上海检测生物安全柜流入风速的现场测试

　　摘 要： 通过测试同一台生物安全柜的流入风速，发现不同的方法所得出的结论是有差异的：

　　1 ，使用国标推荐的 4种检测方法，所得结果存在影响结论的差异;

　　2 ，流入气流测试时，风速仪探头角度会影响结论;

　　3 ，测量面的选取偏差会严重影响结果的判定。试验结论可对今后的检测过程提供数据参考，以便提高数据准确性，减少争议。

　　关键词：生物安全柜;流入风速检测;

　　0 引言

　　20世纪初期，出于保护试验操作人员和 /或样品的目的，生物安全柜问世， SARS大爆发后中国开始大量生产采购生物安全柜。时至今日，生物安全柜已经应用于对操作环境有要求的各行各业，包括医院，疾控，实验室。不合格的生物安全柜不仅保护性能下降，更严重的是会造成交叉污染及实验室环境污染等。合格与否的判定一般由第 3 方检测机构经现场非抽样检测后进行。然而，在其中一个关键参数流入风速的测试时，检测结果经常会接受来自生产商的质疑，有时同一台生物安全柜会出现不同的判定结果。究其原因：1 ，由于国标建议的不同方法之间会造成数据结果的不同; 2，操作细节，如探头测量角度、风速测量面等的操作误差; 3 ，更由于国标极其严苛的± 0.025的允许误差限度。本文旨在发现现行主要标准YY0569 II级生物安全柜 推荐方法或未明确的操作细节所引入的误差因素，从而在后续的检测过程中少一些争议，多一些准确的结果。

　　1 现行生物安全柜的检测标准

　　目前国内针对生物安全柜的检测参照的标准有3个：

　　(1) YY0569-2011 II级生物安全柜(中国主流执行标准);

　　(2) NSF/ANSI 49-2018 Biosafety Cabinetry: Design, Construction, Performance, and Field Certification(美国标准)

　　(3) EN 12469-2000 Biotechnology - Performance criteria for microbiological safety cabinets (欧盟标准)

　　其中，NSF/ANSI 49为最早，在上世纪70 年代就已经出现，被公认为目前生物安全柜领域最完善的标准。主要检测参数如表1：

　　表1 主要检测参数

　　表注：其中1~4项为最为必检项，直接影响着生物安全柜的主要功能：保护操作人员;保护所操作的样品。

　　1.1 流入风速测试国标推荐方法

　　以国内主流标准YY0569-2011(现行版) 为准，国标提供了4种方法：风量计法(见图1 )、 风速仪测排气气流流速(下文简称排气法， 见图 2)、限制前窗高度风速仪测前窗气流流速(下文简称限高法， 见图 3)、风速仪测前窗气流流速(下文简称前窗法，见图 4 )

　　图1 风量计法

　　图2 风速仪测排气气流流速

　　图3风速仪测前窗气流流速(限制前窗高度)

　　图4风速仪测前窗气流流速(前窗操作高度)

　　1.2 4种国标推荐方法的优异

　　(1) 风量计法最为准确，复现性也最高，但由于检测用的风量计体积庞大，携带不方便;

　　(2) 排风法用热敏式风速仪作为检测工具，需要通过公式计算倒推出流入风速，是最不直接的方法;

　　(3) 限高法操作简便，数据稳定，测量点数少，多为生物安全柜生产商使用;

　　(4) 前窗法用热敏式风速仪作为检测工具，方法标准操作简便，多为第3方检测机构使用。

　　2 试验

　　2.1 试验设计思路

　　(1) 检测过程中发现虽然都是国标推荐的方法，但使用不同的方法所得的结果是有差异的，更为严重的是这种差异会直接影响结论的判定;

　　(2) 国标中未对风速仪热敏探头的测量角度有规定，但以往的测试经验说明不同的测试角度所得的结果是有巨大差异的;

　　(3) 国标对测量面有要求，但检测操作过程中通常会忽视测量面的概念，试验后阶段也会设计试验说明忽视测量面会对结果造成多大的差异。不同测量面差异见图5 ，图6，图7：

　　图5 国标规定的测量面 图 6 测量面偏内侧 图 7测量面偏外侧

　　本试验的目的是通过在同一台生物安全柜上，设计不同的比对试验，来说明在流入气流的测试中：

　　1，国标推荐的几种不同方法中，哪种方法更适用于常规检测;

　　2，测量时风速仪热敏探头的哪种测量角度更合理;

　　3，测量面的偏差会对结果造成多大的差异。

　　2.2 试验设计

　　在同一台性能稳定的生物安全柜上进行如下试验：

　　生物安全柜选取：上海瑞仰净化装备有限公司生产的A2型生物安全柜

　　试验1，国标推荐的 4种方法测试流入风速(为排除其他因素造成的干扰，风速仪热敏探头的测量角度统一为与测量面平行，测量面为国标要求的测量面)

　　I. 风量计法(结果作为基准)测试流入风速

　　II. 排气法测试流入风速

　　III. 限高前窗法测试流入风速

　　IV. 前窗法测试流入风速

　　试验2，风速仪热敏探头不同测量角度测试流入风速(因限高前窗法数据较稳定，选用限高前窗法)

　　I. 探头测量窗与测量面平行测试流入风速 (与试验1.4共享同一组数据)如图 8

　　图8 探头测量窗与测量面平行 图 9 探头测量窗与测量面呈倾斜45°夹角

　　II. 探头测量窗与测量面呈倾斜45°夹角测试流入风速，如图 9

　　试验3，不同测量面测试流入风速(前窗法)

　　I. 标准测量面测试流入风速(与试验1.4共享同一组数据)

　　II. 测量面向里5cm测试流入风速

　　III. 测量面向外5cm测试流入风速