算公式:(1)(2)式中,、为试验组上、下游采样处试验菌浓度,单位CFU;N 为测试装置试验菌自然消亡率,单位%;、为对照组上、下游采样处试验菌浓度,单位 CFU。根据试验步骤可知可能引入的不确定度分量:(1)重复性试验引入的相对不确定度 urel(X);(2)菌悬液配制引入的相对不确定度 urel(J);(3)设备
7、引入的相对不确定度 urel(S)。2.2 重复性试验引入的不确定度分析试验重复性引入的相对不确定度,即在相同条件下进行重复试验,由试验过程和计算公式可以看出,每次试验又可以看作是 2 次同时进行的单独试验,即上游采样计数菌落数试验和下游采样计数菌落数试验,自然消亡率和微生物过滤效率结果均由上、下游菌落数计算而来,故非使用最后计算出的微生物净化效率结果进行简单的重复性引入的相对不确定度评定,而使用上、下游菌落数计数结果的重复性分别进行不确定度评定。重复试验的上游菌落计数结果如表 1 所示,下游菌落计数结果如表 2 所示。表 1 和表 2,微生物菌落计数结果发散性较大,不符合正态分布,所以采用统
8、计学方法,以菌落计数结果求对数值使其接近正态分布,以对数值的均值和残差平方和评定不确定度。再根据贝塞尔公式,计算出结果对数值标准偏差的合并样本标准差:(3)(4)式中,m 为重复试验次数,此处 m=15;n 为每次试验的平行个数,此处 n=2。上、下游菌落数计数结果的合并样本标准差 u1(lgX)、u2(lgX):表 1 上游菌落计数结果序号上游菌落计数结果(CFU)取对数值残差平方和X1X2lgX1lgX2120 00019 4004.301 04.287 84.294 40.000 087221 20019 3004.326 34.285 64.305 90.000 831319 6002
9、0 2004.292 34.305 44.298 80.000 086421 20019 8004.326 34.296 74.311 50.000 440519 60021 1004.292 34.324 34.308 30.000 513619 70019 4004.294 54.287 84.291 10.000 022719 40019 9004.287 84.298 94.293 30.000 061820 10019 9004.303 24.298 94.301 00.000 009919 80019 3004.296 74.285 64.291 10.000 0621021 50
10、019 8004.332 44.296 74.314 60.000 6401119 90019 3004.298 94.285 64.292 20.000 0881219 40020 2004.287 84.305 44.296 60.000 1541319 30019 9004.285 64.298 94.292 20.000 0881420 20019 7004.305 44.294 54.299 90.000 0591519 30020 1004.285 64.303 24.294 40.000 156合计0.003 298表 2 下游菌落计数结果序号下游菌落计数结果(CFU)取对数值残
11、差平方和X1X2lgX1lgX211 9101 9303.281 03.285 63.283 30.000 01021 8701 8103.271 83.257 73.264 80.000 10031 8701 9603.271 83.292 33.282 00.000 20841 9101 8703.281 03.271 83.276 40.000 04251 8701 8103.271 83.257 73.264 80.000 10061 8701 8003.271 83.255 33.263 60.000 13771 8401 8803.264 83.274 23.269 50.000
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