A viszkozitásmérés számos iparágban, például a kőolajfeldolgozásban, a polimerek gyártásában, a kenőanyagok és az élelmiszeriparban fontos minőségellenőrzési eljárás. A hagyományos, kézi viszkozitásmérés, amely üvegkapilláris csöveket és stopperórákat használ, időigényes, munkaerő-igényes és hajlamos az operátorok hibáira. A viszkozitásmérés automatizálása forradalmasította ezt a kritikus analitikai módszert, jelentősen javítva a laborhatékonyságot, az adatminőséget és az üzemeltetési költségeket. Az automatizált viszkoziméter-rendszerek négy fő előnye:
1. Az emberi hiba kiküszöbölése és a pontosság javítása
Az emberi hiba – amely minden kézi mérési technikában jelen van – a kézzel végzett viszkozitásmérési adatok legnagyobb változékonyság-forrása. A kézi vizsgálat során az operátornak pontosan kell megtöltenie a kapillárist, eltávolítania a mintából esetlegesen keletkező buborékokat, elérnie a mérőkamra pontos hőmérséklet-szabályozását, és a meniszkusz kalibrációs jelek közötti áthaladását figyelve pontosan elindítania és leállítania a stoppert. Még ugyanazon személy által végzett tesztek között is változik a reakcióidő, és egy gyakorlatlan operátor további változó tényezőket is bevezethet a mérés során. Rendkívül nehéz pontosan meghatározni egy sötét, átlátszatlan folyadék vagy egy gyorsan áramló oldószer minta áramlási idejét egy kézi viszkozitásmérés során.
Az automatizált viszkoziméteri mérések során egy optikai vagy hőmérséklet-érzékelő pontosan észleli a folyadékszintet (meniszkuszt), amint az áthalad a kalibrációs jelöléseken, és elektronikusan indítja vagy leállítja az időmérőt, így kizárja az operátor reakcióidejét, valamint azt az emberi tényezőt is, amely a meniszkusz áthaladásának vizuális megítélésén alapul a két pont között. Ennek eredményeként a mérések sokkal nagyobb ismételhetőségét és reprodukálhatóságát érjük el. Számos tanulmány igazolta, hogy a viszkoziméteria automatizálása 50–80%-kal növeli a mérések pontosságát a kézi vizsgálatokhoz képest. Azokban a laboratóriumokban, amelyek szigorú előírásoknak megfelelő munkavégzésre kötelezettek, ez a növekedett pontosság kevesebb specifikáción kívüli eredményt eredményez, és csökkenti a javítási munka szükségességét.
2. Drasztikusan növekedett átviteli sebesség
Egy kézi viszkoziméter egyszerre csak egy vizsgálatot tud elvégezni. Minden mérés után a kapilláris csövet oldószerrel kell tisztítani, szárítani, majd újra megtölteni. Nagy termelési időszakokban a viszkozitásmérés a sebességkorlátozó lépéssé válhat, és jelentősen hozzájárulhat a termék késéséhez.
Az automatizált viszkozitásmérő rendszereket a feldolgozási kapacitás növelése érdekében fejlesztették ki. Számos rendszer több kapilláris csövet tartalmaz egyetlen állandó hőmérsékletű fürdőben, így több mintát párhuzamosan lehet vizsgálni. Az egyes csövek automatikus tisztítása és szárítása minden mérés után drasztikusan csökkenti az operátor beavatkozását minden minta esetében. Egyszerű a minták betöltése, és az eszköz önállóan lefuttathatja a mérési sorozatot. E típusú automatizálási funkció 300–500%-os feldolgozási kapacitás-növekedést eredményezhet további operátorok nélkül.
3. Csökkentett üzemeltetési költségek és munkaerő-igény
A szakértő laboratóriumi technikusok bére jelentős költséget jelent, és hatékonytalan az ilyen szakértelemmel rendelkező személyek időjének manuális viszkozitásmérésre fordítása, amikor ezeket a képességeket hatékonyabban lehetne más, fontosabb feladatokra – például módszertan-fejlesztésre, hibaelhárításra és egyéb analitikai feladatokra – hasznosítani. Az automatizált viszkoziméterek segítségével az egyes viszkozitásmérésekhez szükséges kézi munkaidejét 70–80%-kal csökkenthetjük, így a technikus szabadon tudja végezni ezeket a kritikusabb feladatokat.
A munkaerő-megtakarításon túl az automatizált viszkoziméterek a működési költségeket is csökkentik a megoldószerek hatékonyabb felhasználásával. Az automatikus tisztítási folyamatok pontosan meghatározott mennyiségű oldószerrel tisztítják minden kapilláris csövet, így csökken az elpazarolt oldószer és a kapcsolódó hulladékelszállítási költségek. Egyes esetekben az automatizált rendszerek további funkciókat is tartalmazhatnak az oldószer visszanyerésére. A munkaerő-megtakarítás és az oldószer–hulladék-csökkentés kombinációja gyorsan biztosíthatja az automatizálási berendezések megtérülését.
4. Javított adatintegritás és szabályozási megfelelőség
A minőségirányítási rendszerrel, például az ISO 9001, az IATF 16949 vagy gyógyszerészeti gyűjteményekkel rendelkező szervezetek gyakran kötelesek dokumentálni mérési eredményeik bizonyítékát. A manuális módszerek általában adatok naplókönyvbe vagy táblázatkezelő programba történő rögzítését, majd azok értékeinek átvezetését jelentik egy LIMS-be vagy adatbázisba. Ez nagyobb kockázatot jelent a másolási hibákra, hiányzó adatokra és auditálhatatlan adatok létrehozására.
Egy automatizált viszkometrikus műszer minden eredményt közvetlenül rögzít, beleértve a minta azonosítását, a hőmérsékletet, az áramlási időt, a kiszámított viszkozitást, a teszt dátumát és időpontját, valamint a tesztet végző operátor nevét. A módszerek vagy teszteredmények megváltoztatását általában audit-naplóban rögzítik. A közvetlen kapcsolat a LIMS-szel tovább csökkenti az emberi hiba lehetőségét az adatbevitel során. Azoknak a laboroknak, amelyek szabályozott környezetben működnek, az automatizálás a legmagasabb szintű adatintegritást biztosítja.
Összefoglalás
Az automatizált viszkozitásmérő rendszerek négy fő előnyt biztosíthatnak laboratóriumának: kiküszöbölik az operátorok hibáit, jelentősen növelik a minták feldolgozási sebességét, csökkentik az üzemeltetési költségeket a munkaerő- és fogyóeszköz-megtakarítás révén, valamint javítják az adatok integritását a szabályozási előírások betartása érdekében. Az automatizálás a legköltséghatékonyabb útja a minőségbeli javulás elérésének a viszkozitásmérés területén. A Hangzhou Zhongwang Technology Co., Ltd. automatikus viszkozimétereket kínál olaj- és polimer-viszkozitásméréshez, valamint kiegészítő berendezéseket, például folyadékkezelő rendszereket, fűtési/keverési és hűtési rendszereket, hamvasztó kemencéket, vákuumrendszereket, kapilláris csöveket és fogyóeszközöket. Lépjen kapcsolatba a Zhongwang-gal még ma, hogy laboratóriumában is élvezhesse az automatizált viszkozitásmérés előnyeit.