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尘埃粒子(悬浮粒子)UCL计算简析
发布时间:2019-12-17   点击次数:122次

尘埃粒子(悬浮粒子)UCL计算简析

尘埃粒子(悬浮粒子)UCL计算upper confidence limit 简称:UCL zui大置信度,越大表示统计结果离真实值约近。中华人民共和国国家标准GB/T 16292-20109(医药工业洁净室(区)悬浮粒子的测试方法)对医药工业洁净区(假设一个洁净区是由一个或多个洁净室组成)空气中悬浮粒子计数器的测试要求是:一个洁净室采样点数应不少于2点,总采样次数应不少于5次,并且计算该洁净室的95%置信上限(UCL)。

对于无尘室或独立的隔间,若是取样点数小于10 (29),进行至信上限分析。一、尘埃粒子(悬浮粒子)UCL计算基本五步: 
1. 计算房间内每一取样点的平均值,代表该点微粒量测值(A)

  • 计算房间内所有取样点数据的平均值 (M)
    3. 计算标准差值: 
        先计算各取样点平均值与总平值差的平方之和,再除以取样点数与1的差,得出一个数值后再开平方 就得出SD标准差值了。 
    4. 计算标准误差: 
        用标准差值除以取样点数开平方值就得出SE标准误差 
    5. 计算至信上限值(UCL):

 先计算标准误差与95%UCL值的积,再与房间微粒总平均值相加即得出该房间的至信上限。  

 UCL=√((A1-M)2+(A2-M) 2 +(An-M) 2/(n-1)*n)*系数+M
  取样点数            2       3       4      5       6       7      8       9     >9 
   95% UCL Factor     6.31 2.92  2.35  2.13 2.02 1.94 1.90 1.86  n/a   

二、对国标中UCL的计算公式的理解:

        1. 某个洁净室总采样点数n(一般n取2或3),每一采样点连续采样j次(一般j取2或3),利用数理统计的原理,把一个洁净室空气中悬浮粒子数A看成一个总体,洁净室中每一采样点粒子数看成个体。从这个洁净室中任取n个点进行测试,称(A1,A2,……,An)为总体A的一个测试次数为n的样本。

    2. UCL的计算是基于A,Ai同服从正态分布,即洁净室内任一采样点(或采样点的层面上)的粒子数的真值相等。但是,当洁净室的送风口、回风口所处的位置不对称或在洁净室的同一侧等情况下(如图1),P1和P2采样点的测试条件(如风速、风向等)严重不一致时,会出现P1、P2点的粒子数的真值严重不相等,即P1、P2点测量均值各自都服从正态分布,而其总体A不服从正态分布,这样就不能用国标中UCL的计算方法来计算UCL。为此,可用中心极限定理作解释。

   3. 中心ji限定理[1]:设A1、A2、…、An是独立同分布的随机变量序列,而且Ai的数学期望E(Ai)、方差D(Ai)存在,且D(Ai)≠0,i=1,2,…,n,记M=( A1+A2+…+ An)/ n

    对于A1,A2,…, An是独立服从正态分布,则μ= E(Ai),σ2= D(Ai)得E(M)=μ, D(M)=σ2/ n

    那么,对于一切实数a 

这表明,当n→∞时,随机变量(M-μ)/(σ/ n1/2)近似服从标准正态分布N(0,1),因此M也近似服从正态分布。反之,n值越小(如n是2或3时),M是不服从正态分布的。

  4. 既然总体不服从正态分布,而每个测点分别服从正态分布,则可以以每个采样点几次采样的数值来计算UCL, 例题中的计算结果见下图:

测点

≥0.5um

≥5um

P1

5.36×104个/ m3

5.07×103个/ m3

P2

1.26×105个/ m3

1.91×104个/ m3

P3

9.58×104个/ m3

6.68×103个/ m3

 

    结果显示,该洁净室不论取2个或3个采样点均能达到100000级洁净级别的要求。雷速体育                                    

作为专业的生产厂家,研发生产了全系列的尘埃粒子计数器,并且每款粒子计数器都是“按95%置信度(UCL)计算,自动判断净化级别”,因此本文针对尘埃粒子(悬浮粒子)UCL计算作了简单介绍,有不明白的地方欢迎咨询宏瑞科技!

 

 

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