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关于最小采样量问题的探讨 国标 洁净室施工及验收规范 编制组研讨系列课题之一 中国建筑科学研究院 许钟麟 张益昭 张彦国 牛维乐 摘要 介绍了国内基于非零检验原则的方法和国外基于最少总粒子数原则的方法 根据 两种方法计算了粒子计数器的最小采样量 结果表明 国内提出的方法更合理 安全 比国外 方法计算结果大 50 关键词 最小采样量 粒子计数器 非零检验原则 最少总粒子数原则 Discussion on minimum sample flow rate one of the series of research practice of the national standard task group for Code for cleanroom construction and acceptance test By Xu Zhonglin Zhang Yizhao Zhang Yanguo andNiu Weile Abstract Presents the method based on nonzero test principle proposed in China and the method based on minimum total particle population principle proposed abroad Calculates the minimum sample flow rate of particle counter by the two methods The result shows that the domestic method is more reasonable and safe and its result is 50 larger than that of the foreign method Keywords minimum sample flow rate particle counter nonzero test principle minimum total particle population principle China Academy of Building Research Beijing China 1 背景 在 1987 年以前 国外有关洁净室的标准 例如 美国联邦政府标准 209B 美国国家航空及宇宙航 行局标准 污染控制协会标准以及英 德等国标准 都没有最小采样量一词 直到 1987 年 美国联邦 政府颁布的标准 209C 才第一次提出最小采样量 概念 并给 出 了数 值 1999 年国 际 标 准 ISO 14644 1 沿用了 209C 的概念和方法 只是把英制 单位改为公制单位并取整 国内则由于引进大流量粒子计数器和测定毛 主席纪念堂甲区 0 5 m 10 级的需要 而研究并于 1977 年正式提出最小检测容量即最小采样量概 念 并给出了数值 1980 年发表相关文章 1 2 国内外方法概述 2 1 国内方法基于非零检验原则 如果粒子计数器每次读数的空气采样量即检 测容量很小 其粒子平均浓度有可能是一个低于 1 的数 由于计数器只能读出正整数和 0 这时每次 读数有可能多次出现 0 或者绝大部分是 0 极易产 生很大误差 所以要求粒子计数器的最小采样量 应具有这样的特性 即落入这个最小检测容量中的 尘粒多于零粒的可能性极大 即基本排除零粒的可 能 当检测容量的平均浓度很小时 该容量空间尘 粒分布可按泊松分布描述 理论证明 要使非零读 数概率达到 95 最小采样量的平均浓度必须达 到 3 粒 即最小采样量 3 粒 级别浓度 级别浓 度界限相差 10 倍 所以级别浓度采用下限更安全 则有 最小采样量 3 粒 级别浓度下限 计算结 23 暖通空调 HV 总粒数 20的方法提出者说明 在置信 区间的置信水平为 95 时浓度上限为 31 粒 下限 为 12 粒 所以选择 20 粒稍带随意性 3 2 非零检验原则的方法的计算公式中出现的是 级别浓度下限 这是最安全的 而 20 粒方法是级别 浓度上限 不仅不安全 也难以置信 因为以 5 级 为例 绝不会都出现 3 5 粒 L 的浓度 5 66 L 采 样量是以 3 5粒算出的 当经常是比 3 5 小很多的 粒数时 很显然 5 66 L 不够了 如果改为下限 则 5级要 56 6 L 又太大了 用 2 83 L 计数器 测 1 次要 20 min 而非零检验原则的方法只要 8 5 L 用 2 83 L 计数器 每次花 3 min 比 ISO 5 66 L 采 样量多用 1 min 不仅容易实现 也稍严格些 由 于计算值都是最小采样量 所以实用时可以大于此 值 因此 非零检验原则计算结果比总粒子数方法 大 50 符合这一原则 相当于非零检验原则方法 把总粒子数方法的 20粒改为 30 粒 使相对随机误 差减小 3 3 改用非零检验原则方法计算 主要影响 5 级 及高于 5 级的级别 对 6 级及其以下级别无影响 两种方法计算结果都很小 实际建议采用的都远大 于计算值 3 4 当采样量极大时 可以用连续采样法 参见 ISO 标准 3 5 国标 洁净室施工及验收规范 正在制订中 建 议国标的最小采样量采用非零检验原则方法的计算 结果 但由于现行中流量粒子计数器流量皆为2 83 L min 所以小于等于 3 L 皆建议用 2 83 L 或如 ISO 那样取公制并取整 皆规定不小于 2 L 参考文献 1 许钟麟 顾闻周 不同洁净度下粒子计数器最小检测 容量的计算 J 空调技术 1980 1