کالیبراسیون و اصول آن در دستگاه نمونه برداری گاز

کالیبراسیون و اصول آن در دستگاه نمونه برداری گاز

کالیبراسیون و اصول آن در دستگاه نمونه برداری گاز

کالیبراسیون

مقاله زیر در مجله اینترنتی “Gasworld” توسط آقای “دَن مک کارتی” مدیر آزمایشگاه کالیبراسیون سیستم‌های محیطی “کیو.ای.دی” شهر میشیگان که در تاریخ ۱۸ آوریل ۲۰۱۸ میلادی نوشته شده است.

تجهیزات نمونه برداری گاز یکی از پرمصرف ترین ابزارها در پزشکی، فرآورده‌های غذایی، صنایع تخمیر و کاربری‌های نظارتی گازهای ال.اف.جی و بیوگازها هستند. دستگاه‌های مختلفی مانند عمق یاب استخراج گازها، آنالایزرهای گاز، آنالایزر دی اکسید کربن (CO2)، آنالایزرهای (N2o) و مونو اکسید کربن (CO) وجود دارند. کالیبراسیون صحیح تجهیزات برای اطمینان یافتن از دقت و صحت نمونه‌ها و ، زمان بیکاری تجهیزات و از بین بردن ریسک‌های ایمنی ضروری است.

کالیبراسیون صحیح این اطمینان را ایجاد می‌کند که نمونه‌های اندازه گیری شده در حدود شاخص‌های استاندارد آنالایزرها قرار دارند و تا حد ممکن دقیق هستند. کالیبراسیون همخوانی تجهیزات و محیط کار با مقادیر گازهای موجود را تایید و از کنترل خارج شدن آن‌ها جلوگیری می‌کند. اگر کاربران با یک آنالایزر تست گاز را انجام دهند و مقادیر مورد انتظار به دست نیایند، آن‌ها می‌توانند مشکل را شناسایی کنند و اصلاحات لازم را اعمال نمایند. این به آن‌ها کمک می‌کند سیستم را در حالت عملکرد متعادل نگه دارند و بهره وری آن را بهینه سازند.

 کالیبراسیون همچنین برای ایمنی محل کار مهم است. به عنوان مثال از دستگاه آنالایزر گاز برای سنجش مقدار بیوگاز نشر یافته از یک مخزن (چاه) گاز ال.اف.جی استفاده می‌شود. اگر حجم گازهای نشری بیشتر از آستانه باشد، برای محیط و سلامتی افراد در حال کار خطراتی ایجاد می‌کند. اگر دستگاه‌های آنالایزر سطح گاز متان را بیشتر از حد مجاز تشخیص بدهند، تکنسین‌ها باید با باز کردن مخزن یا اقدامات دیگر مقدار متان خروجی را تنظیم کنند. از زمان تنظیم مقررات آلاینده‌های بیوگازی توسط سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا، دقت دستگا‌ه‌های آنالایزر گازی نقش بزرگی در رعایت قوانین کاری در صنعت بیوگازها را ایفا می‌کند.

مبانی پروسه کالیبراسیون

تمامی تجهیزات باید حداقل یک بار در سال کالیبره شوند ؛ در بعضی موارد هم این کار باید دو بار در سال انجام شود. فرآیند دقیق کالیبراسیون باید شامل یک پروسه کنترل/ضمانت کیفیت قوی نیز به همراه تست‌های دستی و اتوماتیک برای اطمینان از دقت کالیبراسیون باشد. زمانی که تعمیرات ضروری هستند، متخصصین باید منشا اصلی را بیابند تا تجهیزات را به درستی تعمیر و سرویس کنند. مطمئن شوید که آزمایشگاه کالیبراسیون تمام شرایط اخذ گواهینامه “ISO/IEC 17025:2005” برای انجام فرآیند کالیبراسیون را دارد.

به عنوان مثال زمانی که یکی از دستگاه‌های آنالایزر “LANDTEC” برای کالیبراسیون یا تعمیر به آزمایشگاه شرکت “QED” در “دِکستر” شهر میشیگان ارسال می‌شود، معمولا آن را در محفظه کالیبراسیون قرار می‌دهند که در آن جا فرآیند برنامه نویسی اتوماتیک بر روی دستگاه اعمال می‌شود. ابتدا، در فرآیند نوع دستگاه و نوع کالیبراسیون برای آن مشخص می‌شود. سپس چندین تست‌ اولیه (قبل از شروع برنامه) از تجهیزات گرفته می‌شود. سپس آنالایزر را با گاز تمیز می‌کنند تا به نقطه صفر و ابتدایی خود و دوره ثبات برسد تا فرآیند اصلی را شروع کنند.

متخصص کالیبره سازی، گاز خلوص بالای مخصوص تحقیقات را در مقادیر متغیر و متناسب با هر دستگاه، وارد آن می‌کند. این دسته از گازهای خالص و ترکیبی که در یک سیلندر آهنی فشار بالا متراکم شده‌اند، باید توسط موسسه ملی فناوری و استاندارهای آمریکا (NSIT) تایید شوند. برای مثال در پروتکل مخصوص گاز  “EPA”، این ترکیبات گازی توسط شرکت‌های متخصص با رعایت قوانین “EPA” و به کمک دستورالعمل‌های (NSIT) برای کسب گواهینامه، مخلوط، آنالیز و در نهایت تولید می‌گردند. در مدتی که گاز وارد دستگاه می‌گردد، فرآیند برنامه نویسی ویژه‌ای فعال می‌شود تا داده‌های در حال ارسال و دریافت از بخش الکترونیک دستگاه را ذخیره کند. در این محفظه تست‌های حرارتی انجام می‌شود که دمای محیطی را بالا برده تا مشخص شود که آنالایزر قادر است غلظت درست گاز (PPM) را در هنگام تغییر شرایط محیطی اندازه بگیرد یا خیر. این تست‌های بسیار مهم هستند زیرا خواص گازها در شرایط محیطی و دمایی مختلف، تغییر می‌کند.

اگر تست‌های حرارتی با موفقیت تمام شدند، تست نهایی برنامه نویسی در داخل کامپیوتر محفظه و آنالایزر انجام می‌گیرد. بعد از این که متخصصین الکترونیک برنامه نویسی را نهایی کردند، تکنسین‌های کالیبراسیون چک نهایی را انجام می‌دهند. این بازبینی مجدد تایید می‌کند که آنالایزر داده‌های گاز را به درستی می‌خواند و تمامی مراحل برنامه نویسی به درستی انجام شده‌اند. در واقع در این مرحله تمامی تست‌های قبلی دوباره گرفته می‌شوند تا تصمیم نهایی در مورد صحت خوانده‌های دستگاه گرفته شود.

در آزمایشگاه کالیبراسیون “QED” تکنسین‌ها بیش از ۲۰۰ فرآیند کالیبراسیون سالانه (یا کمتر از یک سال) را انجام می‌دهند و مادربوردها و “PCP” داخل تجهیزات را به دقت تنظیم می‌کنند. بعضی از این دستگاه‌ها در شرایط عالی به آزمایشگاه می‌رسند که فقط نیاز به یک کالیبراسیون ساده سالانه دارند، اما بعضی هم با افتادن زیر چرخ‌های ماشین‌های سنگین میدانی با بدنه و صفحه شکسته به آزمایشگاه می‌رسند.

نکاتی برای کالیبره نگه داشتن تجهیزات

  • اولین و مهمترین نکته، همیشه دستورالعمل‌ها و توصیه‌های سازنده در مورد تجهیزات و نحوه نگهداری آن‌ها را بخوانید و رعایت کنید.
  • کیت‌های نگهداری و فیلترهای محافظ را پیدا و استفاده کنید که در داخل جعبه تجهیزات قرار می‌گیرند و آن‌ها را در برابر آسیب محافظت می‌کنند. نمونه این فیلترها، فیلتر آب است که در قسمت‌های که میعان زیاد است و یا سایت‌هایی که سطح ایستایی آب بالایی دارند، از دستگاه شما محافظت می‌کنند. میعانات ممکن است در دقت تجهیزات اثر منفی بگذارند. فیلترهای آب که پاک کننده داخلی رطوبت گازی نیز دارند به شدت در تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند، به خصوص دستگاه‌هایی که میزان “CO2“ یخچال‌های پزشکی را در صنایع داروسازی، لقاح مصنوعی و تحقیقات پزشکی زیر نظر می‌گیرند. استفاده از فیلتر در این دستگاه‌ها برای اطمینان از دقت داده‌ها بسیار ضروری است.
  • حداقل روزی یک بار کالیبراسیون میدانی را انجام بدهید. این کار شما را مطمئن می‌سازد که آنالایزر اطلاعاتی را به درستی و با تنظیمات پیش فرض کارخانه دریافت کرده و می‌خواند. کالیبراسیون میدانی به وسیله یک کیت (که در آن یک کانتور دستی گاز ۲۴ اینچی و یک رگولاتور در کیف حمل مخصوص قرار دارند) انجام می‌گیرد. کاربران این کانتور را از طریق مخلوط غلیظ شده مخصوص به تجهیزات خود وصل می‌کنند که این مخلوط نسب گازی متناسب با کاربرد کاربران را دارد. یکی از محبوب ترین نسبت‌های گازی در مخلوط‌های غلیظ شده یک کیت برای صنعت ال.اف.جی و بیوگازهاست که گاز داخل آن را ۵۰% متان و ۳۵% دی اکسید و مابقی را گازهای دیگر تشکیل می‌دهند.

منبع: Gasworld