塵埃粒子（懸浮粒子）UCL計(jì)算簡析

塵埃粒子（懸浮粒子）UCL計(jì)算簡析塵埃粒子（懸浮粒子）UCL計(jì)算upperconfidencelimit簡稱：UCLzui大置信度，越大表示統(tǒng)計(jì)結(jié)果離真實(shí)值約近。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16292-20109（醫(yī)藥工業(yè)潔凈室（區(qū)）懸浮粒子的測試方法）對醫(yī)藥工業(yè)潔凈區(qū)（假設(shè)一個(gè)潔凈區(qū)是由一個(gè)或多個(gè)潔凈室組成）空氣中懸浮粒子計(jì)數(shù)器的測試要求是：一個(gè)潔凈室采樣點(diǎn)數(shù)應(yīng)不少于2點(diǎn)，總采樣次數(shù)應(yīng)不少于5次，并且計(jì)算該潔凈室的95%置信上限（UCL）。對于無塵室或獨(dú)立的隔間，若是取樣點(diǎn)數(shù)小于10(2到9),則須要進(jìn)行至信上限分析。一、塵埃粒子（懸浮粒子）UCL計(jì)算基本分五步：

1.

計(jì)算房間內(nèi)每一取樣點(diǎn)的平均值，代表該點(diǎn)微粒量測值（A)2.

計(jì)算房間內(nèi)所有取樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的平均值

(M)

3.

計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差值：

先計(jì)算各取樣點(diǎn)平均值與總平值差的平方之和，再除以取樣點(diǎn)數(shù)與1的差，得出一個(gè)數(shù)值后再開平方

就得出SD標(biāo)準(zhǔn)差值了。

4.

計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤差：

用標(biāo)準(zhǔn)差值除以取樣點(diǎn)數(shù)開平方值就得出SE標(biāo)準(zhǔn)誤差

5.

計(jì)算至信上限值（UCL）：

先計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)誤差與95%UCL值的積，再與房間微?？偲骄迪嗉蛹吹贸鲈摲块g的至信上限。

UCL=√（（A1-M）2+（A2-M）

2

+（An-M）

2/（n-1）*n）*系數(shù)+M

取樣點(diǎn)數(shù)

2

3

4

5

6

7

8

9

>9

95%UCLFactor

6.312.92

2.35

2.132.021.941.901.86

n/a

二、對國標(biāo)中UCL的計(jì)算公式的理解：

1.某個(gè)潔凈室總采樣點(diǎn)數(shù)n（一般n取2或3），每一采樣點(diǎn)連續(xù)采樣j次（一般j取2或3），利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理，把一個(gè)潔凈室空氣中懸浮粒子數(shù)A看成一個(gè)總體，潔凈室中每一采樣點(diǎn)粒子數(shù)看成個(gè)體。從這個(gè)潔凈室中任取n個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測試，稱（A1,A2,……,An）為總體A的一個(gè)測試次數(shù)為n的樣本。

2.UCL的計(jì)算是基于A，Ai同服從正態(tài)分布，即潔凈室內(nèi)任一采樣點(diǎn)（或采樣點(diǎn)的層面上）的粒子數(shù)的真值相等。但是，當(dāng)潔凈室的送風(fēng)口、回風(fēng)口所處的位置不對稱或在潔凈室的同一側(cè)等情況下（如圖1），P1和P2采樣點(diǎn)的測試條件（如風(fēng)速、風(fēng)向等）嚴(yán)重不一致時(shí)，會(huì)出現(xiàn)P1、P2點(diǎn)的粒子數(shù)的真值嚴(yán)重不相等，即P1、P2點(diǎn)測量均值各自都服從正態(tài)分布，而其總體A不服從正態(tài)分布，這樣就不能用國標(biāo)中UCL的計(jì)算方法來計(jì)算UCL。為此，可用中心極限定理作解釋。

3.中心ji限定理[1]：設(shè)A1、A2、…、An是獨(dú)立同分布的隨機(jī)變量序列，而且Ai的數(shù)學(xué)期望E（Ai）、方差D（Ai）存在，且D（Ai）≠0，i=1，2，…，n,記M=（A1+A2+…+An）/n

對于A1,A2,…,An是獨(dú)立服從正態(tài)分布，則μ=E（Ai），σ2=D（Ai）得E（M）=μ，D（M）=σ2/n

那么，對于一切實(shí)數(shù)a

這表明，當(dāng)n→∞時(shí)，隨機(jī)變量（M-μ）/（σ/n1/2）近似服從標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布N（0，1），因此M也近似服從正態(tài)分布。反之，n值越?。ㄈ鏽是2或3時(shí)），M是不服從正態(tài)分布的。

4.既然總體不服從正態(tài)分布，而每個(gè)測點(diǎn)分別服從正態(tài)分布,則可以以每個(gè)采樣點(diǎn)幾次采樣的數(shù)值來計(jì)算UCL,例題中的計(jì)算結(jié)果見下圖：測點(diǎn)≥0.5um≥5umP15.36×104個(gè)/m35.07×103個(gè)/m3P21.26×105個(gè)/m31.91×104個(gè)/m3P39.58×104個(gè)/m36.68×103個(gè)/m3

結(jié)果顯示，該潔凈室不論取2個(gè)或3個(gè)采樣點(diǎn)均能達(dá)到100000級潔凈級別的要求。

作為專業(yè)的塵埃粒子計(jì)數(shù)器生產(chǎn)廠