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微信公眾號(hào):武漢得創(chuàng)凈化設(shè)備有限公司
發(fā)布時(shí)間:2021-05-03 12:37 人氣: 來(lái)源:
若不是ISO 14644-1:1999潔凈室及有關(guān)受控自然環(huán)境國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)第一部分“氣體潔凈度等級(jí)”早就過(guò)去了5 年的運(yùn)用期,到再次審批的限期,這一爭(zhēng)執(zhí)也許也不會(huì)暴發(fā)
ISO/TC209 是承擔(dān)制定“凈化室及有關(guān)可控自然環(huán)境”系列產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)性聯(lián)合會(huì),其在國(guó)際海事組織 ISO 技術(shù)性聯(lián)合會(huì)的序號(hào)是209。其第一調(diào)研組承擔(dān) ISO 14644-1 的擬定及審批。小編做為第一調(diào)研組的組員,全過(guò)程參加了對(duì)該規(guī)范改動(dòng)的探討。
1 目前規(guī)范在理論上和具體實(shí)行中的難題
1.1 目前規(guī)范在理論上的難題
在改動(dòng)探討之初,自己曾向第一調(diào)研組小組長(zhǎng)、美國(guó)規(guī)范化學(xué)好意味著高登老先生表述了那樣的建議,2~9 個(gè)取樣點(diǎn)的置信度測(cè)算繁雜,讓人莫名其妙。能不能尋找比較簡(jiǎn)潔明了、以便選用的方式 替代之?不知道這一規(guī)定是不是獲得高登的贊成,但他叫來(lái)一名美國(guó)遺傳學(xué)家對(duì)目前取樣方式 中的統(tǒng)計(jì)學(xué)運(yùn)用難題開(kāi)展了全方位評(píng)定,并向第一調(diào)研組全體人員敘述了他的科學(xué)研究結(jié)果,詳細(xì)介紹以下。
最先,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)(ISO 14644-1)對(duì)不一樣總面積凈化室可用的是不一樣的置信度。盡管該規(guī)范僅對(duì)取樣點(diǎn)總數(shù)為2~9個(gè)的凈化室確立了95%置信度的測(cè)算,但大家仍能從取樣點(diǎn)總數(shù)倒發(fā)布對(duì)某一總面積的凈化室常用的置信度多少錢。比如,總面積為100 m2的凈化室,取樣點(diǎn)總數(shù)為 10(即取樣點(diǎn)總數(shù) = ),這時(shí)的置信度僅為 67%。
次之,若取樣點(diǎn)總數(shù)為5~9 個(gè)時(shí),假如各取樣點(diǎn)的顆粒濃度值均合格,其平均值亦合格的置信度已做到 95%。這時(shí)再測(cè)算 95%的置信度實(shí)屬不必要。而當(dāng)取樣點(diǎn)總數(shù)為2~3個(gè)時(shí),每一個(gè)取樣點(diǎn)合格,但95% 置信度不合格的幾率較高。實(shí)際來(lái)講,2 個(gè)點(diǎn)時(shí)不及格率為50%,3 個(gè)點(diǎn)時(shí)也是有7%。到 4 個(gè)取樣點(diǎn)時(shí),每一個(gè)點(diǎn)合格且平均值也合格,置信度已貼近 95%(93.8%)。這兒對(duì)置信度測(cè)算是重點(diǎn)圍繞著各取樣點(diǎn)顆粒濃度值的均值開(kāi)展的,其本質(zhì)上便是規(guī)定對(duì)2~9個(gè)取樣點(diǎn)的凈化室,除每一個(gè)取樣點(diǎn)的顆粒濃度值要合格外,其各點(diǎn)顆粒濃度值均值還要合格。僅有那樣,該凈化室的潔凈度等級(jí)才算合格。
1.2 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)具體運(yùn)用中的難題
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的取樣方式 不能允許在凈化室中有“尤其清潔”的地區(qū)。假如在取樣點(diǎn)到有1~兩個(gè)取樣點(diǎn)的顆粒濃度值非常低,反倒會(huì)使凈化室的潔凈度等級(jí)不合格。為簡(jiǎn)易考慮,大家以取樣點(diǎn)總數(shù)為4個(gè)的凈化室為例子。當(dāng)4個(gè)取樣點(diǎn)的0.3 μm顆粒濃度值各自為950 顆 /m3、950 顆/m3、250 顆 /m3、200 顆 /m3時(shí),其各點(diǎn)均做到 ISO4 級(jí)的潔凈室等級(jí)。但若測(cè)算 95% 的置信度,該潔凈室等級(jí)不符合條件。緣故是其95%的置信度數(shù)值,超出了每平米0.3 μm顆粒濃度值 1020 顆 /m3這一 ISO 4 級(jí)的限制值。
該規(guī)范的制定者一定是預(yù)見(jiàn)到了這類狀況,因此提升了一條:因出現(xiàn)異常低的濃度值值導(dǎo)致95%置信度測(cè)算不合格時(shí),能夠除掉這一濃度值值,但只有除掉 1 個(gè),而且最少也要保存有 3 個(gè)濃度值值。那樣難題就來(lái)了。
(1)對(duì)僅有 3 個(gè)取樣點(diǎn)的凈化室,即便 有一個(gè)取樣點(diǎn)濃度值出現(xiàn)異常低,使 95% 置信度不合格,也不可以除掉它。不然保存的取樣點(diǎn)達(dá)不上規(guī)范所規(guī)定的最少 3 個(gè)的總數(shù)。按規(guī)范規(guī)定,該凈化室的潔凈度等級(jí)只有以不合格計(jì)。
(2)當(dāng)取樣濃度值值出現(xiàn)異常低的點(diǎn)不僅一個(gè)時(shí),即便 除掉一個(gè)后,95% 置信度測(cè)算仍很有可能沒(méi)法合格。上邊提及的 950 顆 /m3、950 顆/m3、250顆 /m3、200 顆 /m3的 4 個(gè)取樣濃度值值,若除掉最少的 200 顆 /m3后,以剩下的 3 個(gè)濃度值來(lái)測(cè)算 95%置信度,結(jié)果仍不合格。
總得來(lái)說(shuō),現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)取樣方式 呈現(xiàn)兩大不夠:一是無(wú)法對(duì)各種各樣總面積的凈化室一視同仁,它對(duì)不一樣總面積的凈化室可用的是不一樣的置信度,二不是忍受在凈化室中有潔凈度等級(jí)出現(xiàn)異常好的部位。而就這樣一個(gè)取樣方式 ,仍然延用了十幾年。其制定者的核心內(nèi)容是,清潔房間內(nèi)顆粒濃度值是呈正態(tài)、大概分布均勻的。
標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的意思是,凈化室各部的顆粒濃度值都應(yīng)處于濃度值“均值”所容許的誤差范疇內(nèi)。超過(guò)這一范疇,它就超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布所容許的范疇,也就是因?yàn)闈舛戎抵党霈F(xiàn)異常低,很有可能不是合格的。
恰好是根據(jù)這一必要條件,規(guī)范制定者明確提出了取樣點(diǎn)在清潔房間內(nèi)分布均勻的取樣方式,以盡量遮蓋房間內(nèi)各種各樣的狀況。并變向地以均值(95%置信度是在各取樣點(diǎn)顆粒濃度值均值的基本上再提升一些轉(zhuǎn)換而推算出來(lái)的)做為考量房間內(nèi)顆粒濃度值是不是合格的要素。因此 ,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的取樣方式 ,最少對(duì)2~9個(gè)取樣點(diǎn)來(lái)講是考慮到了各取樣點(diǎn)顆粒濃度值值以及相對(duì)性于均值的遍布范疇這兩個(gè)要素。難題是:考慮到清潔房間內(nèi)顆粒濃度值的均值,并將此要素列入對(duì)潔凈度等級(jí)是不是合格的評(píng)定,有多大的實(shí)際意義?
2 探討中的新取樣方式
2.1 最先,新取樣方式 對(duì)各種各樣總面積的凈化室采用了
一視同仁的置信度,即相匹配于各種各樣凈化室總面積的取樣點(diǎn)總數(shù)身后的取樣置信度是一樣的。這一置信度便是 95%,其含意便是以95% 的置信度確保清潔房間內(nèi)最少90% 的總面積上的顆粒濃度值是合格的(見(jiàn)表1)。
新方式 以報(bào)表表明出各種各樣總面積凈化室相匹配的取樣點(diǎn)總數(shù),清晰、形象化、方便使用。且不管取樣點(diǎn)總數(shù)多少錢,均不用再測(cè)算置信度。從表格中能夠看得出,與舊方式 對(duì)比,新方式 的取樣點(diǎn)總數(shù)從凈化室總面積為8 m2時(shí)逐漸提升,到1000m2時(shí),彼此再度貼近。在其中從超過(guò)60 m2到約 300m2時(shí),彼此差別較大 ,新方式 比老方式 的取樣點(diǎn)總數(shù)約多了 50%。新方式 在置信度上及其最少確保合格總面積比例上,都較舊方式 勝于一籌。這也代表著取樣勞動(dòng)量的增加,但結(jié)果更靠譜。
2.2 以置信度測(cè)算出取樣點(diǎn)總數(shù)表明,凈化室氣體潔凈度等級(jí)等級(jí)分類檢驗(yàn)的取樣方式 是創(chuàng)建在摡率論基本上的,即按一定的置信度以比較有限總數(shù)的樣版體現(xiàn)總體或一定占比(如 90%)總體的特點(diǎn)。但樣版的偶然性是這一方式 的生命。就是總體中全部樣版被提取遭受檢驗(yàn)的平等原則,抽中哪一個(gè)僅僅任意而定。不管樣版優(yōu)劣怎樣,他們都是有被測(cè)出的同樣機(jī)遇。為此確保取樣的普遍性及對(duì)總體體現(xiàn)的靠譜度。為將此基礎(chǔ)理論運(yùn)用于潔凈室檢測(cè),需先以某一企業(yè)總面積(比如 4 m2)為基本上模塊,將凈化室區(qū)劃為多個(gè)或大量的等總面積模塊。依照凈化室的總面積尋找表1中相匹配于該總面積的取樣點(diǎn)總數(shù),從總數(shù)諸多的等總面積模塊中,任意選擇該總數(shù)的模塊開(kāi)展檢驗(yàn)。實(shí)際檢驗(yàn)部位也是在該模塊以內(nèi)任意選中。以 100 m2凈化室為例子,它可分成25 個(gè)模塊,每一個(gè)模塊 4 m2。查詢表 1 獲知 100 m2的取樣點(diǎn)總數(shù)為 16 個(gè),再在這里25 個(gè)模塊中任意選擇16 個(gè)開(kāi)展取樣。見(jiàn)圖 1。
這一任意采點(diǎn)全過(guò)程并不是由人隨便選中的,是依據(jù)隨機(jī)數(shù)字產(chǎn)生器造成的隨機(jī)數(shù)字,選中序號(hào)同樣的模塊明確的。
這一方式 的偶然性是最好的,每一次取樣時(shí)并未被抽中的模塊被抽中的幾率是徹底相同的。因此 ,被抽中的模塊不容易勻稱或大概分布均勻在凈化室中。選用這類抽樣法很有可能在凈化室中留有大片未抽中地區(qū),另外,有一些取樣點(diǎn)會(huì)看起來(lái)相對(duì)性集中化。潔凈室總面積越大,這類發(fā)展趨勢(shì)越顯著。
那麼這類方法可以體現(xiàn)潔凈室粒子濃度值的全景嗎?難題也要從對(duì)4 m2的模塊剖析逐漸。按簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣基礎(chǔ)理論,每一個(gè)樣版特性同樣,分別單獨(dú),互相危害。比如對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的抽樣檢驗(yàn),每個(gè)產(chǎn)品全是以基本一致的原料,一樣的設(shè)備,一樣的加工工藝,乃至同樣的職工實(shí)際操作而生產(chǎn)制造出去的。他們總的本質(zhì)品質(zhì)應(yīng)該是基本一致的。這時(shí)候用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣方法開(kāi)展檢驗(yàn),找到很有可能混
雜于在其中的不合格產(chǎn)品,是一種節(jié)省成本的方法。
但處于潔凈室中的這 4 m2室內(nèi)空間,每一個(gè) 4 m2的室內(nèi)空間很有可能不盡相同,如處于出風(fēng)口下的、出風(fēng)口中間的,或在無(wú)出風(fēng)口處的,他們狀況也是各不相同。并且因?yàn)檫@一小模塊仍未“與世獨(dú)立”,也僅有在空態(tài)的豎直層.流潔凈室內(nèi),這4 m2的模塊很有可能處在“最理想化”的情況。即特點(diǎn)大體一致,各種各樣單獨(dú),互無(wú)影響和危害。混和流潔凈室不管處在三種占有情況的哪一種,或?qū)μ幵陟o態(tài)數(shù)據(jù)或動(dòng)態(tài)性的豎直層.流潔凈室,其基本上模塊的統(tǒng)一性和自覺(jué)性全是要受到非常大影響的。
即然簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的必要條件不那麼“單純”,即然這類任意取樣方法很有可能不可以體現(xiàn)潔凈室粒子濃度值遍布的全景時(shí),大家能不能將其“改進(jìn)”一下呢?這就是說(shuō)白了的“半任意”取樣。
它便是按表1中列出的潔凈室取樣總數(shù),將該潔凈室切分為勻稱的等總面積塊,再在每片以內(nèi)隨意選擇取樣點(diǎn)執(zhí)行取樣?;蚴且?00 m2的潔凈室為例子。按表1列出的100 m2潔凈室的最少取樣點(diǎn)總數(shù)是16個(gè)。將這100 m2區(qū)劃為16個(gè)等總面積地區(qū)。再在每片中隨意挑選具象征性的取樣點(diǎn)部位開(kāi)展取樣。見(jiàn)圖 2 所顯示。
按這類取樣方法,每一個(gè)部位均有被摘到的機(jī)遇,但被摘到的機(jī)遇全是僅有1次。它擺脫了現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法只在每片地區(qū)中間取樣的反射性,另外又照料到取樣點(diǎn)遍布的大概勻稱性。防止取樣點(diǎn)過(guò)偏或集中化的狀況產(chǎn)生。因?yàn)檫@一方法或是具備一定的偶然性,它在正常情況下仍保存有偶然性的成份。
3 結(jié)果
“全任意”取樣方法更合乎簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣基礎(chǔ)理論的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),而“半任意”取樣方法還考慮到到潔凈室本質(zhì)各種各樣狀況下不一樣部位所具備的不一樣特性?!鞍肴我狻比臃椒ㄑ匾u了目前將潔凈室分為等總面積取樣區(qū)的方法,又不局限于以取樣區(qū)定位點(diǎn)為取樣部位的“反射性”。目前方法已在國(guó)際性上行駛了十幾年,新方法也充分考慮其承傳性。