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1、干净室 ( 区) 悬浮粒子数计算方式的探讨关键字:干净室（区） , 悬浮粒子 , 置信上限摘要:本文分析了在干净室 （区）空气中悬浮粒子的测试中， 对同一个干净室选取不同个采样点后，所得95%的置信上限（即UCL值）不同显著的缘故，并以中心极限定理证明了由于采样点少而整体不服从正态散布的情形，从而提出了以干净室中每一个采样点几回采样的UCL值来判定其是不是达到干净级别的方式。Abstract This paperanalyzed the reason forthe distinctdeviationof the demandingUCL(upper confidence limit),whil
2、e different sample spots wereselected in the same area during the calculation of airborneparticles in clean room (area); by the center-limit theorem,testifiedthe phenomenathatthe generalresultdidn t complywith the normal-statusdistributionregulation;brought forwardthe method to judge the clean level
3、 of clean area by repeatingcollections at every spot.正文:依据中华人民共和国国家标准GB/T16292-1996（以下简称国标），对医药工业干净区（假设一个干净区是由一个或多个干净室组成）空气中悬浮粒子数的测试要求是： 一个干净室采样点数应很多于 2 点，总采样次数应很多于 5 次，而且计算该干净室的 95%置信上限（UCL）。在实际测试进程中，常会碰到室内环境不均匀、采样点少，致使 UCL 超标，而增加采样点 UCL又能达到级别要求的情形，故笔者对悬浮粒子的计算方式进行了探讨。1 存在的问题在测试时，依如实际面积及国标中的要求， 对一个干
4、净室一样选 2 至 3 个采样点进行测试。因此，就显现了下面所述的问题。例：某一要求达到100000 级的干净室，面积约为15m2(见图 1) ，在离地的层面上取2 个采样点别离为P 一、 P2 和取 3 个采样点别离为 P 一、 P 二、 P3，在静态条件下测得结果见表1，并计算 UCL。表 1 某一干净室采样点的测试情形（个/ ）及计算结果注：表中括号内为取3 点即 P 一、 P 一、 P1 时的 UCL值由表 1 可知，取 2 个采样点即 P 一、P2 时，5um的悬浮粒子数的 UCL超过了级别界限（ 20000 个/ m3），不能达到 100000 级；而取 3 个采样点即 P 一、P
5、二、P3 时，5um的悬浮粒子数的 UCL又小于 20000个/ m3 ，该干净室即能达到 100000 级。上述例子中显现矛盾的结果， 在实际测试进程中常会碰到， 咱们一样是采纳选取3 个或更多采样点，降低t 散布系数，从而UCL值达到级别要求。那么那个结果仅是由于取2 点时的SE和t散布系数的值大而引发的吗？2 分析对国标中 UCL的计算公式的明白得某个干净室总采样点数n（一样 n 取 2 或 3），每一采样点持续采样 j 次( 一样 j 取 2 或 3) ，利用数理统计的原理， 把一个干净室空气中悬浮粒子数 A 看成一个整体，干净室中每一采样点粒子数看成个体。从那个干净室中任取 n 个点
6、进行测试，称 (A1,A2, ,An) 为整体 A的一个测试次数为n 的样本。UCL 的计算是基于A，Ai 同服从正态散布，即干净室内任一采样点（或采样点的层面上）的粒子数的真值相等。可是，当干净室的送风口、回风口所处的位置不对称或在干净室的同一侧等情形下( 如图1) ，P1 和 P2 采样点的测试条件（如风速、风向等）严峻不一致时，会显现 P 一、P2 点的粒子数的真值严峻不相等，即 P 一、P2 点测量均值各自都服从正态散布，而其整体A 不服从正态散布，如此就不能用国标中 UCL的计算方式来计算UCL。为此，可用中心极限定理作说明。中心极限定理 1 ：设 A 一、A 二、 、An 是独立同
7、散布的随机变量序列，而且 Ai 的数学期望 E（Ai ）、方差 D（Ai ）存在，且 D（ Ai ） 0，i=1 ，2， ， n, 记 M=( A1+A2+ + An)/ n关于 A1,A2, An 是独立服从正态散布，那么= E（Ai ），2= D（Ai ）得E （M）=， D（M） =2/ n那么，关于一切实数a这说明，当 n时，随机变量（ M-） /( / n1/2) 近似服从标准正态散布 N（0，1），因此 M也近似服从正态散布。反之， n 值越小（如 n 是 2 或 3 时），M是不服从正态散布的。既然整体不服从正态散布，而每一个测点别离服从正态散布, 那么能够以每一个采样点几回采样
8、的数值来计算 UCL,例题中的计算结果见表 2。表 2 某一干净室每一个测点的UCL结果显示，该干净室不论取 2 个或 3 个采样点均能达到 100000 级干净级别的要求。3 讨论中心极限定理证明了：一个干净室采样点少（一样取 2 或 3 个点），整体均值是不服从正态散布的，如此仍用国标中UCL=M+（S/n1/2 ）* t(n-1) 公式计算一个干净室的悬浮粒子的UCL是不合理的。P 一、 P2 点所处的测试条件不相同， P 一、 P2 点的悬浮粒子数的真值不相等，这种测试干净室悬浮粒子数的方式在数理统计中称为单因素重复实验 1 。P 一、P2 点的均值是有显著不同的， 但各点又独立服从正态散布，故可计算每一个测点几回采样的悬浮粒子的 UCL值，并依据这些 UCL值来判定该干净室是不是达到相应干净级别。参考文献1 张有方 , 黄柏琴 , 张继昌 . 工程数学 . 杭州 : 浙江大学出版社,255.
干净室(区)悬浮粒子数计算方式的探讨
