一、目的与适用范围

建立一套可重复、可追溯、可审计的温度校准方法，确保赛默飞3131培养箱在日常与关键试验条件下的温度准确度、稳定性与空间均匀性满足工艺与法规要求。适用于首次安装、搬迁后启用、年度再确认、重大维护后恢复、以及异常偏差调查时的温度校准与验证。

二、术语与定义

1. 设定值（Setpoint）：面板上用户设定的目标温度。

2. 显示值（Display）：设备实时显示的腔体温度。

3. 参考温度（Reference T）：经溯源校准的温度计/记录仪测得的真实温度。

4. 稳定性（Stability）：在固定设定值下，温度随时间的波动范围。

5. 均匀性（Uniformity）：同一时刻不同测点温度的最大偏差。

6. 偏差/误差（Bias/Error）：显示值或代表点温度与参考温度的差。

7. 不确定度（Uncertainty）：测量结果可能偏离真实值的范围评估。

三、职责分工

• 设备管理员：组织校准、安排资源、批准校准计划与报告、维护版本化SOP。

• 执行人员：布点、测量、记录、初步判定、实施必要的用户“偏移”修正。

• 质控/QA：独立复核数据、确认接受准则、出具合格放行意见。

• 第三方计量机构（如使用）：提供经溯源校准的参考设备与证书。

四、校准原则与接受准则（建议值，可按内控标准调整）

1. 准确度：关键设定点（如 37.0 ℃）显示值相对参考温度的绝对偏差建议 ≤ ±0.2 ℃。

2. 稳定性：在稳定段 30–60 分钟内，分钟均值的峰—谷差建议 ≤ 0.2 ℃。

3. 均匀性：九点布置的最大点差建议 ≤ 0.5 ℃（常规细胞培养要求）；更严苛工艺可降至 ≤ 0.3 ℃。

4. 恢复时间：标准开门干扰后回到设定值±0.2 ℃的时间建议记录并与历史P90对比，不作为放行硬阈但用于趋势管理。

5. 可追溯性：参考仪表须具备在有效期内的国家/国际溯源证书。

五、参考器具与环境要求

1. 参考设备：

• 多通道数据记录仪或温度指示仪（精度优于 ±0.1 ℃，分辨率 0.01 ℃）。

• 柔性或短金属护套热电阻/热电偶探头（直径细、热容小、响应快）。

• 校准证书：含测量点、扩展不确定度与有效期。

2. 辅助工具：穿线密封塞、耐高温胶带/扎带、探头固定夹、时间同步设备。

3. 环境与设备状态：

• 安装/年检：可空载或模拟负载（装等热容水瓶/空板），二者选一并在报告中注明。

• 过程确认：建议采用与日常相似的实际负载或模拟负载。

• 实验室温湿度平稳，无强气流直吹设备门体。

• 培养箱清洁完成，水盘加注无菌水至标线，门封条完好。

• CO₂供气按常规运行（如机型支持），以反映真实工作条件。

• 样品负载策略：

六、布点方案与探头放置

1. 九点法（推荐）：上中下三层×前中后三列，共 9 个探头；另设 1 个“代表点”靠近设备主传感器回风区（避免直接贴近）。

2. 五点法（简化）：中心点＋四角点，适用于快速复核或空间较小机型。

3. 固定原则：探头悬空于样品高度平面，远离金属壁面≥2 cm，避免直对送风孔与水盘正上方；使用非金属夹具固定，确保门体密封良好。

4. 走线密封：通过预留孔或门封处穿线时，使用密封塞/软垫减小漏气，不得影响闭门。

七、校准前准备与预热

1. 设定目标温度（如 37.0 ℃），关门运行至稳定。

2. 稳定判据：在 30 分钟内，代表点温度变动 ≤ 0.1–0.2 ℃ 且趋势无系统漂移。

3. 记录：起始时间、设定值、CO₂状态、水盘状态、负载情况、门开次数。

八、单点温度校准（以 37 ℃为例）

步骤：

1. 进入稳定段：满足稳定判据后开始记录，采样间隔 ≤ 1 分钟，持续 30–60 分钟。

2. 数据获取：导出 9 点与代表点序列，同时记录设备显示值（屏摄或抄录每 5 分钟）。

3. 计算：

• 各点稳定段的平均温度与标准差；

• 显示偏差：显示值均值 − 中心点参考温度均值；

• 均匀性：9 点平均的最大值与最小值差；

• 稳定性：代表点在稳定段的峰—谷差或 3σ。

4. 判定：与准则比对，如不满足则进入“修正与复测”。

5. 记录：填写原始记录表、计算表与初判结论。

九、多点温度校准（示例：30/37/40 ℃）

目的：验证线性与不同设定点的表现。
步骤：

1. 依次将设定值调整到 30.0 ℃ → 37.0 ℃ → 40.0 ℃；每个设定点均完成“预热稳定—采样—计算—判定”。

2. 绘制“设定值 vs. 参考均值”的校准曲线与残差图，评估线性偏差。

3. 若发现系统性斜率误差或非线性，按设备支持的“偏移/校正表”策略修正（见下一节）。

十、偏差修正与“偏移”设置

1. 用户偏移（Offset）：多数机型支持设置一个显示修正值，使显示值更接近参考值。

• 以代表点或中心点为基准，取稳定段的平均偏差作为偏移量。

• 例：显示 37.2 ℃，参考 37.0 ℃，则设置 −0.2 ℃ 偏移。

2. 多点修正：如系统支持多点或斜率修正，可依据 30/37/40 ℃ 的残差最小二乘拟合修正表。

3. 修正后复测：对关键点（如 37 ℃）至少复测一次稳定段，确认准确度与均匀性未受不良影响。

4. 变更记录：偏移/修正属于受控变更，须记录参数、时间、执行人、理由与验证结果。

十一、稳定性与均匀性验证（必做）

1. 稳定性：在目标设定点运行，选取 30–60 分钟稳定段，计算代表点峰—谷差 ≤ 0.2 ℃（建议）。

2. 均匀性：九点平均的最大点—最小点差 ≤ 0.5 ℃（建议）；同时检查分层趋势（上层偏高或下层偏低），作为装载与风道优化依据。

3. 恢复试验（建议）：标准化开门 30 秒后闭门，记录回到设定值±0.2 ℃所需时间，作为趋势管理KPI。

十二、不确定度评估（简化框架）

1. 来源：参考仪器示值误差与不确定度、探头位置/耦合误差、时间同步误差、环境漂移、数据处理方法。

2. 量化：采用根方和合成（RSS）估计合成标准不确定度，再按覆盖因子 k≈2 给出扩展不确定度 U。

3. 报告：在结论中附“参考温度的不确定度±U”，用于合规与审计说明。

十三、记录与报告

1. 原始记录：布点示意图、探头编号与位置、参考仪表编号与证书号、设定点、时间轴、门开记录。

2. 数据表：各点稳定段均值、标准差、最大—最小、显示偏差、稳定性与均匀性计算结果。

3. 图表：时间序列图、箱线图、残差/线性图、恢复时间对比图。

4. 结论页：判定结果、是否修正、修正后复核结果、后续建议与复检周期。

5. 存档：电子与纸质双份，保存至项目或法规要求期限。

十四、常见问题与诊断

1. 显示值与参考差大：检查代表点位置、门封密合、风机与导流清洁、是否贴靠后壁、负载是否异常偏重。

2. 均匀性差：样品/支架阻塞送回风、层板位置不当、水盘正上方形成冷凝区、侧壁附近贴放。

3. 稳定性差/漂移：环境空调直吹门体、频繁开门、CO₂或湿度剧烈变化、传感器老化。

4. 设定点变化过冲大：设置过快转阶、负载过重、控制参数异常；建议增加缓冲时间或分步转阶。

5. 复测仍偏差：怀疑参考探头损坏或失准，互换通道复核；必要时更换参考仪表并复检。

十五、装载与操作对校准的影响（关键）

1. 通道保持：后壁与传感器区域不可遮挡，单层覆盖率建议 ≤70%。

2. 堆叠限制：多孔板≤2层、培养皿错位≤3层，避免“屏风效应”。

3. 水盘影响：直接上方点位可能更湿冷，布点时避开或如实记录。

4. 开门纪律：校准期间除步骤规定外不得开门；若必须开门，记录时间点并舍弃扰动段。

十六、校准周期与触发条件

1. 周期：建议每 12 个月一次；高风险/关键工艺每 6 个月。

2. 触发：搬迁后、主板或传感器更换后、风机/加热部件维护后、污染事件高温灭菌后、审计或投诉指示偏差时。

3. 缩短周期：若趋势图显示偏差扩大或恢复时间恶化，应临时增加复核频次。

十七、变更控制与偏差管理

1. 变更：偏移参数更改、传感器替换、控制算法升级需走变更流程并小样验证。

2. 偏差：任一点未满足准则，立即评估风险，必要时暂停关键培养，采取纠正/预防措施并复测放行。

3. 趋势管理：纳入月度KPI（偏差中位数、均匀性、恢复时间、报警率），实施PDCA改进。

十八、安全注意事项

1. 电与气源：布线时避免绊倒及拉拽；CO₂压力与接头状态校验无泄漏。

2. 烫伤与冷凝：高温灭菌后残余热，开门取放注意防护；凝露滴水注意防滑。

3. 生物安全：如带有临床或未知样品，校准宜用模拟负载，避免交叉污染。

十九、表单与模板（字段建议）

• 设备信息：型号、编号、地点、固件版本。

• 参考仪表：型号、编号、证书号、有效期。

• 条件记录：设定值、CO₂状态、湿度/水盘、负载情况、环境温湿度。

• 布点示意：层位、前中后、探头编号。

• 原始数据：时间戳、各点温度、显示值、门状态。

• 计算结果：每点均值/σ、稳定性、均匀性、显示偏差、不确定度。

• 结论与处置：合格/不合格、修正措施、复测结果、批准签字。

二十、快速执行清单（贴门即用）

1. 参考仪表在有效期，通道与探头完好。

2. 布点完成、走线密封、门封良好。

3. 设定至目标温度并稳定≥30 分钟。

4. 采样间隔 ≤1 分钟，连续记录≥30 分钟。

5. 计算显示偏差、稳定性、均匀性并判定。

6. 必要时设置偏移并复测确认。

7. 归档原始数据、图表与结论页。

二十一、实例化示例（37 ℃单点）

• 条件：CO₂=5%，模拟负载水瓶若干，水盘到线，门全程关闭。

• 稳定段：第 60–90 分钟。

• 结果：

• 中心点参考均值 36.98 ℃，设备显示均值 37.17 ℃ → 显示偏差 +0.19 ℃。

• 九点均匀性最大差 0.32 ℃；代表点稳定性峰—谷 0.12 ℃。

• 处置：设置显示偏移 −0.19 ℃；复测 30 分钟，显示与参考差 ≤ 0.02 ℃，判定合格放行。

二十二、培训与胜任力

1. 理论：温度控制原理、探头响应、误差来源与不确定度基础。

2. 实操：布点、走线密封、数据采集、计算与图表化、偏移设置。

3. 考核：在监督下完成一次 37 ℃校准全流程，提交合规报告与图表。