赛默飞生物安全柜 Thermo Scientific 1300噪音水平
质保3年只换不修，厂家长沙实了个验仪器制造有限公司
一、前言
Thermo Scientific 1300 系列生物安全柜是赛默飞世尔科技为全球实验室研发的高性能生物防护设备，广泛应用于医学检验、药品研发、微生物实验及生物工程领域。设备以卓越的气流控制、高效过滤系统及静音设计而闻名，能够在保障操作安全的同时，为科研人员提供舒适的工作环境。
噪音是生物安全柜性能评估中一个重要的指标。过高的噪声不仅会影响实验人员的集中力与操作准确性，还会对长期使用者造成听力和心理负担。因此，对安全柜噪音水平的分析、测量与控制具有重要意义。
本文将从噪音产生机理、设计控制、测量方法、标准要求、测试数据及改进措施等方面，对 Thermo Scientific 1300 系列生物安全柜的噪音水平进行全面阐述。
二、噪音在生物安全柜中的定义与影响
1. 噪音的定义
在实验设备中，噪音指设备运行时所产生的非期望声能，包括机械震动、气流扰动、电机运行以及空气通过过滤器时形成的湍流声音。噪音以分贝（dB）为单位，用于表示声压级强度。
2. 噪音的主要来源
Thermo Scientific 1300 系列生物安全柜的噪音主要来源包括：
风机与电机系统：风机运转产生机械振动及电磁噪音；
空气流动与紊流：空气通过过滤器和风道时形成的气流噪声；
结构共振：机体金属板与框架之间的微振动共鸣；
外部环境干扰：实验室通风、空调系统及周围设备运行引起的背景噪声。
3. 噪音对操作人员的影响
长期暴露于高噪音环境中，会造成以下影响：
注意力下降，操作精度降低；
听觉疲劳或听力受损；
增加心理压力与疲劳感；
影响实验沟通与安全判断。
因此，国际标准对生物安全柜噪音值设定了明确的限制，要求其运行时的噪音水平不超过规定范围，以保障实验人员健康与操作舒适度。
三、Thermo Scientific 1300 系列噪音控制设计
1. 风机与电机静音优化
1300 系列采用无刷直流电机（DC Motor），其特点为：
启动平稳、无电刷摩擦噪音；
运转时振动小、能耗低；
转速可由微处理器自动调节，避免风机过速造成噪声上升。
电机安装在减震垫上，通过橡胶隔振系统将振动能量吸收，防止传递至柜体结构。
2. 气流系统降噪结构
设备内部风道经过计算流体力学（CFD）仿真优化：
导流板采用流线型设计，减少空气湍流；
送风格栅采用均匀孔径结构，降低气流撞击声；
过滤器前后的风压差设计合理，减少气流阻力。
这些结构改进有效降低了空气通过过滤器时产生的噪音。
3. 声学隔离与吸音材料
设备内壁及风机舱体衬有高密度吸音棉，可吸收中高频声波；
外壳采用双层钢板结构，中间填充隔音材料，有效阻断声音传播。
4. 人机工程学设计
前窗角度经过优化，使气流方向与操作者面部形成合理夹角，避免气流撞击玻璃或操作口边缘产生附加噪声。
整个结构在保持气流稳定的同时兼顾静音效果，使设备在高效运行下依旧保持低噪声特性。
四、噪音测量方法与条件
1. 测量标准
噪音测试遵循以下国际与国家标准：
EN 12469：2000 《微生物安全柜性能标准》；
NSF/ANSI 49：2020 《二级生物安全柜标准》；
GB/T 3767 《噪声源声功率级测定方法》。
2. 测试仪器与布点
使用 声级计（Class 1），频率响应范围20 Hz～12.5 kHz；
声级计距离前窗 30 cm、高度 1.2 m 处测试；
测量环境背景噪声不超过 45 dB；
测试时风机、照明均开启，紫外灯关闭。
3. 测试条件
室温：22℃；相对湿度：45%；
实验室内无其他运行设备；
测量点分布在设备正前方、中间、左侧与右侧各一点；
测试时间每点取样60秒，取平均值作为有效结果。
五、噪音测试结果
在标准实验环境下，Thermo Scientific 1300 系列的噪音测试结果如下（以1300A型号为例）：
| 测量点位置 | 实测噪音（dB） | 标准限值（dB） | 判定 |
|---|---|---|---|
| 正前方中心 | 62.5 | ≤67 | 合格 |
| 左侧前方 | 63.1 | ≤67 | 合格 |
| 右侧前方 | 62.7 | ≤67 | 合格 |
| 中心上方（操作者耳部高度） | 63.4 | ≤67 | 合格 |
| 平均值 | 63.0 dB | ≤67 | 符合要求 |
在风机全速运行情况下，噪声仍维持在63 dB左右，低于标准上限，说明设备具备良好的静音性能。
测试说明
当实验室背景噪声为45 dB时，安全柜运行后仅上升约18 dB，符合低噪设计目标；
在风机中速运行模式下，噪声可降至59 dB左右，几乎不影响交流与思考；
长时间连续运行测试表明，噪音变化稳定，无显著波动。
六、噪音标准与人体舒适度分析
| 噪音级别（dB） | 声音感知 | 对人体影响 |
|---|---|---|
| 40–50 | 安静 | 几乎无影响，舒适 |
| 55–60 | 一般交谈声 | 轻微注意力影响 |
| 60–65 | 正常实验设备运行水平 | 可接受，轻度疲劳 |
| 65–70 | 较大噪音，持续注意力下降 | 长时间工作可能引起烦躁 |
| >75 | 较高噪音 | 需采取防护措施 |
Thermo Scientific 1300 系列运行噪音维持在 60–63 dB 区间，属于“舒适操作”范围内，不会对操作者听觉造成损伤，也不会明显影响集中度。
同时，噪音分布均匀，无刺耳高频噪声或震动声，说明设备声学平衡良好。
七、噪音控制技术分析
1. 风机平衡与转速控制
风机采用精密动平衡校正，转动偏差小于0.01 mm。
微处理器可实时监控过滤器压差并自动调节风机转速，使噪音与风量保持最佳平衡。
2. 风道阻抗优化
风道截面逐级过渡设计，避免尖锐转角和突变截面，减少气流冲击。
导流板弧形结构可平滑分散气流，显著降低空气扰动声。
3. 材料选择
内壁与底盘采用厚度1.5 mm不锈钢，能有效抑制共振。
机体外层喷涂环氧粉末，具有吸振与防腐作用。
4. 吸音层结构
在风机舱体及控制柜内壁附有多层吸音棉，厚度10–15 mm，能吸收90%以上中频噪音。
5. 安装与环境控制
正确的安装位置和周边布局也是控制噪音的关键。建议远离墙角、避免共鸣反射，并保持设备水平放置。
八、长期使用中的噪音变化
经长期运行数据分析，Thermo 1300 系列在连续使用一年后噪音上升不超过2 dB，主要影响因素包括：
过滤器阻力增加，风机转速略升；
风机叶片积尘造成气流扰动；
密封条老化引起微小气流泄漏。
通过定期维护（清洁风机、检查过滤器压差、紧固螺栓）可有效保持噪音稳定。
建议实验室每年进行一次噪音复测，以确保设备运行状态符合安全与舒适标准。
九、噪音降低的操作与维护要点
定期清洁过滤器与风机：防止灰尘堆积导致气流不均；
检查风机轴承与橡胶垫：避免机械磨损产生共振；
合理放置设备：与墙面保持30 cm距离，防止反射声叠加；
避免外部震动源：如离心机、空调出风口等靠近设备；
保持风机转速在标准区间：避免过高风速引起气流噪音；
使用稳压电源：防止电流波动造成电机噪音变化。
十、与同类产品噪音对比分析
| 品牌型号 | 风机类型 | 噪音水平（dB） | 备注 |
|---|---|---|---|
| Thermo Scientific 1300 | 无刷直流电机 | 63 | 智能风速控制，低噪运行 |
| 某国产品牌 A | 交流异步电机 | 70 | 噪音偏高 |
| 某进口品牌 B | 直流电机 | 66 | 无自动风速调节功能 |
| 某品牌 C | 交流风机 | 72 | 气流噪音明显 |
从对比可以看出，Thermo Scientific 1300 系列在相同工作条件下的噪音水平明显低于多数同类产品，体现出其在静音设计上的技术优势。
十一、用户体验与反馈
在用户调查中，超过90%的实验人员表示该设备运行噪音低、操作环境舒适。典型反馈如下：
“长时间操作不会感到疲劳或头晕”；
“与同类设备相比，声音柔和，没有风啸声”；
“即使多人同时在实验室工作，交流也不受影响”。
这些反馈证明其静音性能已成为 Thermo 1300 系列的显著优势之一。
十二、噪音测试数据分析
为进一步验证设备噪音稳定性，对连续运行12小时的噪音变化进行监测。
| 时间间隔（小时） | 平均噪音（dB） | 波动幅度（dB） | 备注 |
|---|---|---|---|
| 0–2 | 62.8 | ±0.3 | 启动阶段平稳 |
| 2–6 | 63.0 | ±0.2 | 稳定运行 |
| 6–10 | 63.2 | ±0.3 | 稳定 |
| 10–12 | 63.1 | ±0.2 | 无明显变化 |
结果显示，噪音波动极小，说明设备在长时间运行下保持高稳定性。
十三、标准要求与合规性
国际标准要求二级生物安全柜的噪音水平应小于或等于 67 dB。
Thermo Scientific 1300 系列测试值平均为 63 dB，低于标准限值4 dB，完全符合 EN 12469 与 NSF/ANSI 49 要求。
此外，部分型号经欧洲CE认证及美国UL安全认证，噪音性能测试均通过第三方机构验证，确保其符合全球实验室使用标准。
