二氧化碳培養(yǎng)箱校準規(guī)范

二氧化碳培養(yǎng)箱校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于生物細胞、生物組織和細菌等生物樣本培養(yǎng)的二氧化碳培養(yǎng)箱（以下簡稱“培養(yǎng)箱”）的校準。本規(guī)范適用的培養(yǎng)箱溫度上限為55℃，溫度下限為高于環(huán)境溫度（3～5）℃，二氧化碳濃度控制范圍為0%～20%，容積為（100～300）L。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJF1101-2019環(huán)境試驗設備溫度、濕度參數(shù)校準規(guī)范YY1621-2018醫(yī)用二氧化碳培養(yǎng)箱凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。3術語和計量單位3.1術語3.1.1溫度控制范圍temperaturecontrolrange培養(yǎng)箱在規(guī)定的環(huán)境條件下運行時，可有效控制的溫度范圍。3.1.2工作空間workingspace培養(yǎng)箱中能將規(guī)定的溫度、二氧化碳濃度保持在規(guī)定偏差范圍內的那部分空間。3.1.3穩(wěn)定狀態(tài)steadystate培養(yǎng)箱工作空間內任意點的溫度、二氧化碳濃度達到設備本身性能指標要求時的狀態(tài)。3.1.4溫度偏差temperaturedeviation培養(yǎng)箱穩(wěn)定狀態(tài)下，工作空間各測量點在規(guī)定時間內實測最高溫度和最低溫度與設定溫度的上、下偏差。溫度偏差包括溫度上偏差和溫度下偏差。3.1.5溫度波動度temperaturefluctuation培養(yǎng)箱穩(wěn)定狀態(tài)下，在規(guī)定的時間間隔內，工作空間任意一點溫度隨時間的變化量。3.1.6溫度均勻度temperatureuniformity培養(yǎng)箱穩(wěn)定狀態(tài)下，在規(guī)定的時間間隔內，工作空間在某一瞬時任意兩點溫度之間的最大差值。3.1.7二氧化碳濃度示值誤差carbondioxidedeviation在穩(wěn)定狀態(tài)下，工作空間中心點（或采樣口）在規(guī)定時間內培養(yǎng)箱二氧化碳濃度顯示值的平均值與二氧化碳氣體分析儀修正后實測濃度平均值之差。3.2計量單位溫度單位的名稱：攝氏度，符號℃。4概述二氧化碳培養(yǎng)箱是通過在培養(yǎng)箱箱體內模擬形成一個類似細胞、組織在生物體內生長的環(huán)境，要求穩(wěn)定的溫度、二氧化碳濃度，對細胞、組織進行體外培養(yǎng)的一種裝置。培養(yǎng)箱通常由溫度控制系統(tǒng)、二氧化碳濃度控制系統(tǒng)、報警監(jiān)控系統(tǒng)、循環(huán)風機、氣源系統(tǒng)及箱體架構等組成。5計量特性培養(yǎng)箱設備的計量性能，見表1。表1培養(yǎng)箱設備計量性能參數(shù)名稱計量性能溫度偏差測量范圍：（15～55）℃MPE：±0.5℃溫度波動度測量范圍：（15～55）℃MPE：±0.5℃溫度均勻度測量范圍：（15～55）℃1.0℃二氧化碳濃度示值誤差測量范圍：（0～20）%MPE：±1.0%注：以上指標不適用于合格性判別，僅供參考。6校準條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度：（15～35）℃。6.1.2相對濕度：≤85%。6.1.3供電電源：電壓（220±22）V；頻率（50±1）Hz。6.1.4其他：培養(yǎng)箱附近應無強烈振動及腐蝕性氣體存在，避免其他冷、熱源影響。6.2測量標準及其他設備測量標準及其他設備，見表2。表2測量標準及其他設備名稱技術要求溫度測量標準測量范圍：（15～55）℃MPE：±（0.15℃+0.002|t|）二氧化碳氣體分析儀測量范圍：（0～20）%MPE:±2.0%FS注1：溫度測量標準一般應選用多通道溫度顯示儀表或多路溫度測量裝置，傳感器宜選用四線制鉑電阻溫度計，通道傳感器數(shù)量不少于9個，并能滿足校準工作需求。注2：測量標準技術指標為包含傳感器和采集設備的整體指標。注3：標準器的溯源結果應含修正值。7校準項目和校準方法7.1校準項目7.1.1溫度偏差7.1.2溫度波動度7.1.3溫度均勻度7.1.4二氧化碳濃度示值誤差7.2校準方法7.2.1校準溫度點、二氧化碳濃度點的選擇溫度37℃，二氧化碳濃度5%為必須校準點，也可根據(jù)用戶實際需要選擇常用的溫度點、二氧化碳濃度點進行校準。7.2.2測量點位置溫度傳感器布放位置為設備校準時的測量點，應布置在設備工作空間的3個不同層面上，稱為上、中、下3層，中層為通過工作空間幾何中心且平行于底面的校準工作面，各布點位置與設備內壁的距離為各邊長的1/10，遇風道時，此距離可加大，但不應超過500mm。如果設備帶有樣品架時，下層測量點可布放在樣品架上方10mm處。溫度傳感器測量點布放位置也可根據(jù)用戶實際工作需求進行布置。

7.2.3測量點數(shù)量溫度傳感器測量點用1、2、3……數(shù)字表示，溫度測量點為9個，溫度點5位于設備工作空間中層幾何中心處，如圖1所示。二氧化碳校準點為1個（當設備預留采樣口時用采樣口為校準點，無采樣口時用O點為校準點）。傳感器測量點布放位置也可根據(jù)用戶實際工作需求進行布置。上層中層下層1267 5，O4398門門門圖1傳感器數(shù)量及布放位置7.2.4溫度、二氧化碳濃度的校準培養(yǎng)箱顯示溫度達到設定溫度、二氧化碳顯示濃度達到設定濃度，穩(wěn)定后可開始校準。分別記錄穩(wěn)定后的溫度讀數(shù)值和二氧化碳顯示濃度讀數(shù)值，溫度讀數(shù)值記錄時間間隔為2min，30min內共記錄16組數(shù)據(jù)，二氧化碳顯示濃度每隔15min記錄1次，共記錄10次。7.3數(shù)據(jù)處理7.3.1溫度數(shù)據(jù)處理7.3.1.1溫度偏差溫度上偏差和溫度下偏差，計算如下：?tmax=t?tmin=式中:?tmax——?tmin——tmax——tmin——各測量點規(guī)定時間內測量的最低溫度，℃ts——7.3.1.2溫度波動度培養(yǎng)箱在穩(wěn)定狀態(tài)下，工作空間各測量點30min內（每2min測試1次）實測最高溫度與最低溫度之差的一半，冠以“±”號，取全部測量點中變化量的最大值作為溫度波動度校準結果。?tf式中：?tftjmax——測量點j在第tjmin——測量點j在第7.3.1.3溫度均勻度培養(yǎng)箱在穩(wěn)定狀態(tài)下，在30min內（每2min測試1次）每次測試中實測最高溫度與最低溫度之差的算術平均值。?tu式中：?tun——測量次數(shù)；timax——各測量校準點在第timin——各測量校準點在第7.3.2二氧化碳濃度示值誤差?Cd式中：?Cd——Cs——Cn——二氧化碳氣體分析儀n?Cn——二氧化碳氣體分析儀的修正值，8校準結果表達經校準的培養(yǎng)箱出具校準證書，校準原始記錄格式參照附錄A，校準證書的結果內頁信息和格式參照附錄B。9復校時間間隔由于復校時間間隔的長短是由培養(yǎng)箱的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸因素所決定的，因此使用單位可根據(jù)實際情況自主決定復校的時間間隔。培養(yǎng)箱建議最長復校時間間隔為1年。

附錄A二氧化碳培養(yǎng)箱校準記錄（推薦）格式委托單位證書編號儀器名稱型號/規(guī)格出廠編號測量范圍生產廠家環(huán)境溫度℃相對濕度%校準依據(jù)校準地點標準器名稱型號/規(guī)格出廠編號測量范圍最大允許誤差標準器證書編號標準器有效期至A.1溫度參數(shù)校準溫度設定值：℃單位：℃次數(shù)實測溫度值12345678912345678910111213141516最大值最小值上偏差下偏差均勻度波動度溫度偏差的擴展不確定度U=℃，k=2A.2二氧化碳濃度校準二氧化碳濃度設定值：%二氧化碳氣體分析儀的修正值：%單位：%次數(shù)二氧化碳濃度顯示值校準點測量值12345678910平均值示值誤差二氧化碳濃度示值誤差的擴展不確定度U=%，k=2A.3傳感器布點示意圖上層中層下層1267 5，O4398門門門二氧化碳傳感器布點為:采樣口O點校準員：核驗員：校準日期：附錄B校準證書內頁（推薦）格式B.1校準結果校準參數(shù)溫度/℃二氧化碳濃度/%設定值上偏差/下偏差/波動度/均勻度/示值誤差/溫度偏差的擴展不確定度U=℃，k=2/二氧化碳濃度示值誤差的擴展不確定度/U=%，k=2B.2傳感器布點示意圖上層中層下層1267 5，O4398門門門圖B.1傳感器布點示意圖二氧化碳傳感器布點為:采樣口O點

附錄C測量不確定度評定示例C.1二氧化碳培養(yǎng)箱溫度偏差校準結果不確定度評定示例C.1.1校準對象二氧化碳培養(yǎng)箱，溫度指示分辨力：0.1℃，校準點：37℃。C.1.2測量標準多點溫度測量儀，溫度指示分辨力：0.01℃，測量時帶修正值使用，溫度范圍（-30~300）℃，擴展不確定度U=0.08℃，k=2。C.1.3校準方法按照本規(guī)范對溫度參數(shù)的校準要求，將多點溫度測量儀的溫度傳感器按圖1測試點要求布置。待設備溫度值穩(wěn)定后，各溫度測試點測量的最高溫度與設定溫度的差值，即為溫度上偏差；各測試點測量的最低溫度與設定溫度的差值，即為溫度下偏差。C.1.4測量模型溫度上偏差公式?t式中：?tmaxtmax——ts——不確定度來源：被校對象測量重復性引入的標準不確定度分量，標準器分辨力引入的標準不確定度分量，標準器修正值引入的標準不確定度分量，標準器的穩(wěn)定性引入的標準不確定度分量。由于上偏差與下偏差不確定度來源和數(shù)值相同，因此本規(guī)范僅以溫度上偏差為例進行不確定度評定。C.1.5標準不確定度分量C.1.5.1被校儀器測量重復性引入的標準不確定度分量u1在37℃校準點重復測量16次，標準偏差s用下式計算：s=i=1n則，u1C.1.5.2標準器分辨力引入的標準不確定度分量u標準器溫度分辨力為0.01℃，不確定度區(qū)間半寬0.005℃，服從均勻分布，則分辨力引入的標準不確定度分量：u2C.1.5.3標準器修正值引入的不確定度分量u標準器溫度修正值的不確定度U=0.08℃，k=2，則標準器溫度修正值引入的標準不確定度分量：uC.1.5.4標準器溫度穩(wěn)定性引入的標準不確定度分量u本標準器相鄰兩次校準溫度修正值最大變化0.08℃，按均勻分布，由此引入的標準不確定度分量：uC.1.6溫度上偏差標準不確定度分量匯總表表C.1溫度上偏差標準不確定度分量匯總表標準不確定度分量不確定度來源標準不確定度u溫度測量重復性0.016℃u標準器溫度分辨力0.003℃u標準器溫度修正值0.04℃u標準器穩(wěn)定性0.046℃C.1.7合成標準不確定度由于u1、u2、u3、uuc=uC.1.8擴展不確定度溫度上偏差的擴展不確定度為U=uc×C.2二氧化碳濃度示值誤差不確定度評定示例C.2.1校準方法按照本規(guī)范對二氧化碳濃度參數(shù)的校準要求，將二氧化碳氣體分析儀的傳感器按規(guī)范要求布置。待培養(yǎng)箱二氧化碳濃度值穩(wěn)定后，培養(yǎng)箱