《生物安全柜质量检测仪校准规范》

中华人民共和国国家计量技术规范

JJFxxxx－202x

生物安全柜质量检测仪校准规范

CalibrationSpecificationofBiosafetyCabinetQualityTesters

（征求意见稿）

202x－xx－xx发布202x－xx－xx实施

国家市场监督管理总局发布

生物安全柜质量检测仪校准规范

1范围

本规范适用于生物安全柜质量检测仪（微生物法和碘化钾法）的校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件：

JJG52-2013弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表

JJG326-2021转速标准装置检定规程

JJF1815-2020Ⅱ级生物安全柜校准规范

GB/T1958-2017产品几何技术规范（GPS)几何公差检测与验证

YY0569-2011Ⅱ级生物安全柜

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，

其最新版本（包括所有的修订单）适用于本规范。

3术语和计量单位

JJG52-2013、JJG326-2021、JJF1815-2020、GB/T1958-2017和YY0569-2011中

界定的及以下术语和定义适用于本规范。

3.1交叉污染crosscontamination

目标物外的物质意外进入目标物。

[来源：JJF1815-2020，3.3]

3.2产品保护productprotection

生物安全柜防止来自外部空气中的污染物通过前窗操作口传播进入安全柜工作区。

[来源：JJF1815-2020，3.4]

3.3生物安全柜biosafetycabinet（BSC）

生物安全柜是一种负压过滤排风柜，可防止操作者和环境暴露于实验过程中产生的

生物气溶胶污染。

[来源：JJF1815-2020，3.8]

3.4保护因子apertureprotectionfactor

在开放工作台上产生的空气传播污染物的暴露量与在安全柜内产生相同分散的空

气传播污染物暴露量的比值，用Apf表示。

[来源：JJF1815-2020，3.18]

1

JJFxxxx—202x

4概述

生物安全柜质量检测仪（以下简称“检测仪”）（微生物法）是通过喷雾器雾化微生

物气溶胶，在负压作用下在生物安全柜的特定位置设置撞击采样器和狭缝采样器产生向

心力，使悬浮的微生物随流动空气高速穿过采样器或在喷雾器周围指定位置放置培养皿，

通过采集、培养和计数来对生物安全柜人员、产品和交叉污染保护能力进行分析。检测

仪（微生物法）通常主要由1路喷雾器、2路狭缝采样器、6路撞击采样器、1个干扰圆筒

及1台带支架的主机箱组成。

检测仪（碘化钾法）是通过气溶胶发生器雾化碘化钾溶液来模拟气溶胶，在负压作

用下在生物安全柜的特定位置设置空气采样器产生向心力，使悬浮的碘化钾微粒随流动

空气高速穿过采样器，对生物安全柜人员、产品和交叉污染保护能力进行分析。检测仪

（碘化钾法）通常主要由1路气溶胶发生器、4路空气采样器、1个干扰圆筒及1台带支架

的主机箱组成。

5计量特性

检测仪各项计量特性指标见表1。

表1检测仪的主要计量特性指标

计量特性计量特性指标

两个撞击采样器左右对称放置，采样口轴线相距50mm±5mm（微生物法）

两个撞击采样器左右对称放置，采样口轴线相距150mm±5mm（微生物法）

两个撞击采样器左右对称放置，采样口轴线相距300mm±5mm（微生物法）

形位误差空气采样器X和Y前部开口中线两侧各距中线150mm±5mm（碘化钾法）

空气采样器X1和Y1前部开口中线两侧各距中线150mm±5mm（碘化钾法）

干扰圆筒外径63mm±3mm（微生物法和碘化钾法）

涡流盘直径38mm±2mm（碘化钾法）

撞击采样器（12.3～12.6）L/min±2.5%（微生物法）

采样流量示值误差狭缝采样器28L/min±1.4L/min（微生物法）

空气采样器100L/min±2.0%（碘化钾法）

压力示值误差压力表±2.5%（碘化钾法）

雾化量示值误差±5.0%（微生物法和碘化钾法）

计时误差±0.5%（微生物法和碘化钾法）

喷雾器能在5min内释放出（1～8）×108CFU/mL枯草芽孢杆菌芽孢（或粘

喷雾器发生效率和

质沙雷氏菌）；能释放出94%±6%的单细胞芽孢（或粘质沙雷氏菌）；喷雾器

喷射速率

的气溶胶喷射速率为0.5m/s±0.05m/s（微生物法）

转速示值误差气溶胶发生器转速28000r/min±500r/min（碘化钾法）

注：以上技术指标不用于合格判别，仅供参考。

2

JJFxxxx—202x

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1环境温度：（15~35）℃；

6.1.2相对湿度：≤85%。

注：上述条件与制造商的产品规定不一致时，以产品规定为准。

6.2测量标准及其他设备

6.2.1钢直尺

测量范围至少为（0~300）mm，分度值0.5mm，最大允许误差±0.10mm。。

6.2.2气体标准流量计

测量范围至少为（0～100）L/min，1.0级。

6.2.3电子天平

测量范围不小于200g，分度值不大于1mg，○I级。

6.2.4计时器

分辨力1s，最大允许误差±0.5s/d；

6.2.5温度计

测量范围（4～50）℃，最大允许误差±0.1℃。

6.2.6液体标准流量计

测量范围（5～200）L/min，最大允许误差±1.0%。

6.2.7撞击采样器

测量范围（12.3～12.6）L/min，最大允许误差为±2.5%。

6.2.8压力校验仪

测量范围（-20~0）kPa，0.02级。

6.2.9转速表

测量范围（20～40000）r/min，0.1级。

6.2.10微生物定量标准物质

枯草芽孢杆菌（ATCC9372或NCTC10073）芽孢计数标准物质[或粘质沙雷氏菌

（ATCC8039）标准物质]，相对扩展不确定度不大于30%。

6.2.11其他设备

a）校准用的液体介质：符合GB/T6682-2008《分析实验室用水规格和试验方法》

3

JJFxxxx—202x

要求的三级水；

b）薄膜过滤器漏斗和37mm气溶胶型薄滤膜。

c）橡胶导管、水槽、100mL量筒、输液器。

7校准项目和校准方法

7.1外观及功能检查

检测仪应结构完整、各部件齐全并能可靠连接，无影响仪器正常工作的缺陷。

检测仪应有名称、型号、制造厂名称、制造日期等标识。

检测仪接通电源后，各按键、开关旋钮应调节灵活、正确，数字显示的仪器应显示

清晰，不缺少笔画。

7.2形位误差

用钢直尺测量检测仪支架相对位置（微生物法和碘化钾法）、干扰圆筒外径（微生

物法和碘化钾法）、涡流盘直径（碘化钾法），重复测量3次，并与标称值比较，按公式

（1）进行计算形位误差。

훿푗=푗푀−푗푇（1）

式中：

훿푗——形位误差，mm；

푗푀——标称形位，mm；

푗푇——实测形位，mm。

7.3采样流量示值误差

分别将六路撞击采样器（微生物法）、两路狭缝采样器（微生物法）和空气采样器

（碘化钾）的采样入口与气体标准流量计的出口相连，待检测仪运行稳定后，分别调节

到检测仪中设定的流量，开启仪器并进行采样，待流量稳定后，读取气体标准流量计示

值3次，并与检测仪流量显示值（或标称值）比较，按公式（2）计算采样流量相对示

值误差或按公式（3）计算采样流量绝对示值误差。

푄푀−푄푇

훿푄=×100%（2）

푄푇

훿푄′=푄푀−푄푇（3）

式中：

훿푄——采样流量相对示值误差，%；

훿푄′——采样流量绝对示值误差，L/min；

4

JJFxxxx—202x

푄푀——检测仪采样流量的显示值或标称值，L/min；

푄푇——气体标准流量计采样流量的3次测量值的算术平均值，L/min。

7.4压力示值误差

针对使用压力表调节空气采样器流量的检测仪（碘化钾法），压力表的示值采用压

力校验仪示值与压力表示值直接比较的方法校准，如图1所示。开启空气采样器，在

常用采样流量对应的压力范围内选择压力校准点，读取每个压力校准点压力校验仪示值

3次，并与压力表显示值比较，按公式（4）计算压力示值误差。

压力校验仪压力表

压力导管

空气采

样器

图1压力示值校准连接示意图

훿푃=푃푀−푃푇（4）

式中：

훿푃——压力示值误差，mbar；

푃푀——检测仪压力表的显示值，mbar；

푃푇——压力校验仪的3次测量值的算术平均值，mbar。

7.5雾化量示值误差

7.5.1质量密度法

用温度计测量纯水温度并从附录A中查找到对应的密度，将储液器充满适量的纯水，

与输液管路和雾化泵连接并排尽空气，输液管路竖直放置于水槽，留出排出液体的空间

体积，并不与水槽接触，如图2所示。设置储液器（微生物法和碘化钾法）常用雾化量，

然后启动雾化，用置零后的电子天平分别称量雾化前后雾化泵的质量，按公式（5）计

算雾化量实测值，按公式（6）计算雾化量示值误差。

输液管路

连接装置

水槽

储液器

电子天平

图2质量密度法连接示意图

5

JJFxxxx—202x

푚−푚

푣=푉1푉2（5）

푇휌(푇)

푉푀－푉푇

훿푉=×100%（6）

푉푇

式中：

훿푉——雾化量示值误差，%；

푉푀——雾化量设置值，mL；

푉푇——雾化量实测值，mL；

푚푉1——雾化前电子天平称量储液器的质量，g；

푚푉2——雾化后电子天平称量储液器的质量，g；

휌(푇)——纯水在测量温度（T）下的密度，g/mL。

7.5.2时间流量法

先将雾化泵、液体标准流量计预充纯水，达到可以正常工作的状态。校准装置连接

如图3所示，将雾化泵的出口端与液体标准流量计入口端对接，液体标准流量计出口端

连接软管，将软管出口置于水槽中，留出排出液体的空间体积，设置储液器（微生物法

和碘化钾法）常用雾化量，然后启动雾化时，液体标准流量计和计时器要同时启动，雾

化结束时同时停止，读取液体标准流量计示值3次，按公式（7）计算雾化量实测值，

按公式（6）计算雾化量示值误差。

雾化泵流量计水槽

图3时间流量法连接示意图

푄푡

푉=푉푇（7）

푇3600

式中：

푄푉——雾化流量3次测量值的算术平均值，mL/h；

푡푇——计时器计时时间，s。

7.6计时误差

按照与7.5.2相同方法，按公式（8）式计算计时误差。

푡푀−푡푇

훿푡=×100%（8）

푡푇

式中：

훿푡——计时误差，s；

푡푀——检测仪雾化定时时间，s。

6

JJFxxxx—202x

7.7喷雾器发生效率和喷射速率

喷雾器（微生物法）校准试验按以下步骤进行：

a）使用钢直尺测定喷雾器喷出口的直径；

b）以喷雾器要求的流速（m/s）计算所需的流量（m3/s）；

c）将芽孢菌悬液按生产厂家推荐的体积量加入喷雾器；

d）将喷雾器喷出口放在过滤器漏斗宽端的橡胶隔膜上，将采样器采样口插进过滤

器漏斗另一端的橡胶隔膜中，确保采样器末端插紧；

e）将一软管连接到气体标准流量计附带的压力计上，再与喷雾器相连；

f）同时打开喷雾器和采样器（按照厂商的用法说明操作）。运行喷雾器5min（采

用定时器开关），采样5.25min；

g）以无菌方式将采样器所采集的液体转移到一消毒的500mL量筒中，用蒸馏水

冲洗漏斗、采样器主体和瓶子，确保所有的采集的芽孢和所有的冲洗水均收集在量筒中；

h）测量与记录量筒中的液体体积。以无菌方式转移全部液体至一含有磁搅拌器的

消毒烧瓶中，混和均匀；

i）连续稀释并采用5个完全相同的平皿接种定量芽孢浓度；

j）用薄滤膜采集细菌气溶胶，采样完成后，用适当的染料对膜进行染色。在显微

镜下有代表性的视野中进行计数。

按公式（9）式计算喷雾器在5min内释放的芽孢数，按公式（10）式计算喷雾器

喷射速率，按公式（11）式计算喷雾器发生效率（单个细菌在总气溶胶样品中的百分数）。

푑

푁=∑푚푎（9）

푚푖=1푖

200×푄

푣=푣（10）

3휋퐴2

푚

∑푗=1푎푗

휂=푚（11）

∑푘=1푎푘

式中：

푁——喷雾器在5min内释放的芽孢数，CFU；

푑——稀释因子（未经稀释时为1）；

푎푖——每个平皿中形成的芽孢数，CFU；

푚——重复的平皿数；

푣——喷雾器喷射速率，m/s；

푄푣——气体标准流量计测定的气体流量，L/min；

7

JJFxxxx—202x

A——喷雾器喷出口直径，mm；

휂——喷雾器发生效率（单个细菌在总气溶胶样品中的百分数），%；

푎푗——薄滤膜采集细菌气溶胶染色后每个平皿中形成的单个菌落数，CFU；

푎푘——薄滤膜采集细菌气溶胶染色后每个平皿中形成的总菌落数，CFU。

7.8转速示值误差

开启检测仪气溶胶发生器（碘化钾法），用转速表测量其转速，读取转速表示值3

次，并与标称转速比较，按公式（12）进行计算气溶胶发生器转速示值误差。

훿푛=푛푀−푛푇（12）

式中：

훿푛——气溶胶发生器转速示值误差，r/min；

푛푀——气溶胶发生器标称转速，r/min；

푛푇——转速表3次实测转速的算术平均值，r/min。

8校准结果表达

8.1校准结果处理

经校准后的检测仪应核发校准证书，校准证书应符合JJF1071—2010中5.12的要

求，并给出各校准项目名称和测量结果以及扩展不确定度。校准原始记录格式（推荐性

表格）见附录B，校准证书内页格式（推荐性表格）见附录C。

8.2校准结果的测量不确定度

检测仪校准结果的测量不确定度按JJF1059.1—2012的要求评定，校准结果测量不

确定度评定示例见附录D。

9复校时间间隔

由于复校时间间隔的长短是由检测仪的使用情况、使用者、检测仪本身质量等诸因

素所决定的，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，复校时间间隔

建议不超过1年。

8

JJFxxxx—202x

附录A

纯水密度表

(×10-3g/mL)

t90(℃)0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

0999.843999.850999.856999.862999.869999.874999.880999.886999.891999.897

1999.902999.907999.911999.916999.920999.924999.928999.932999.936999.940

2999.943999.946999.949999.952999.955999.957999.959999.962999.964999.965

3999.967999.969999.970999.971999.972999.973999.974999.974999.975999.975

4999.975999.975999.975999.974999.974999.973999.972999.971999.970999.968

5999.967999.965999.963999.961999.959999.957999.954999.952999.949999.946

6999.943999.940999.937999.933999.929999.926999.922999.918999.913999.909

7999.904999.900999.895999.890999.885999.880999.874999.869999.863999.857

8999.851999.845999.839999.833999.826999.819999.813999.806999.798999.791

9999.784999.776999.769999.761999.753999.745999.737999.728999.720999.711

10999.703999.694999.685999.676999.666999.657999.648999.638999.628999.618

11999.608999.598999.588999.577999.567999.556999.545999.534999.523999.512

12999.500999.489999.477999.466999.454999.442999.430999.418999.405999.393

13999.380999.367999.355999.342999.329999.315999.302999.289999.275999.261

14999.247999.233999.219999.205999.191999.176999.162999.147999.132999.118

15999.103999.087999.072999.057999.041999.026999.010998.994998.978998.962

16998.946998.930998.913998.897998.880998.863998.846998.829998.812998.795

17998.778998.760998.743998.725998.707998.689998.671998.653998.635998.617

18998.598998.580998.561998.542998.523998.505998.485998.466998.447998.427

19998.408998.388998.369998.349998.329998.309998.288998.268998.248998.227

20998.207998.186998.165998.144998.123998.102998.081998.060998.038998.017

21997.995997.973997.951997.929997.907997.885997.863997.841997.818997.796

22997.773997.750997.727997.704997.681997.658997.635997.612997.588997.564

23997.541997.517997.493997.469997.445997.421997.397997.372997.348997.323

24997.299997.274997.249997.224997.199997.174997.149997.124997.098997.073

25997.047997.021996.996996.970996.944996.918996.891996.865996.839996.812

26996.786996.759996.732996.706996.679996.652996.624996.597996.570996.543

27996.515996.488996.460996.432996.404996.376996.348996.320996.292996.264

28996.235996.207996.178996.150996.121996.092996.063996.034996.005996.976

29995.946995.917995.888995.858995.828995.799995.769995.739995.709995.679

30995.649995.619995.588995.558995.527995.497995.466995.435995.404995.373

31995.342995.311995.280995.249995.217995.186995.154995.123995.091995.059

32995.027994.996994.963994.931994.899994.867994.834994.802994.769994.737

33994.704994.671994.638994.605994.572994.539994.506994.473994.439994.406

34994.372994.339994.305994.271994.237994.204994.170994.135994.101994.067

35994.033993.998993.964993.929993.894993.860993.825993.790993.755993.720

36993.685993.650993.614993.579993.543993.508993.472993.437993.401993.365

37993.329993.293993.257993.221993.184993.148993.112993.075993.039993.002

38992.965992.929992.892992.855992.818992.781992.744992.706992.669992.632

39992.594992.557992.519992.481992.443992.406992.368992.330992.292992.253

40992.215──────────────────

注：1t90为1990年国际温标（ITS-90）。

2水密度值采用JJG42-2011工作玻璃浮计附录A。

9

JJFxxxx—202x

附录B

校准原始记录格式

（推荐性表格）

检测仪名称型号规格

制造厂商出厂编号

委托单位地址

温度湿度

记录编号校准日期

校准员核验员

一、外观及功能检查

□符合要求□不符合要求

二、形位误差

푗푇푖/mmU/mm

形位类型푗푀/mm푗푇/mm훿푗/mm

123（k=2）

三、采样流量示值误差

푄푇푖/L/min훿푄或훿푄′/푈/%或L/min

采样器类型푄푀/L/min푄푇/L/min

123%或L/min（k=2）

四、压力示值误差

푃푇푖/mbar

校准点/mbar푃푀/mbar푃푇/mbar훿푃/mbar푈/mbar（k=2）

123

10

JJFxxxx—202x

五、雾化量示值误差和计时误差

质量密푉푀/mL푚푉1/g푚푉2/g휌(푇)/(g/mL)푉푇/mL훿푉/%U/%（k=2）

度法

푉푀/푄푉푖/(mL/h)푄푉/(m푡푇/푉푇/푡푀/훿푉/훿푡/푈훿/%푈훿/%

流量比푉푡

mL123L/h)smLs%%（k=2）（k=2）

较法

六、喷雾器发生效率和喷射速率

푎푖/CFUN/푄/A/푣/푈/m/s

dm푣푣

12345CFUL/minmmm/s（k=2）

푎푗/CFU푎푘/CFU휂/%

七、转速示值误差

푛푇푖/r/min

푛푀/r/min푛푇/r/min훿푛/r/minU/r/min（k=2）

123

11

JJFxxxx—202x

附录C

校准证书（内页）格式

（推荐性表格）

微生物法校准结果

校准项目校准结果

外观及功能检查□符合要求□不符合要求

形位类型푗푀/mm푗푇/mm훿푗/mmU/mm（k=2）

形位误差

푄/훿或훿′/푈/%或L/min

采样流量示值误差푇푄푄

采样器类型푄푀/L/min

L/min%或L/min（k=2）

压力示值误差校准点/Pa푃푀/mbar푃푇/mbar훿푃/mbar푈/mbar（k=2）

雾化量示值误差푉푀/mL푉푇/mL훿푉/%U/%（k=2）

푈/%（k=2）

计时示值误差푡푇/s푡푀/s훿푡/%훿푡

喷雾器发生效率和N/푣/푈/m/s푈휂/%

푎̅/CFUd휂/%푣

喷射速率푖CFUm/s（k=2）（k=2）

转速示值误差푛푀/r/min푛푇/r/min훿푛/r/minU/r/min（k=2）

校准员：核验员：

12

JJFxxxx—202x

附录D

测量不确定度评定示例

D.1形位误差测量不确定度评定

D.1.1测量方法

用钢直尺测量检测仪支架相对位置（微生物法和碘化钾法）、干扰圆筒外径（微生

物法和碘化钾法）、涡流盘直径（碘化钾法），并与标称值比较，按公式（D.1）进行计

算形位误差。

D.1.2测量模型

훿푗=푗푀−푗푇（D.1）

式中：

훿푗——形位误差，mm；

푗푀——标称形位，mm；

푗푇——实测形位，mm。

D.1.3合成标准不确定度计算公式

2푁22

依据不确定度传播律，当各不确定度间不相关时，푢c=∑푖=1푐(푥푖)푢(푥푖)，则

푢=푐2푢2（D.2）

c√푗푇푗푇

由公式（D.1）得

휕훿푗

푐푗==−1

푇휕푗푇

D.1.4不确定度来源

不确定度来源包括：

）钢直尺测量重复性引入的标准不确定度；

a푢푗푇1

）钢直尺分辨力引入的标准不确定度；

b푢푗푇2

）钢直尺最大允许误差引入的标准不确定度。

c푢푗푇3

D.1.5标准不确定度分量评定

钢直尺测量重复性引入的标准不确定度

D.1.5.1푢푗푇1

以检测仪干扰圆筒外径（微生物法）为例，其标称为63mm，测量结果见表D.1。

13

JJFxxxx—202x

表D.1干扰圆筒外径误差测量结果

푗푇푖/mm

푗푀/mm푗푇/mm훿푗/mm

123

6363.063.564.063.5-0.5

则单次测量结果的标准差푠(푗푇)如下：

64.0−63.0

푠(푗)=mm=0.592mm

푇1.69

实际测试时在重复性条件下连续测量3次，以3次测量的算术平均值作为结果，则

由钢直尺测量重复性引入的标准不确定度分量为：

푠(푗)

푢=푇=0.342mm

푗푇1√3

钢直尺分辨力引入的标准不确定度

D.1.5.2푢푗푇2

钢直尺的最小分度值为0.5mm，区间半宽a=0.25mm，按均匀分布处理，取包含因

子k=√3，由此引入的标准不确定度分量为：

0.25

푢=mm=0.144mm

푗푇2√3

钢直尺最大允许误差引入的标准不确定度

D.1.5.3푢푗푇3

所用钢直尺最大允许误差为±0.10mm，按均匀分布处理，取包含因子k=√3，由此

引入的标准不确定度分量为：

0.10

푢=mm=0.058mm

푗푇3√3

D.1.6标准不确定度一览表

标准不确定度一览表见表D.2。

表D.2干扰圆筒外径误差测量结果标准不确定度一览表

输出量的标准不确

被测量不确定度来源标准不确定分量灵敏系数

定度分量

干扰圆푢푗푇10.342mm-10.342mm

筒外径푢푗푇20.144mm-10.144mm

误差

푢푗푇30.058mm-10.058mm

D.1.7合成标准不确定度

由于各不确定度间互不相关，则由公式（D.2）可得合成标准不确定度푢c为：

푢=푢2+푢2+푢2=0.376mm

c√푗푇1푗푇2푗푇3

D.1.8扩展不确定度

14

JJFxxxx—202x

取包含因子k=2，则扩展不确定度푈为：

푈=푘×푢c=0.8mm

D.2采样流量示值误差测量不确定度评定

D.2.1测量方法

分别将六路撞击采样器（微生物法）、两路狭缝采样器（微生物法）和空气采样器

（碘化钾）的采样入口与气体标准流量计的出口相连，待检测仪运行稳定后，分别调节

到检测仪中设定的流量，开启仪器并进行采样，待流量稳定后，读取气体标准流量计示

值3次，并与检测仪流量显示值（或标称值）比较，按公式（D.3）计算采样流量相对

示值误差。

D.2.2测量模型

푄푀−푄푇

훿푄=×100%（D.3）

푄푇

式中：

훿푄——采样流量相对示值误差，%；

푄푀——检测仪采样流量的显示值或标称值，L/min；

푄푇——气体标准流量计采样流量的3次测量值的算术平均值，L/min。

D.2.3合成标准不确定度计算公式

2푁22

依据不确定度传播律，当各不确定度间不相关时，푢c=∑푖=1푐(푥푖)푢(푥푖)，则

푢=푐2푢2（D.4）

c√푄푇푄푇

由公式（D.3）得

휕훿푄

푐=푄=−푀

푄푇2