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 1500 系列生物安全柜是赛默飞世尔科技为科研、医疗、制药和生物安全实验室设计的高性能防护设备。该系列安全柜通过稳定的气流控制和高效的过滤系统，为操作者、实验样品以及实验环境提供三级生物安全防护。

气流性能是评估生物安全柜防护效能的核心指标。正确的气流方向、速度与稳定性决定了防护屏障是否有效形成，直接影响人员安全和实验结果的可靠性。气流测试的目的在于验证设备设计气流是否符合国际标准（如 EN 12469、NSF/ANSI 49）及出厂技术要求，从而保证运行时的防护性能持续稳定。

本文系统介绍 Thermo Scientific 1500 系列生物安全柜的气流测试原理、测试项目、方法步骤、判定标准与测试周期，帮助实验室建立标准化的气流验证与管理制度。

二、气流系统概述

1. 工作原理

Thermo Scientific 1500 系列采用垂直层流设计，通过顶部风机将经HEPA过滤器净化的空气以均匀速度送入操作区，形成单向气流（层流），同时操作口下方的吸入口产生负压，将污染空气吸入并通过排风HEPA过滤后排出。

这种设计实现了“三重防护”：

1. 操作者防护：负压吸入防止污染外逸；

2. 样品防护：垂直洁净层流防止交叉污染；

3. 环境防护：排风经高效过滤后达标排放。

2. 气流结构组成

三、气流测试的目的与意义

1. 验证防护性能：确认气流方向正确、速度符合标准，从而确保操作人员与环境安全。

2. 监控过滤器状态：通过风速与压差变化判断HEPA过滤器是否堵塞或泄漏。

3. 评估层流均匀性：检测气流分布是否均匀，防止局部污染风险。

4. 满足法规与质量要求：气流测试是生物安全柜年度性能验证的重要组成部分。

5. 指导维护与校准：气流变化趋势可作为设备维护及校准周期的参考依据。

四、气流测试项目

Thermo Scientific 1500 系列气流测试包括以下主要项目：

五、测试前准备

1. 环境条件

• 温度：18–26℃；

• 相对湿度：30–70%；

• 实验室门窗关闭，防止气流干扰；

• 设备运行10分钟后开始测试，确保气流稳定。

2. 仪器设备

• 热球式风速仪（精度±2%）；

• 数字微压计；

• 烟雾发生器（气溶胶型或干冰法）；

• 定位标尺与记录表。

3. 设备状态

• 前窗开启至操作安全高度（约20–25 cm）；

• 风机运行正常，照明开启，紫外灯关闭；

• 过滤器处于正常状态，无报警提示。

六、下送风风速测试

1. 测试原理

下送风风速是指通过HEPA过滤器进入操作区的洁净空气速度。稳定的下送风可形成垂直层流，有效防止外部污染进入。

2. 测试方法

• 在操作区水平面上布置3×3测试点（共9点）；

• 每点距前后壁约150 mm，距左右侧壁约100 mm；

• 使用热球式风速仪测量各点风速，记录三次取平均；

• 计算平均风速与标准偏差。

3. 结果计算

平均风速：

Vavg=ΣVinV_{avg} = \frac{ΣV_i}{n}Vavg=nΣVi

标准偏差：

σ=Σ(Vi−Vavg)2n−1σ = \sqrt{\frac{Σ(V_i - V_{avg})^2}{n-1}}σ=n−1Σ(Vi−Vavg)2

4. 判定标准

• 平均风速：0.45 ± 0.05 m/s；

• 各点偏差：≤±20%；

• 波动率：≤±5%。

5. 异常处理

若风速偏低，应检查HEPA过滤器阻力及风机转速；若偏高，需降低风机速度以防扰动层流。

七、吸入口风速测试

1. 测试目的

验证操作口气流吸入速度是否能有效防止污染空气外泄。

2. 测试方法

• 将风速仪探头置于操作口下缘中心及左右各100 mm处；

• 测量三个位置的风速值并计算平均；

• 记录稳定运行5分钟后的读数。

3. 判定标准

• 吸入口平均风速：0.45 ± 0.05 m/s；

• 三点之间偏差≤±15%；

• 若低于0.38 m/s，存在外泄风险，应立即调整风机。

八、气流方向可视化测试

1. 测试原理

通过烟雾可视化实验观察气流流线，确认气流从上至下均匀分布，无逆流、漩涡或回流现象。

2. 测试方法

• 使用气溶胶或干冰烟雾发生器，在操作口及操作区释放可视烟雾；

• 观察烟雾流动方向与分布情况；

• 记录是否存在反向气流或烟雾外逸。

3. 观察重点

• 烟雾从上至下垂直下降；

• 沿操作区表面流线平稳，无扰动；

• 吸入口处烟雾快速吸入，不外逸；

• 前窗外烟雾不得进入操作区。

4. 判定标准

九、气流均匀性测试

1. 测试目的

评估操作区气流分布的均匀程度，防止形成局部湍流或静区。

2. 测试步骤

• 采用下送风9点数据；

• 计算最大风速与最小风速差值；

• 均匀性指标 = (Vmax – Vmin) / Vavg × 100%。

3. 判定标准

• 均匀性≤±20%；

• 超出标准说明气流分布不均，应检查扩散板清洁度或风机平衡。

十、风速波动率测试

1. 测试方法

在操作区中心点连续记录风速10分钟，每分钟读取一次；计算最大与最小值差异。

波动率 = (Vmax – Vmin) / Vavg × 100%。

2. 判定标准

• 波动率≤±5%；

• 若波动过大，应检查风机控制模块与传感器稳定性。

十一、压差与气流平衡测试

1. 测试目的

验证送风与排风系统之间的压力平衡，防止气流失衡导致外泄。

2. 测试方法

• 连接微压计于过滤器两端检测压差；

• 正常范围：250–450 Pa；

• 送风与排风压差比值保持在1:1±10%。

3. 异常判断

十二、气流测试结果评定

如任一指标不达标，须调整风机系统或更换HEPA过滤器后重新测试。

十三、测试周期与管理要求

1. 测试周期

2. 测试记录与存档

• 每次气流测试须填写记录表；

• 内容包括日期、仪器编号、数据结果、执行人员；

• 报告应由设备管理员审核签字；

• 保存期限≥5年，电子与纸质档案双重备份。

十四、影响气流测试结果的因素

1. 环境气流干扰：空调出风口、人员走动或门窗开闭可能导致测试偏差。

2. 过滤器阻力变化：过滤器积尘会造成风速下降与气流不均。

3. 风机性能波动：长期运行后风机转速控制可能偏移。

4. 前窗位置不当：未保持安全高度会破坏气流平衡。

5. 传感器漂移：风速与压差传感器老化导致读数不准。

6. 操作不规范：测量点不均或探头位置错误会影响结果。

十五、气流异常及处理措施

十六、气流测试与性能验证的关系

气流测试是生物安全柜年度性能验证的重要组成部分，其结果直接影响以下项目：

1. 过滤器完整性测试：风速与压差异常会影响PAO检测结果；

2. 人员防护性能测试：气流方向异常可能导致操作口外泄；

3. 产品防护性能测试：层流不均易引起样品污染；

4. 环境防护性能测试：气流失衡会造成污染扩散。

因此，气流测试应在年度性能验证之前进行，确保气流稳定后再执行其他验证项目。

十七、测试安全与质量控制

1. 测试人员需经过培训并熟悉设备结构；

2. 使用经过校准的检测仪器；

3. 测试前确认实验室处于无污染状态；

4. 烟雾测试应在充分通风后进行；

5. 数据采集需双人复核；

6. 结果异常时应及时记录并报告。

十八、数据记录与趋势分析

实验室应建立气流测试数据库，对历次测试数据进行趋势分析，包括：

• 风速均值变化曲线；

• 压差增长趋势；

• 风机功率与能耗曲线；

• 异常事件记录。

通过数据对比，可提前预测过滤器堵塞或风机老化情况，实现预防性维护。