ابزاردقیق در صنایع دارویی

ابزار دقیق در صنعت دارو بخشی جدایی ناپذیر از تجهیزات تولید دارو است. آنها دست در دست هم با قطعات مختلف تجهیزات برای جمع آوری اطلاعات در مورد فرآیند کار می کنند. داده های ابزارهای فرآیندی اساس تصمیم گیری های مختلف در طول عملیات تولید را تشکیل می دهد.

اتوماسیون در تجهیزات داروسازی برای تصمیم گیری صحیح و به موقع به ابزار فرآیند متکی است. اگر ابزارهای فرآیند به درستی انتخاب نشده باشند یا معیوب شده باشند، ماشین به طور رضایت بخشی کار نخواهد کرد.

♦ ابزار دقیق در صنعت داروسازی چیست؟

ابزار دقیق متغیرهای فیزیکی مختلف را اندازه گیری می کند و آنها را به یک سیگنال الکتریکی معادل تبدیل می کند. کنترل کننده های مختلف می توانند این سیگنال های الکتریکی را برای اجرای چندین عملیات تولیدی درک کنند.

بسته به عملکرد و کاربرد، بخش های مختلفی از یک ابزار وجود دارد. با این حال، آنها را می توان به سه جزء اصلی طبقه بندی کرد - عنصر حسگر، مدار تهویه، و اتصال خروجی.

• عنصر حسگر:  عنصر حسگر متغیر فیزیکی مانند دما و فشار را احساس می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. سیگنال الکتریکی در این مرحله متغیر، غیر شرطی و از نظر مقدار بسیار کم است. نمی‌توان از آن برای پردازش اطلاعات استفاده کرد و قبل از استفاده توسط کنترل‌کننده‌های خارجی یا مدار نیاز به شرطی‌سازی دارد.
• مدار تهویه:  سیگنال الکتریکی از عنصر حسگر به مدار تهویه می رود. از الگوریتم های مختلفی مانند Gain در سیگنال الکتریکی برای تبدیل آن به فرم قابل استفاده توسط یک کنترل کننده خارجی یا برنامه ریزی منطقی کنترل کننده - PLC استفاده می کند.
• اتصال دهنده ها:  پس از اینکه سیگنال الکتریکی به شکلی که یک کنترل کننده خارجی می تواند به طور موثر از آن استفاده کند، شرطی می شود، به کانکتورها می رود. این کانکتورها ابزار را به یک کنترل کننده یا مدار خارجی متصل می کنند.

♦ انواع ابزار دقیق در صنعت داروسازی

ابزار دقیق مختلفی در صنعت داروسازی برای متغیرهای فیزیکی مختلف وجود دارد. انتخاب ابزار دقیق بستگی به فرآیند ساخت دارد. اگر یک فرآیند تولید به دما نیاز داشته باشد، از ابزار مربوطه آن استفاده می شود. به طور مشابه، ابزار مربوط به آنها در تجهیزات برای متغیرها استفاده می شود.

برخی از متغیرهای رایج که ابزارهای فرآیندی برای آنها در صنعت داروسازی استفاده می شود به شرح زیر است.

♦ درجه حرارت

دما رایج ترین متغیر فیزیکی مورد استفاده در صنعت داروسازی است. در فرآیندهایی که برای اجرای آنها به دمای خاصی نیاز دارند استفاده می شود.

دو نوع سنسور دما در صنعت داروسازی استفاده می شود - RTD و ترموکوپل.

• RTD (وابسته به دمای مقاومت) : این حسگرها از موادی تشکیل شده اند که از مقاومت برای نمایش متغیرهای فیزیکی ورودی استفاده می کنند. مقاومت با مقدار دما نسبت مستقیم دارد، یعنی با افزایش دما، مقاومت افزایش می یابد. سنسورهای RTD برای برنامه‌هایی استفاده می‌شوند که برای اجرای یک فرآیند دارویی به محدوده دمای پایین نیاز دارند.
• ترموکوپل:  این سنسورها ترکیبی از دو ماده فلزی مختلف هستند که به یکدیگر متصل شده اند. در محل اتصال این فلزات، ولتاژ در محدوده میکروولت القا می شود. این ولتاژ با مقدار دما نسبت مستقیم دارد. آنها اغلب برای برنامه هایی استفاده می شوند که به محدوده دمای بالا نیاز دارند.

صنعت داروسازی از سنسورهای دما در فرآیند و تجهیزات زیر استفاده می کند.

• تجهیزات استریلیزاسیون مانند اتوکلاوها و ضدعفونی کننده های حرارت خشک . این تجهیزات برای استریل کردن به مقادیر دمای خاصی نیاز دارند. سنسورهای دما برای دستیابی، کنترل و نظارت بر مقدار مورد نظر استفاده می شوند.
• سنسورهای دما نیز در مخازن مختلف برای تولید محصولات دارویی و ذخیره مایعات دیگر در سطح دمایی مشخص استفاده می‌شوند.
• در بخش دانه بندی، محصولات خاصی در مرحله خشک شدن به دمای خاصی نیاز دارند.
• سیستم HVAC Pharma از سنسورهای دما برای کنترل و حفظ سطوح دمایی خاص در مناطق مختلف تاسیسات دارویی استفاده می کند.
• ماشین‌های بسته‌بندی از سنسورهای دما برای کنترل و حفظ سطوح دمایی خاص در طول فرآیندهای مختلف استفاده می‌کنند.

♦ فشار

سنسورهای فشار برای اندازه گیری فشار در تجهیزات دارویی برای فرآیندهای مختلف استفاده می شوند. مانند دما، فشار به عنوان بخشی از نیاز فرآیند اعمال می شود و در صورت عدم استفاده از فشار صحیح، فرآیند نمی تواند اجرا شود.

از رسانه های فیزیکی مختلف می توان برای اعمال فشار استفاده کرد، مانند بخار، هوای فشرده یا آب. برای هر رسانه فیزیکی، سنسور متفاوتی استفاده می شود. به عنوان مثال، سنسور فشار برای بخار نمی تواند برای هوا یا آب فشرده استفاده شود.

انواع مختلفی از سنسورهای فشار برای فرآیندها و کاربردهای مختلف وجود دارد. برخی از سنسورهای فشار رایج مورد استفاده در صنعت داروسازی شامل موارد زیر است.

♦♦  فشار مطلق

فشار مطلق مقدار فشاری است که تحت تأثیر مقادیر اتمسفر قرار نمی گیرد. از یک دیافراگم تشکیل شده است که در معرض فشار قرار گرفته و از طرف دیگر تهویه می شود. طرف تهویه شده در معرض یک محفظه خلاء مطلق است که به طور دائم مهر و موم شده است، که از تأثیر جو جلوگیری می کند.

♦♦ فشار دیفرانسیل

سنسورهای فشار دیفرانسیل تفاوت بین دو سطح فشار را اندازه گیری می کنند. به ورودی فشار از دو مکان مختلف نیاز دارد. مکانیسم داخلی تفاوت را محاسبه می کند. سپس فشار دیفرانسیل برای کاربردهای مشخص شده آنها استفاده می شود.

♦♦ فشار خلاء

فشار خلاء خلاء را در یک محفظه یا محفظه بسته اندازه گیری می کند. فشار خلاء به معنای فشار کمتر از مقدار اتمسفر است و در کاربردهایی که نیاز به تخلیه ظروف برای تکمیل فرآیند عملی دارند استفاده می شود.

برخی از تجهیزات فرآیندی که در آنها از سنسورهای فشار استفاده می شود شامل اتوکلاو، خشک کن انجمادی و واحدهای انتقال هوا می باشد.

♦ سنسورهای جریان

سنسورهای جریان، مقدار سیالی را که در یک مقطع محصور جریان دارد، شناسایی و اندازه گیری می کنند. آنها در تجهیزات و فرآیندهایی که نیاز به کنترل دقیق سیال در طول فرآیندهای تولید محصول دارند استفاده می شوند.

نمونه هایی از برخی فرآیندهایی که نیاز به سنسورهای جریان دارند شامل موارد زیر است.

• فرآیند تولید دارو
• در بسته‌بندی‌های تزریقی، از نمایشگر جریان برای پر کردن دقیق مقدار دارو در ویال‌ها و آمپول‌ها استفاده می‌شود.
• برای مایع جامد خوراکی، سنسورهای جریان بر میزان مایع پر شده در مخزن نظارت می کنند.
• در سیستم HVAC فارما، از نمایشگرهای جریان برای نظارت بر جریان هوا در یک منطقه با نصب سنسورهای جریان هوا در ناحیه مورد نظر استفاده می شود.
• در تصفیه خانه های آب ، از سنسورهای جریان برای نظارت و کنترل جریان استفاده می شود
  • آب خام ورودی
  • مواد شیمیایی
  • آب، همانطور که از مراحل مختلف تصفیه عبور می کند
  • خروجی آب تصفیه شده و مقطر.
  • بخار خروجی در مولد بخار

♦ سنسورهای سطح

سنسورهای سطح، سطح مایع را در یک ظرف کنترل می کنند. کنترل کننده اصلی، مانند کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی، از خروجی سنسور سطوح برای حفظ سطح سیال در یک ظرف استفاده می کند. اگر سیال به زیر سطح مورد نظر کاهش یابد، پمپ را به کار می اندازد یا نشان می دهد.

برخی از فرآیندها و تجهیزاتی که از حسگرهای سطح استفاده می‌کنند شامل موارد زیر است.

• سنسورهای سطح در مخازن ذخیره سازی نیروگاه های تصفیه آب استفاده می شوند. هنگامی که مخازن ذخیره با حداکثر ظرفیت پر از آب می شوند، سیگنال توقف کارخانه را برای جلوگیری از سرریز شدن آب نشان می دهد. سنسورهای سطح نیز برای سیگنال دادن به سیستم گردش خون برای شروع / توقف استفاده می شوند.

• دستگاه پرکن مایع از سنسورهای سطح برای نظارت بر مقدار مایع در قیف استفاده می کند. دو هدف سنسور سطح وجود دارد.

• هدف اول پر کردن مایع در قیف است. هنگامی که مایع به زیر نقطه تنظیم می رسد، سیستم پر کردن قیف را فعال می کند تا سطح مایع را تشکیل دهد.
• هدف دوم این است که وقتی مایع به زیر نقطه مرده می‌افتد، دستگاه را متوقف کنید زیرا سطوح زیر نقطه مرده بر سرعت پر شدن تأثیر می‌گذارد و قیف را خالی می‌کند.

♦♦ پیکربندی نصب

در داروسازی، مانند سایر صنایع، دو پیکربندی برای نصب سنسور سطح وجود دارد - سطح نقطه و پیوسته.

♦♦♦ سطح نقطه

در پیکربندی سطح نقطه، سنسور سطح مایع یک نقطه خاص را تشخیص می دهد. هنگامی که مایع به این نقطه می رسد، به کنترل کننده اصلی سیگنال باینری (روشن/خاموش) می دهد. این در برنامه‌ای استفاده می‌شود که فقط به عملکرد ON/OFF نیاز دارد.

سنسورهای سطح نقطه نیز به عنوان مکانیزم ایمنی برای جلوگیری از ریختن مایعات در صورت شکست سایر مکانیسم‌های کنترل ایمنی سطح استفاده می‌شوند.

♦♦♦ مانیتورینگ سطح مستمر

نظارت مداوم سطح، مقدار لحظه ای سطح سیال را در یک ظرف نشان می دهد. آنها سیگنال های الکترونیکی مربوط به سطح مایع را تولید می کنند. با افزایش سطح مایع، مقدار سیگنال الکترونیکی نیز افزایش می یابد. به طور مشابه، اگر سطح مایع کاهش یابد، مقدار نیز کاهش می یابد.

سنسورهای سطح دو نوع سیگنال الکترونیکی تولید می کنند - 4 تا 20 میلی آمپر و 0 تا 10 ولت. به این معنی که حداقل سطح برابر با 4 میلی آمپر یا 0 ولت است، در حالی که 20 میلی آمپر یا 10 ولت برابر با حداکثر سطح است.

♦♦♦ انواع سنسور سطح

دو نوع قابل توجه سنسور سطح در صنعت داروسازی وجود دارد - تماسی و بدون تماس.

• سنسور سطح تماس مستقیماً با مایع می آید. دارای یک میله بلند است که به حداقل و حداکثر ظرف مدرج شده است. نقاط مختلف میله ها سطوح مختلف را در یک ظرف مشخص نشان می دهد.
• سنسور سطح تماس کمتر در تماس مستقیم با مایع نیست. در عوض، در فاصله ای از حداکثر ظرفیت یک کانتینر نصب می شود. این دستگاه با ارسال و دریافت پالس الکترونیکی سطح مایع را به صورت الکترونیکی اندازه گیری می کند.

اندازه گیری سطح رادیو متریک

معرفی رادیومتریک

اندازه گیری سطح رادیومتریک بر اساس یک اصل اندازه گیری ساده اما بسیار موثر است. با کمک یک منبع میله ای یا یک منبع نقطه ای، یک میدان پرتو گاما ایجاد می شود که مخزن  را در محدوده اندازه گیری مورد نظر تابش می کند. هنگام نفوذ به مخزن، شدت تابش گاما ضعیف می شود. با افزایش سطح در این میدان تابش، تشعشع بیشتری جذب می شود.

شدت تضعیف شده توسط محصول در حال اندازه گیری در طرف مقابل ظرف توسط یک آشکارساز بسیار حساس اندازه گیری می شود. از آنجایی که ضخامت دیوار، مسیر تابش و نوع منبع ثابت است، تغییر در سطح پر شدن به تنهایی بر تضعیف تابش تأثیر می گذارد. اندازه گیری سطح رادیومتری بدون تماس است، که یک مزیت بزرگ نسبت به سایر تکنیک های اندازه گیری است.

نتایج اندازه گیری تحت تأثیر دما، گرد و غبار، فشار یا رنگ قرار نمی گیرد. رسانایی ماده ای که باید اندازه گیری شود و خواص شیمیایی محصول نیز تأثیری بر نتایج ندارد. این خوانش دقیق را در هر موقعیتی به شما ارائه می دهد.

مزایای و معایب اندازه گیری به روش رادیومتریک

• مزایا

  • اندازه گیری غیر تماسی
  • تضمین ایمنی فرآیند به دلیل قرار گرفتن در خارج از مخزن فرآیند
  • اندازه گیری دقیق و قابل تکرار برای برنامه های کاربردی سطح، چگالی و رابط
  • امن و آسان برای نصب
  • تجهیزات اندازه گیری قابل اعتماد
  • بدون نیاز به تعمیر و نگهداری در هر زمان

• معایب

  •  تشعشعات مورد استفاده برای اندازه گیری سطح

اصل رادیواکتیویته

رادیواکتیویته را می توان به طور تقریبی به سه نوع طبقه بندی کرد که هر کدام از آنها در اثر فروپاشی ایزوتوپ رادیواکتیو ساطع می شوند:

• تابش آلفا: تابش ذرات به شکل نوکلئون هلیوم (ذره آلفا)
• تابش بتا: تابش ذرات عنصری به شکل الکترون و/یا پوزیترون (ذره بتا)
• تابش گاما: امواج الکترومغناطیسی پرانرژی مشابه امواج رادیویی و نور

با اندازه گیری تراز و چگالی رادیومتری، فقط از تابش گاما استفاده می شود. تابش آلفا و بتا به اندازه کافی قوی نیستند که بتوانند به مواد جامد نفوذ کنند، اما انرژی بالا و طول موج فرکانس بالا امواج گاما از طریق مواد در مسیر پرتو تابش می کنند.

هنگامی که پرتو گاما از ماده عبور می کند، سرعت جذب با ضخامت لایه، چگالی ماده، سطح مقطع جذب ماده و انرژی موج متناسب است. بنابراین، جذب و انرژی عوامل اصلی هستند که بر اندازه منبع مورد نیاز و کیفیت اندازه‌گیری رادیومتریک تأثیر می‌گذارند.

ایزوتوپ‌های صنعتی معمولی که در کاربردهای رادیومتری استفاده می‌شوند، سزیم-137 (Cs-137) و کبالت-60 (Co-60) هستند. این دو ایزوتوپ از نظر ویژگی‌های فیزیکی متفاوت هستند و سزیم نیمه‌عمر بیشتری دارد اما انرژی تابش گامای ساطع‌شده کمتری دارد. کبالت-60 نیمه عمر کوتاه تری با انرژی بالاتر دارد.

نیمه عمر مدت زمانی است که طول می کشد تا منبع تجزیه شود تا زمانی که به نیمی از فعالیت تولید شده توسط ایزوتوپ اصلی برسد. نیمه عمر Cs-137 30.17 سال و Co-60 5.2 سال است. به طور معمول، Cs-137 در کاربردهای صنعتی استفاده می شود، زیرا به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارد (یعنی جایگزینی منابع) و فعالیت ها یا قدرت آن برای اکثر برنامه ها کافی است. در موارد خاص، Co-60 ممکن است برای تابش از طریق مواد ضخیم یا سیالات با چگالی بالا مورد نیاز باشد.

یک فرمول اندازه منبع را با در نظر گرفتن هر چیزی در مسیر پرتو (دیواره های مخزن، عایق، کویل های گرمایشی و موانع) و فاصله منبع تا آشکارساز تعیین می کند. محاسبه از معادله زیر استفاده می کند:

P = Fa · Fs · Fi
___________

K

جایی که

P = فعالیت منبع مورد نیاز در mCi

K = ضریب ایزوتوپ (K = 3.55 برای Cs-137 و 13.2 برای Co-60)

r 2 =F a ، جایی که r به فاصله منبع تا آشکارساز اشاره دارد.

F s = جذب، بسته به چگالی ماده و ضخامت ماده در مسیر پرتو

F i = حساسیت آشکارساز

امروزه چنین محاسباتی در یک برنامه نرم افزاری انجام می شود که تمام حدسیات را از اندازه گیری حذف می کند . اکثر تولید کنندگان یک برنامه اندازه گیری دارند. این برنامه می تواند اندازه منبع و میزان نوردهی را در نگهدارنده منبع و آشکارساز محاسبه کند و از این محاسبات برای تخمین دقت برنامه استفاده کند. همه اندازه‌بندی‌ها بر اساس دستورالعمل‌های «تا حد قابل قبولی کمتر» (ALARA) است. یعنی اندازه منبع محدود به کوچکترین اندازه مورد نیاز برای انجام اندازه گیری مورد نیاز است.

فلومتر التراسونیک G300

فلومتر اولتراسونیک E+H Proline Prosonic G 300 برای طیف وسیعی از کاربردهای گاز حتی با گاز مرطوب و تغییر خواص و ترکیبات گاز طراحی شده است. G 300 اندازه گیری دقیق گاز طبیعی و فرآیندی را در صنایع شیمیایی و همچنین نفت و گاز فراهم می کند. فرستنده جمع و جور انعطاف پذیری بالایی از نظر عملکرد و یکپارچگی سیستم را با گنجاندن دسترسی یک طرفه، نمایشگر از راه دور و اپشن های اتصال بهبود یافته ارائه می دهد. فناوری Heartbeat انطباق و ایمنی فرآیند را همیشه تضمین می کند.

• دستگاه انعطاف‌پذیر با مخلوط‌های گازی قابل تعریف توسط کاربر برای انجام وظایف اندازه‌گیری
• حداکثر قابلیت اطمینان حتی با گاز مرطوب یا مرطوب - طراحی حسگر غیر حساس به میعانات
• کنترل فرآیند با کارایی بالا - مقادیر جبران شده فشار و دما در زمان واقعی
• راه حل کارآمد - چند متغیره، بدون افت فشار
• دسترسی کامل به اطلاعات فرآیندی و تشخیصی - ورودی/خروجی های متعدد و آزادانه قابل ترکیب
• کاهش پیچیدگی و تنوع – قابلیت تنظیم آزادانه ورودی/خروجی
• تأیید یکپارچه - فناوری Heartbeat

ترانسمیتر سطح راداری وگا VEGAPULS 6X

ترانسمیتر سطح راداری وگا  تایپ جدید | VEGAPULS 6X

اندازه گیری مایعات و جامدات درشت دانه تا ارتفاع 120 متر

کاربرد ترانسمیتر راداری وگاپالس 6X

VEGAPULS 6X یک سنسور چند کاربره برای اندازه‌گیری مداوم سطح مایعات و جامدات حجیم در تمام شرایط فرآیند است. VEGAPULS 6X با توجه به پیکربندی و راه اندازی برنامه گرا، راه حلی قابل اعتماد و مقرون به صرفه را برای تمام برنامه های کاربردی ارائه می دهد. 

با توجه به سیستم های آنتن متغیر خود، عملکرد بدون تعمیر و نگهداری را در همه کاربردها تضمین می کند

 

مشخصات فنی ترانسمیتر راداری مدل 6X

• دامنه اندازه گیری : 120 متر

• دمای فرآیند : 450...196- درجه سانتی گراد

• دقت : ± 1 میلی متر

• فشار فرآیند : 160...1- بار

• فرکانس : 6گیگاهرتز /  26گیگاهرتز /  80 گیگاهرتز

• زاویه پرتو : ≥ 3 درجه

• دمای محیط : 80....40- سانتی گراد

 

• دارای انواع اتصالات مکانیکی مختلف با تنوع بالا

ترانسمیتر کنداکتیویته و غلظت CLD134

ترانسمیتر کنداکتیویته Smartec CLD134 یک سیستم اندازه گیری بر اساس هدایت القایی که  در صنایع غذایی، نوشیدنی و علوم زیستی کاربرد دارد.

ترکیب فرستنده و سنسور در برابر تداخل ایمن بوده و به ویژه استفاده از آن آسان می باشد.

 این سیستم به لطف بدنه‌ای که از PEEK مواد غذایی بدون فایبرگلاس ساخته شده، طراحی بدون شکاف و مهر و موم و گواهی‌های بهداشتی آن، بالاترین نیازهای بهداشتی و استریل را برآورده می‌کند.

 بنابراین Smartec CLD134 سیستم ایده آلی برای تضمین بالاترین سطح ایمنی و کیفیت برای محصولات و فرآیندهای شما است.

---

مزایا

• طراحی منحصر به فرد بهداشتی از آلودگی مجدد جلوگیری می کند

• با کلیه گواهی های بهداشتی مورد نیاز برای کاربردهای بهداشتی و استریل

• گواهی زیست سازگاری USP کلاس VI

• مطابق با EG 2023/2006 و 1935/2004

• مناسب برای CIP (تمیز کردن در محل) و SIP (استریل کردن در محل)

• بادوام به دلیل طراحی کاملاً قالب‌گیری شده و بدون مهر و موم

---

مشخصات فنی

•  اصل اندازه گیری : هدایت القایی

• کاربرد : صنایع غذایی، آشامیدنی و دارویی، بیوتکنولوژی، لبنیات

• ویژگی ها : طراحی ویژه برای استفاده در کاربردهای بهداشتی و بسیار مناسب برای کاربردهای زیر:
  جداسازی فاز، کنترل فرآیندهای CIP، کنترل غلظت، کنترل محصول، نظارت بر نشت

• محدوده اندازه گیری : (100µS/cm ... 2000mS/cm)(ثابت سلول k: 6.3 1/cm)

• طرح : طراحی بهداشتی ساخته شده از PEEK ایمن برای مواد غذایی و کلیه تاییدیه های بهداشتی

• دمای فرایند : حداکثر 125 درجه سانتیگراد (حداکثر 257 درجه فارنهایت)(برای استریل کردن: حداکثر تا 150 درجه سانتیگراد برای حداکثر 60 دقیقه)(تا 302 درجه فارنهایت برای 60 دقیقه)

• فشار فرایند : (12 بار ابسلوت  تا 90 درجه سانتیگراد) / (174 بار ابسلوت تا 194 درجه فارنهایت)

• حسگر دما : Pt1000 ، PT100 ، NTC30

• درجه حفاظت : IP67

• خروجی/ارتباط : رسانایی، غلظت و دما /  HART، Profibus ، 4...20mA

• گواهی های اظافی : FDA، EHEDG، 3-A، Bioreactivity USP کلاس VI قسمت <87> و <88>، مقررات EC شماره 1935/200