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1、山东省地方计量技术规范JJF（鲁）1852024口罩颗粒物防护效果测试仪校准规范CalibrationSpecificationforMaskParticleProtectivePerformanceTesters20240123发布2024-03-01实施山东省市场监督管理局发布JJF （鲁）1852024口罩颗粒物防护效果测试仪校准规范CalibrationSpecificationforMaskParticleProtectivePerformanceTesters归口单位：山东省市场监督管理局主要起草单位：青岛市计量技术研究院参加起草单位：青岛众瑞智能仪器股份有限公司荷泽市产品检验检测
2、研究院本规范委托山东省医学计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：张明（青岛市计量技术研究院）邹亚雄（青岛市计量技术研究院）王婷（青岛市计量技术研究院）参加起草人：何春雷（青岛众瑞智能仪器股份有限公司）郭亮（青岛众瑞智能仪器股份有限公司）杜广文（青岛众瑞智能仪器股份有限公司）樊凤菊（荷泽市产品检验检测研究院）引言(II)1范围(3)2引用文件(3)3术语(3)(3)5I(4)6校准条件(4)6.1 环境条件(4)6.2 测量标准及其他设备(4)7校准项EI和校准方法(5)7.1 外观与功能检查(5)7.2 呼吸流量示值误差(6)7.3 呼吸频率示值误差(6)7.4 气溶胶空气动力学质量中位径(
3、6)7.5 防护效果示值误差(7)8校准结果表达(8)9复校时间间隔(8)附录ACMD和MMAD的换算方法(10)附录B校准原始记录格式(11)附录C校准证书内页格式(13)附录D测量不确定度评定示例(15)引言JJF1071-2010国家计量校准规范编写规则、JJF1001-2011通用计量术语及定义、JJFlO59.1-2012测量不确定度评定与表示共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。本规范主要参考JJF1234-2018呼吸机校准规范、JJF1562-2016凝结核粒子计数器校准规范、GB2626-2019呼吸防护自吸过滤式防颗粒物呼吸器、GB/T32610-2016日常防护型口
4、罩技术规范和GBZT38880-2020儿童口罩技术规范等制定。本规范是首次发布。口罩颗粒物防护效果测试仪校准规范1范围本规范适用于口罩颗粒物防护效果测试仪的校准。2引用文件JJF1234-2018呼吸机校准规范JJF1562-2016凝结核粒子计数器校准规范GB2626-2019呼吸防护自吸过滤式防颗粒物呼吸器GB/T32610-2016日常防护型口罩技术规范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（包括所有的修改单）适用于本规范。3术语JJF1562、GB2626和GB/T32610界定的术语和定义适用于本规范。3.1 防护效果particlep
5、rotectiveperformance在规定条件下，口罩阻隔颗粒物的能力，用百分数表示。来源:GB/T32610-2016,3.33.2 气溶胶aerosol悬浮于气体中的固体和/或液体颗粒分散体系。来源:JJF1562-2016,3.13.3 空气动力学粒径aerodynamicdiameter与所考虑的颗粒物有相同沉降速度的单位密度球形颗粒的直径。来源:GB2626-2019,3.233.4 空气动力学质量中位径massmedianaerodynamicdiameter（MMAD）当把颗粒物按空气动力学粒径大小排序时，比它粒径大的和比它粒径小的颗粒物质量各占颗粒物总质量50%的粒径。来源
6、:GB2626-2019,3.244概述口罩颗粒物防护效果测试仪（以下简称“测试仪”）适用于口罩颗粒物防护效果的检测。其原理是，在一个相对密闭的空间内，人体头模佩戴被检测的口罩样品，气溶胶发生器产生具有一定浓度及粒径分布的气溶胶颗粒，呼吸模拟器以一定频率和流量模拟人体呼吸，气溶胶浓度监测仪分别测量口罩内外的气溶胶浓度，计算气溶胶浓度减少量以评价口罩颗粒物防护效果。口罩颗粒物防护效果测试仪主要由测试仓、气溶胶发生器、呼吸模拟器，以及气溶胶浓度监测仪组成，如图1所示。图1口罩颗粒物防护效果测试仪结构示意图5计量特性测试仪的计量特性见表Io表1计量特性序号校准项目性能指标1呼吸流量示值误差不超过lL
7、min2呼吸频率示值误差不超过1次/分3气溶胶空气动力学质量中位径盐性气溶胶：(0.600.05)m;油性气溶胶：(0.300.02)mo4防护效果示值误差防护效果标准值285%时：不超过2%；防护效果标准值85%时：不超过5%。注：以上指标不适用于测试仪的合格性判定，仅供参考。6校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度：(255);6.1.2 相对湿度：85%:6.1.3 其他：远离振动、电磁干扰，避免阳光直射。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 流量标准装置测量范围：（1040）Lmin,准确度等级：1.0级。由能够实现正反流量累积功能的罗茨流量计或其他类型流量计构成。6.2.2 气
8、流分析仪呼吸频率：（1-40）次/分，最大允许误差：3%o6.2.3 扫描电迁移率粒径谱仪（以下简称“粒径谱仪”）粒径测量范围（IOnmlm）,颗粒计数效率（10010）%,颗粒计数重复性不大于3%O6.2.4 气溶胶稀释器工作流量可以与粒径谱仪的采样流量相匹配，稀释比应至少包含10:1。6.2.5 口罩颗粒物防护效果测试仪校准装置（以下简称“校准装置”）校准装置主要由标准流量计、混匀腔、循环抽气泵和高效过滤器组成。其中标准流量计的测量范围（l20）L/min,准确度等级1.0级，循环抽气泵在（l20）L/min流量范围内连续可调，如图2所示。图2校准装置结构示意图7校准项目和校准方法7.1
9、外观与功能检查测试仪应具有下列标识：名称、型号、出厂编号、制造厂名及制造日期。测试仪外观应完好，所有零件应紧固无松动，不应有妨碍正常工作的机械损伤。通电后，各部件都能正常工作，各旋钮、按键应能正常调节，气路连接正确，密封完好无漏气现象，显示单元应清晰完整。7.2 呼吸流量示值误差将流量标准装置与呼吸模拟器的接口连接。开启测试仪，选择设定值为30Lmin或20Lmin进行校准。完成设定并稳定运行后，读取流量标准装置的流量示值，重复3次，取算术平均值，按照公式（1）进行呼吸流量示值误差的计算。AQ=QO-N式中：呼吸流量示值误差，L/min；Qo呼吸流量设定值，L/min；Qs流量标准装置3次测量
10、结果的算术平均值，Lmino7.3 呼吸频率示值误差将气流分析仪与呼吸模拟器的接口连接。开启测试仪，呼吸频率设定为20次/分，待稳定后，读取气流分析仪呼吸频率示值。重复3次，取算术平均值。按照公式（2）进行呼吸频率示值误差的计算。=-式中：1.f呼吸频率示值误差，次/分；呼吸频率设定值，次/分；工气流分析仪3次测量值的算术平均值，次/分。7.4 气溶胶空气动力学质量中位径开启测试仪，调节气溶胶发生器至正常工作状态。将粒径谱仪通过气溶胶稀释器连接到测试仓环境气体采样管，如图3所示。选择合适的稀释比例，使得经过稀释后的气溶胶颗粒数量浓度在（5000-8000）个/cm3。操作粒径谱仪，测得气溶胶的
11、计数中位径和几何标准偏差。按照附录A的方法，将计数中位径转换成空气动力学质量中位径。盐性气溶胶和油性气溶胶应分别测量。图3气溶胶粒径测量连接示意图7.5 防护效果示值误差启动测试仪，打开气溶胶监测功能，待工作稳定后，使用标准流量计测量经过吸入气体采样管的采样流量，记为家将校准装置环境气体采样管接口和吸入气体采样管接口分别与测试仪的上游和下游气溶胶浓度监测仪的采样管相连接，校准装置气溶胶入口应接近测试仓中头模口鼻部位。开启测试仪的气溶胶发生器，在呼吸模拟器关闭的情况下，等待上游气溶胶浓度监测仪示值稳定。依次调整校准装置中循环抽气泵的流量，使校准装置中标准流量计的读数接近9xq、5.7xq、3xq
12、和1.9xq,即校准装置的稀释比约为10:1、6.7:1、4:1和2.9:1,对应的防护效果标准值约为90%、85%、75%和65%。在各稀释比条件下，稳定运行后，分别记录测试仪防护效果示值，重复3次，按照公式（3）计算校准装置的稀释比，按照公式（4）计算校准装置的防护效果标准值，按照公式（5）计算防护效果示值误差。=（3）qP二（1J会100%（4）P64（5）式中：稀释倍数;Q标准流量计测量值，L/min；q测试仪下游气溶胶浓度监测仪采样流量，L/min；P校准装置防护效果测得值，%；SP防护效果示值误差，%；P测试仪防护效果显示值的算术平均值，%08校准结果表达校准结果应在校准证书（报告
13、）上反映，校准证书（报告）应至少包括以下信息：a）标题,如“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；d）证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；e）送校单位的名称和地址；0被校对象的描述和明确标识；g）进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；h）如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k）校准环境的描述；1）校准结果及其测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离的说明；n）校准证书或校
14、准报告签发人的签名、职务或等效标识；0）校准结果仅对被校对象有效的声明；p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。校准原始记录格式见附录B,校准证书（报告）内页格式见附录C。9复校时间间隔由于复校时间间隔的长短由测试仪的使用情况、使用者和测试仪本身质量等诸多因素决定，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。在相邻两次校准期间，如对测试仪的检测数据有怀疑或测试仪更换主要部件及修理后应对测试仪重新校准。附录ACMD和MMAD的换算方法A.1将计数中位径（CMD）换算为质量中位径（MMD）颗粒物粒径分布常以对数正态分布考虑，无论是个数分布还是质量分布，它
15、们的几何标准偏差相等，只是沿粒径坐标移动了一个常量距离。因此，CMD和MMD有如下公式（A.1）的换算关系。InDMMD=InDCMD+3IrrOfiOMMD=DCMDexp（31rOg）（A.1）式中：DMMD颗粒物的质量中位径，单位：m;Dcmd颗粒物的计数中位径，单位：m;Og颗粒物粒度分布的几何标准偏差。A.2将MMD换算为空气动力学质量中位径（MMAD）使用公式（A.2）,将MMD换算为MMAD：P1DMMAD=DMMD（p2（A.2）式中：OMMAD颗粒物的空气动力学质量中位径，单位：m;Dmmd颗粒物的质量中位径，单位：m;Pp颗粒物的密度，单位：kgm3;PO标准球形颗粒物，即
16、水的密度，为1000kgm3;X颗粒物的动力学形状系数。以GB/T32610-2016中规定的NaQ和玉米油颗粒物为例，NaCl的密度为2200kgm3,NaQ颗粒的几何形状最接近立方体，动力学形状系数取108。玉米油的密度取900kgm3,玉米油颗粒物的几何形状最接近球形，动力学形状系数取Io附录B校准原始记录格式（推荐性表格）委托单位：地址:仪器名称型号规格制造厂出厂编号校准依据温度相对湿度%校准日期校准地点校准员核验员标准器名称证书号有效期测量范围不确定度/最大允许误差/准确度等级1 .外观与功能检查：2 .呼吸流量示值误差:呼吸流量设定值/（LZmin）测量结果/（Lmin）平均值/(
17、LZmin)呼吸流量示值误差/（Umin）扩展不确定度1233.呼吸频率示值误差:呼吸频率设定值/（次/分）测量结果/（次/分）平均值/（次/分）呼吸频率示值误差/（次/分）扩展不确定度1234.气溶胶空气动力学质量中位径:气溶胶类别空气动力学质量中位径（MMAD）m盐性油性5.防护效果示值误差:盐性:标准值/%测量值/%平均值/%示值误差/%扩展不确定度油性:标准值/%测量值/%平均值/%示值误差/%扩展不确定度计量标准状态：出检前正常不正常；出检后正常不正常被检仪器状态：出检前正常不正常；出检后正常不正常校准地点：附录C校准证书内页格式（推荐性表格）证书编号XXXXXX-XXXX校准机构授
18、权说明校准结果不确定度的评估和表述均符合JJF1059.1的要求。校准环境条件及地点：温度eC地点相对湿度%其它校准所依据的技术文件（代号、名称）：校准所使用的主要测量标准：名称测量范围不确定度/准确度等级证书编号证书有效期至（YYYY-MM-DD）第X页共X页证书编号XXXXXX-XXXX校准结果序号校准项目技术要求校准结果扩展不确定度1外观及功能检查/2呼吸流量示值误差/（LZmin）3呼吸频率示值误差/（次/分）4气溶胶空气动力学质量中位径m气溶胶类别空气动力学质量中位径/盐性油性5防护效果示值误差/%校准点盐性油性/以下空白说明:声明：1 .仅对加盖“XXXXX校准专用章”的完整证书负
19、责。2 .本证书的校准结果仅对本次所校准的计量器具有效。校准员：核验员:第X页共X页附录D测量不确定度评定示例D.1防护效果示值误差测量结果的不确定度评定D.1.1数学模型P=P_PSP=(1_1)会100%=,”aZkP=P+g_1(D.1)(O式中：P防护效果示值误差，%;P测试仪防护效果示值的算术平均值，%;P校准装置防护效果测得值，%；Sn稀释倍数；q测试仪下游气溶胶浓度监测仪采样流量，L/min；Q标准流量计测量值，L/minOD.1.2灵敏系数cP1SAP.G=1G=-=1PM一SpOpQ、一的(O+,)2%-(Q+gyD.1.3测量不确定度来源分析由公式(D.1)可以看出，影响防
20、护效果示值误差测量不确定度的因素主要有：校准装置防护效果测得值引入的不确定度和口罩测试仪测量结果引入的不确定度。校准装置防护效果测得值引入的不确定度可以分为两个分量：其一，由吸入气体气溶胶监测管实际工况流量引入的标准不确定度；其二，由标准流量计测量的稀释气流量示值引入的标准不确定度。测试仪防护效果测量值引入的不确定度则主要来源于测试仪的测量重复性。D.1.4测量不确定度分量评定与计算D.1.4.1校准装置防护效果测得值引入的不确定度分量(R)(1)吸入气体气溶胶监测管实际工况流量引入的标准不确定度对(2)：分别来源于测量该流量的标准流量计的测量准确度和实际工况流量的重复性因素,标准流量计的准确
21、度等级为1.0级，实际测量结果见表D.1。表D.1吸入气体气溶胶监测管实际工况流量测量结果次数123456平均值标准偏差测量结果(L/min)0.991.011.()41.020.980.99l.(X)50.023则有:1.oO5根1.0%CnnAJ.Mll(Ps)=0.006LmnW12(P)=1l=0.013LminW1(P)=不如：(Ps)+/(PS)=0.014Lmin(2)标准流量计测量的稀释气流量示值引入的不确定度式尸,)分别来源于测量该流量的标准流量计的测量准确度和循环抽气泵流量的稳定性因素，标准流量计的准确度等级为1.0级，实际测量结果及标准不确定计算结果见表D.2。表D.2吸
22、入气体气溶胶监测管实际工况流量测量结果单位：L/min稀释比稀释气流量测量结果平均值标准偏差“21(PS)()色(R)12345610:19.09.029.059.028.998.978.818.980.0860.0520.0500.0726.7:15.75.655.615.725.785.785.785.720.0750.0330.0430.0544:13.02.942.882.842.942.973.052.940.0730.0170.0420.0452.9:11.91.821.881.841.841.951.971.880.0630.0110.0360.038D.1.4.2测试仪测量结果
23、引入的标准不确定度分量”(P)测试仪测量结果为3次重复性测量的算术平均值，测量结果、单次测量结果的标准偏差及重复3次测量引入的标准不确定度分量见表D.3。表D.3测试仪的重复性测量结果稀释比测量结果/%平均值/%S(P)/%u(P)/%12310:189.889.689.589.60.1780.1026.7:183.883.483.583.60.2370.1374:173.573.673.273.40.2370.1372.9:163.963.763.563.70.2370.137D.1.5合成标准不确定度各校准点的合成标准不确定度结果见下表D.4o表D.4各校准点合成标准不确定度汇总表防护效果
24、90%85%75%65%M(P)/(LZmin)0.0140.0140.0140.014(Umin)0.0720.0540.0450.038C21/(min/L)-0.09-0.16-0.1875-0.24C22/(min/L)0.010.040.06250.16u(P)0.102%0.137%0.137%0.137%u(P)0.145%0.311%0.385%0.695%Hc(P)0.177%0.340%0.409%0.708%D.1.6扩展不确定度取包含因子右2,则防护效果各校准点示值误差测量结果的扩展不确定度:标准值90%85%75%65%测量值89.6%83.6%73.4%63.7%示
25、值误差-0.4%-1.4%-1.6%-1.3%扩展不确定度U0.4%0.7%0.9%1.5%D.2呼吸流量示值误差测量结果的不确定度评定D.2.1数学模型Q=Q)-Q(D.2)式中：Q呼吸流量示值误差，L/min；QO呼吸流量设定值，L/min；Qs流量标准装置3次测量结果的算术平均值，LminoD.2.2测量不确定度来源分析由公式(D.2)可以看出，Q。为呼吸流量设定值，不确定仅来源于影响呼吸流量示值误差测量不确定度的因素主要有：流量标准装置流量准确性引入的不确定度，采用B类评定。整个测量系统重复性因素引入的不确定度，采用A类评定。D.2.3测量不确定度分量评定与计算D.2.3.1流量标准装
26、置流量准确性引入的不确定度分量S)流量标准装置的准确度等级为LO级，在30Lmin测量条件下，则有：1.0%30w1(s)=L=0.17LminD.2.3.2测量重复性引入的不确定度分量2(。)在设定呼吸流量30Lmin条件下，测量结果的重复性数据如下表D.5所示，则有:表D.5呼吸流量重复性数据次数123456$)呼吸流量/(L/min)30.430.330.630.530.630.60.130.08D.2.4标准不确定度分量及合成结果标准不确定度各分量及合成结果汇总于下表D.6o表D.6合成标准不确定度一览表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度合成标准不确定度/(AQ)%)流量标准装置
27、流量准确度0.17Umin0.19L/minW2(Gs)测量系统重复性0.08LZminD.2.5扩展不确定度取包含因子依2,则扩展不确定度：U=2x%(AQ)=0.4Lmin0D.3呼吸频率示值误差测量结果的不确定度评定D.3.1数学模型f=fofs(D.3)式中：N呼吸频率示值误差，次/分；fo呼吸频率设定值，次/分；Z气流分析仪3次测量值的算术平均值，次/分。D.3.2测量不确定度来源分析由公式(D.3)可以看出，/为呼吸流量设定值，不确定仅来源于影响呼吸频率示值误差的测量不确定度的因素主要有：气流分析仪呼吸频率准确性引入的不确定度，采用B类评定。整个测量系统重复性因素引入的不确定度，采
28、用A类评定。D.3.4测量不确定度分量评定与计算D.3.4.1气流分析仪呼吸频率引入的不确定度分量对比)气流分析仪呼吸频率最大允许误差为3%,在20次/分条件下，则有：一/(I=O.35次/分D.3.4.2测量重复性引入的不确定度分量2a)在设定呼吸频率20次/分条件下，测量结果的重复性数据如下表D.7所示，则有：表D.7呼吸频率重复性数据次数123456SG)哂呼吸频率/（次/分）2020202121200.52().3()D.3.5标准不确定度分量及合成结果标准不确定度各分量及合成结果汇总于下表D.8o表D.8标准不确定度一览表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度合成标准不确定度%（A/）i（Z）气流分析仪准确度0.35次/分0.46次/分W2(Z)测量系统重复性0.30次/分D.3.6扩展不确定度取包含因子42,则扩展不确定度：U=2x%（M=l次/分。JJF（鲁）1852024
