Erfahren Sie mehr über Indigo Messwertgeber in diesem Blog: „Benötige ich einen Indigo Messwertgeber oder nur eine Indigo Sonde?“

Die Vaisala Indigo-Produktfamilie ist eine modulare Lösung mit austauschbaren Sonden, intelligenten Messwertgebern und der intuitiven PC-Software Indigo Insight. Es stehen zahlreiche Sonden zur Messung verschiedener Parameter zur Auswahl: Feuchte, Temperatur, Taupunkt, Kohlendioxid, Feuchte in Öl und verdampftes Wasserstoffperoxid. Die Sonden können an drei verschiedenen Messwertgebern angebracht werden: dem Indigo201, dem Indigo202 und dem Indigo520. Doch wann ist eine Sonde allein ausreichend und wann benötigt man sowohl eine Sonde als auch einen Messwertgeber?

Indigo-kompatible, intelligente Sonden basieren auf unserer etablierten Technologie und umfassen alles, was zur Durchführung von Messungen erforderlich ist. Eigentlich handelt es sich bereits bei den Sonden um Messwandler. 

Die Indigo-Sonden wurden unter Berücksichtigung der Bedürfnisse der Benutzenden entwickelt. Kleine Details sind wichtig, beispielsweise standardisierte Kabel und eine Kontrollleuchte im Sensorgehäuse, die anzeigt, ob die Sonde mit Strom versorgt wird. Die Leuchte zeigt außerdem an, ob die Kommunikationsverbindung funktioniert. Blinkt die Kontrollleuchte, werden Daten erfolgreich an das System übertragen. Stellen Sie sich eine Situation vor, in der Sie in einer großen Industrieanlage mehrere Sonden an schwer zugänglichen Stellen montieren müssen, etwa 6 m über dem Boden. Wie können Sie feststellen, dass sie funktionieren? Die Kontrollleuchte der Indigo-kompatiblen Sonden zeigt sowohl an, dass sie funktionieren, als auch, dass sie Daten übertragen. Bei einem Fehler leuchtet die Kontrollleuchte rot. Dies ist eines von zahlreichen Details, die die hohe Qualität des Geräts verdeutlichen. 

Standardisierte Kabel bieten außerdem enorme Flexibilität. Falls Sie eine längeres Kabel benötigen, müssen Sie nicht das gesamte Produkt an uns zurücksenden. Stattdessen können Sie einfach ein Standardkabel verwenden, um den Messwertgeber und die Sonde miteinander zu verbinden.

Die Entscheidung, ob man lediglich eine Sonde oder eine Kombination aus Sonde und Messwertgeber verwenden sollte, hängt davon ab, welche Systemanschlüsse vorhanden sind. Wie sieht es beispielsweise mit dem seriellen Protokoll Modbus RTU aus? Ist der Stromanschluss geeignet? Wird eine galvanische Trennung benötigt?

Typische Kunden, die sich eher nur für eine Sonde entscheiden, sind häufig Erstausrüster (OEMs) oder Hersteller von integrierten Systemen mit eigener Benutzungsoberfläche zur Überwachung von Messdaten. Alle Endbenutzenden können eine eigenständige Sonde verwenden, sofern die Anforderungen zwischen Systemverbindung und Spannungsversorgung erfüllt sind und die erweiterten Funktionen des Messwertgebers nicht benötigt werden. Es gibt jedoch keine speziellen Anwendungsbereiche oder Branchen, in denen die Verwendung eigenständiger Sonden besonders vorteilhaft ist. Manchmal sind Unternehmen anfangs davon überzeugt, dass sie sowohl eine Sonde als auch einen Messwertgeber benötigen, verzichten schlussendlich dann aber doch auf Letzteres. Beispielsweise kaufte ein Pharmaunternehmen zuerst Indigo-kompatible Sonden zusammen mit Indigo201-Messwertgebern. Nach einiger Zeit bemerkte das Unternehmen, dass Modbus für seine Anforderungen völlig ausreicht, und es entschied sich dafür, nur die Indigo-Sonden ohne die Indigo-Messwertgeber zu verwenden. 

Vorteile der Verwendung eines Messwertgebers

Obwohl die Indigo-Sonden als eigenständige Messinstrumente verwendet werden können, raten wir dennoch unbedingt zur Verwendung zusammen mit einem Indigo-Messwertgeber. Ein Messwertgeber mit lokalem Display ist etwa dann hilfreich, wenn es Unklarheiten gibt, wenn ein Problem auftritt oder wenn vor Ort Wartungsarbeiten durchgeführt werden. Verborgene Kosten können dadurch beträchtlich gesenkt werden. Die Sondendaten werden beispielsweise am Display des Messwertgebers angezeigt, sodass Benutzende sehen können, was vor sich geht.  

Betrachten wir das Praxisbeispiel eines nordeuropäischen Kunden, der für einen Endbenutzenden in der Karibik Indigo-Sonden ohne Messwertgeber gekauft hat. Die Sonden wurden über ein analoges Signal mit dem Automatisierungssystem des Endbenutzenden verbunden. Ein Problem trat auf und trotz einer umfassenden Fehlerbeseitigung konnte der Endbenutzende die Ursache dafür nicht finden. Die Einkaufsgesellschaft schickte schließlich einen Techniker in die Karibik, nur um festzustellen, dass die Skalierung des analogen Signals nicht passte, wodurch das System auf die von den Sonden übermittelten Werte nicht richtig reagierte. Hätte sich die Einkaufsgesellschaft in diesem Fall für einen Messwertgeber mit Display entschieden und ihn mit dem System verbunden, hätte sie darauf verzichten können, einen Techniker zu schicken. Es wäre von vorne herein kostengünstiger gewesen, den Messwertgeber mit Display zu kaufen. 

Für eine effiziente Wartung reicht es nicht, sich auf analoge Anzeigemesswertgeber mit herstellerspezifischen Anschlusskabeln und einen Techniker zu verlassen, der die Messgeräte einzeln überprüft. Messwertgeber mit Displays stellen für große Industrieanlagen, in denen Hunderte Messsonden zum Einsatz kommen können, die einzige intelligente Wahl dar. 

Die Anzeige von historischen Daten ist ein weiterer Grund, warum der Messwertgeber wichtig ist. Manche Automatisierungssysteme archivieren Daten nicht über einen längeren Zeitraum oder sogar überhaupt nicht. Aus diesem Grund ist eine lokale Datenspeicherung im Messwertgeber von Vorteil. Es ist überaus bequem, die historischen Daten aus der Trendansicht zu analysieren, während vor Ort die Prozessbedingungen in Augenschein genommen werden. Das Ereignisprotokoll eignet sich ebenfalls ausgezeichnet zur Untersuchung zufälliger Prozessausfälle. 

Nicht zu vergessen, dass Messwertgeber außerdem extrem wasserdichte Anschlussdosen darstellen. Messwertgeber mit Verkabelungsköpfen im Inneren halten anspruchsvollen Bedingungen sehr gut stand, sodass vor Ort keine zusätzlichen Anschlussdosen benötigt werden. Alle Verbindungen können im Gehäuse des Messwertgebers vorgenommen werden. 

Des Weiteren bieten Messwertgeber eine galvanische Trennung, eine unerlässliche Funktion in anspruchsvollen Industrieumgebungen. Bei der galvanischen Trennung handelt es sich um ein Konstruktionsverfahren, bei dem elektrische Stromkreise voneinander getrennt werden, um Streuströme zu vermeiden. Signale können zwischen den galvanisch getrennten Stromkreisen übertragen werden, Streuströme, z. B. durch Unterschiede beim Erdpotential verursachte oder durch Wechselstrom induzierte Ströme, hingegen nicht. Ohne galvanische Trennung kann die Messung gestört werden, was wiederum ungenaue Daten zur Folge haben kann. Im schlimmsten Fall kann das Fehlen einer galvanischen Trennung zu einem Ausfall des Geräts führen. Wenn Sie in industriellen Umgebungen mit analogen Signalen arbeiten, sollten Sie stets Geräte mit galvanischer Trennung verwenden. Diese erhalten Sie durch die Verwendung eines Indigo-Messwertgebers.  

Analoge oder digitale Kommunikation?

Drei Indigo-Messwertgeber stehen zur Auswahl: der Indigo201, der Indigo202 und der Indigo520. Die Messwertgeber der Serie Indigo200 verfügen über drei Analogausgänge und der Indigo520 über vier, weswegen mehr Signale an das Automatisierungssystem übertragen werden können. Obwohl manche Indigo-kompatiblen Sonden, wie beispielsweise die Sonden der Serie HPP270 zur Messung von verdampftem Wasserstoffperoxid, zwei Analogausgänge bieten, können mit ihnen mehr Variablen gemessen werden. Wenn Sie in Ihrem System drei, vier oder mehr Variablen benötigen, ist ein Messwertgeber mit viel mehr Analogausgängen erforderlich. 

Analoge Meldungen sind für moderne Industrieanwendungen häufig nicht geeignet. Wenn beispielsweise gemeldet werden soll, ob die Messung korrekt ausgeführt wird, ob die Daten zuverlässig sind und aus welchen Gründen der Messwertgeber den Wert Null anzeigt, werden komplexere Messwertgeber benötigt. Bei der Messung des Taupunkts müssen Benutzer unbedingt wissen, wann die automatische Kalibrierung durchgeführt wird, da zu diesem Zeitpunkt entweder keine Messwerte zur Verfügung stehen oder die Werte nicht zuverlässig sind. Analoge Meldungen können das nicht anzeigen. Um mit analogen Meldungen den Status des Messwertgebers anzuzeigen, wären separate Signale für den Relais- und den Binäreingang erforderlich. Dieses Problem gilt nur für analoge Kanäle. Bei numerischen Systemverbindungen wie Modbus RTU, Modbus TCP/IP oder OPC UA gibt es keine Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl der numerischen Werte, die vom Gerät übertragen werden können. 

Obwohl Analogausgänge unkompliziert erscheinen mögen, können Sie sich in der Realität als sehr komplex herausstellen, da Signalumwandlungen durchgeführt werden müssen. Die digitale Kommunikation hingegen gestattet den Messwertgebern die Herstellung einer direkten Verbindung zu einem bestehenden Automatisierungssystem, ohne die Komplexität des Systems zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil der digitalen Kommunikation ist das Wegfallen von Ungenauigkeiten, die bei der Umwandlung von analogen in digitale Signale auftreten. Des Weiteren muss die analoge Schleife nicht kalibriert werden, was in kritischen Fertigungsbranchen, wie beispielsweise in der Pharmaindustrie, wichtig ist. Neben dem Sensor müssen die Benutzer eventuell auch das Analogsignal kalibrieren, das am Systemeingang anliegt. In der numerischen Verbindung ist die Meldung immer numerisch exakt und die Datenübertragung muss nicht kalibriert werden.

Zuverlässigkeit und hohe Qualität

Der Messwertgeber Indigo520 wurde unter Laborbedingungen umfassend getestet. Gemäß der Philosophie von Vaisala wird bei den Tests der Messgeräte über die erforderlichen Standards hinausgegangen. Der Messwertgeber wird so lange unterschiedlichen Temperaturen, Feuchtegraden, Salznebel, UV-Licht, mechanischen Erschütterungen und Vibrationen ausgesetzt, bis er versagt. Dadurch erhält man verlässliche Kenntnisse darüber, was das Produkt im realen Einsatz aushält. Basierend auf diesen Kenntnissen können wir garantieren, dass die Spezifikationen des Geräts getestet wurden und der Wahrheit entsprechen. 

Der Messwertgeber Indigo520 mit Modbus TCP/IP auf der Basis von Ethernet ist eine ideale Option für Indigo-kompatible, intelligente Sonden. Die große Auswahl an Sonden zur Messung von Feuchte, Temperatur, Taupunkt, Feuchte in Öl, Kohlendioxid und verdampftem Wasserstoffperoxid bietet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, auch in rauen Umgebungen. Die Indigo-Messwertgeber und -Sonden sind korrosionsbeständig und für unterschiedliche Umgebungen und Temperaturen geeignet. Eine der anspruchsvollsten Umgebungen, in denen der Indigo520 zum Einsatz kommt, ist ein Energieübertragungsfeld in Perth, Australien. Dort ist das Gerät rund um die Uhr den Elementen ausgesetzt, auch direktem Sonnenlicht. 

Die kombinierte Verwendung von Messwertgeber und intelligenten Sonden ermöglicht außerdem die problemlose Demontage und Kalibrierung der Sonden, ohne den Messwertgeber entfernen zu müssen. Eine im Labor kalibrierte Ersatzsonde kann mit dem Messwertgeber verbunden werden, wodurch die Ausfallzeit beträchtlich verkürzt wird.

Unter Berücksichtigung all dieser Dinge ist es im Allgemeinen empfehlenswert, sich für einen der Indigo-Messwertgeber mit Indigo-Sonden zu entscheiden.

Erfahren Sie mehr zur Indigo-Produktfamilie.
Oder lesen Sie, warum die Wahl eines Messwertgebers Indigo520 für einen unserer Kunden eine gute Entscheidung war.
 

Gewisse Anwendungen einiger unserer Kund*innen erfordern es, dass Messwertgeber im Freien montiert werden können. Die Vaisala Indigo500 Serie  mit ihrer Produktfamilie intelligenter Sonden ist deshalb so konstruiert, dass sie für diese rauen und harten Bedingungen ausreichend robust ist. Wenn Sie beispielsweise die Feuchte in der Zuluft von Gasturbinen oder in der Verbrennungsluft für Dieselgeneratorstationen messen, müssen sich die Messgeräte im Freien befinden. Es gibt auch Anwendungen, bei denen dies nicht erwünscht ist, die Messung im Freien jedoch von praktischen Überlegungen abhängt.

Bei den meisten Außenanwendungen sind in der Regel Feuchte und Temperatur die wichtigsten zu messenden Parameter. Die Messung der Feuchte in Öl für Transformatoranwendungen ist ebenso zwingend eine Außenanwendung. Eine weitere gängige Außenanwendung ist die CO₂-Messung zur bedarfsgeregelten Lüftung von Gebäuden. Diese Art der Anwendung profitiert von der Fähigkeit der Serie Indigo500, Konfigurationen mit mehreren Parametern zu unterstützen. Das Messgerät befindet sich zum Beispiel auf dem Dach des Gebäudes und Sie können eine andere Sonde zur Messung der relativen Feuchte einsetzen.

Die drei größten Herausforderungen beim Außeneinsatz

Messgeräte für den Außeneinsatz müssen robust genug sein, um drei Hauptherausforderungen zu bewältigen: einen breiten Temperaturbereich, das Wetter und Sonneneinstrahlung oder UV-Strahlung. Die Temperatur ist einer der Parameter, der sich am einfachsten validieren lässt. Die Serie Indigo500 wurde in einer Klimakammer getestet und validiert, um sicherzustellen, dass das Gerät nicht nur extremen Außentemperaturen, sondern auch schnellen Änderungen dynamischer, schwankender Temperaturen standhält.

Die größte Herausforderung beim Wetter ist das Eindringen von Wasser in das Gerät. Daher haben wir die Serie Indigo500 mithilfe von IP-Tests (Ingress Protection) validiert, bei denen das Gerät Wassereinspritzung ausgesetzt wird, um die Robustheit der gesamten mechanischen Bauweise sicherzustellen. Eine andere Art und Weise, wie Wasser in das Gehäuse eindringen kann, ist Dampf, und dies wurde bei der Bauweise ebenfalls berücksichtigt. Ein Atemelement auf der Rückseite ermöglicht die Stabilisierung des Wasserdampfs zwischen der Innen- und Außenseite des Messwertgebergehäuses. So werden Kondensation und Druckänderungen im Inneren des Gehäuses aufgrund der sich ändernden Temperatur verhindert. Letzteres kann zu Unterdruck im Gehäuse führen, wenn das warme Gehäuse kühlen Wasserduschen ausgesetzt ist, was wiederum die Möglichkeit des Eindringens von Wasser in das Gehäuse erhöht – ein Test, der von Testingenieur*innen als „tropischer Regen“ bezeichnet wird.

Zum Schutz vor Sonneneinstrahlung haben wir uns für eine Aluminiumlegierung als Baumaterial entschieden, da diese UV-beständig ist und sich nicht verschlechtert. Eine spezielle Oberflächenbehandlung schützt vor Oxidation und Rostbildung. Alle diese Faktoren wurden bei der Entwicklung der Serie Indigo500 berücksichtigt und in Umwelttests während des gesamten F&E-Prozesses validiert, um sicherzustellen, dass sie den Anforderungen aller Arten von Außenanwendungen gerecht wird. Schließlich haben wir die Serie Indigo500 in den letzten beiden Wintern im südlichen Finnland im Freien getestet. Trotz des konstant feuchten und regnerischen Wetters wurden keine Probleme festgestellt.

Genaue Innen- und Außenmessungen

Der Verbindungsprozess der Serie Indigo500 mit Ihren bestehenden Systemen und Betriebsabläufen ist identisch, unabhängig davon, ob sich Ihre Anwendung im Innen- oder Außenbereich befindet. Genaue Messdaten können über dieselben Systemschnittstellen und dieselbe Konnektivität übertragen werden, einschließlich Analogausgänge, binärer Kontaktrelais, Ethernet und lokaler Schnittstellen wie dem Touchpanel-Display.

Obwohl Außenanwendungen nicht den primären Einsatzzweck der Serie Indigo500 bilden, haben wir strenge Anforderungen an die Bauweise befolgt, um sicherzustellen, dass sie den gleichen Standards wie Außengeräte entspricht. Und wenn sie für Außenanwendungen robust genug ist, bedeutet das natürlich, dass sie auch für Innenanwendungen robust und zuverlässig funktioniert. Wo immer Sie die Serie Indigo500 einsetzen, sie ist so konzipiert, dass Sie sich über viele Jahre auf zuverlässige und genaue Messdaten verlassen können.

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Die Unterstützung für zwei Sonden bezieht sich auf die Fähigkeit eines einzelnen Messwertgebers oder Überwachungsgeräts, mit zwei unabhängigen Messgeräten zu kommunizieren und deren Daten dann anzuzeigen, aufzuzeichnen und zu übertragen. Es ermöglicht die einfachere Überwachung mehrerer Parameter oder redundanter Parameter in derselben Umgebung oder an verschiedenen Stellen.

Was sind die Vorteile der Verwendung von zwei Sonden, die zwei verschiedene Parameter messen?

Oft erfordert eine Umgebung oder ein Prozess die Überwachung an mehreren Stellen und für eine Reihe verschiedener Parameter. Es ist üblich, sowohl die Einlass- als auch die Auslassbedingungen eines einzelnen Prozesses zu überwachen, um Produktqualität und Energieeffizienz sicherzustellen. Wenn die Montageumgebung eingeschränkt ist, ist ein Messwertgeber mit zwei Sonden eine nützliche und praktische Wahl, z. B. in Ölverarbeitungsanlagen mit mehreren Ölentwässerungsgeräten oder für das Brot-Proofing (mehrere Öfen), bei denen ein Messwertgeber zwei separate Öfen überwachen kann.

Die Biowissenschaftsindustrie überwacht häufig mehrere Parameter in einer einzigen Umgebung und benötigt mehrere Sensoren. Bestimmte Anwendungen, wie die Biodekontamination mit Wasserstoffperoxid, erfordern möglicherweise auch mehrere Messstellen in ausgedehnteren Umgebungen, falls Temperatur- und Luftstromabweichungen auftreten.

In jedem dieser Fälle kann ein einzelner Messwertgeber eingesetzt werden, um die Kommunikation zu vereinfachen und eine sauberere Montage zu ermöglichen. Dies reduziert in einigen Fällen Montagekosten und -aufwand und führt zu niedrigeren Betriebskosten.
 
Insgesamt besteht der Vorteil der Verwendung von zwei Sonden zum Messen von zwei verschiedenen Parametern darin, das Bewusstsein für die Bedingungen in einer Umgebung oder in einem Prozess zu erweitern. Wenn mehrere Variablen die Produktqualität oder die Energieeffizienz des Betriebs beeinflussen, ist es hilfreich, mehr als nur ein Messgerät zu verwenden, um einen besseren Einblick und Daten für Kontrollentscheidungen zu erhalten. 

Welche Kombinationen kann ich verwenden?

Es gibt viele Sondenkombinationen, da Vaisala intelligente Sonden für eine Vielzahl von Messparametern anbietet: Feuchte, Temperatur, Taupunkt, Kohlendioxid, Feuchte in Öl und verdampftes Wasserstoffperoxid. Es gibt keine Einschränkungen für Sondenkombinationen mit den verfügbaren intelligenten Sonden.

Die Messung in Bioinkubatoren erfolgt kontinuierlich mit vielen Kalibriervorgängen. Daher kann in einem Inkubator eine Kombination der CO₂-Sonde GMP251 mit der Feuchte- und Temperatursonde HMP9 zum Einsatz kommen, um korrekte pH- und Feuchtewerte sicherzustellen.

Wirbelschichttrockner, das Trocknen von Kunststoffen und das Aufbringen von Beschichtungen auf Kapseln sind Anwendungen, bei denen eine Kombination aus einer Taupunktsonde am Trocknereinlass und einer Feuchte- und Temperatursonde am Auslass verwendet werden kann. 

Für Anwendungen mit hoher Feuchte, bei denen ein erheblicher Kondensationsgrad auftritt, werden möglicherweise eine beheizte Sonde für den Feuchtegehalt sowie eine Temperatursonde, um Variablen wie die relative Feuchte zu berechnen, eingesetzt.

In fortschrittlichen Drucklufttrocknern werden möglicherweise zwei Taupunktsonden verwendet, um den Trocknerauslass sowie die Spülluft zu überwachen und so die Energieeffizienz zu erhöhen.

Bei Ölverarbeitungsvorgängen sollten möglicherweise sowohl die Feuchte in dem von ihnen aufbereiteten Öl als auch der Lufttaupunkt überwacht werden, um die Trockenheit des mit Öl befüllten Behälters sicherzustellen.

Welche Industrien und Anwendungen können am meisten davon profitieren?

Es gibt mehrere Anwendungen, die von einem Messwertgeber mit Unterstützung für zwei Sonden profitieren können. Jede Anwendung, die Luft zur Speisung eines Prozesses verwendet und dann den Auslass überwacht, um die Wirksamkeit dieses Prozesses zu bestimmen, kann zwei Sonden für den Einlass und den Auslass verwenden. Grundsätzlich kann für jeden Prozess, bei dem Vorher- und Nachher-Bedingungen gemessen werden müssen, ein Messwertgeber mit Unterstützung für zwei Sonden eingesetzt werden. Energieressourcen und Prozessdauer werden direkt von diesen Bedingungen beeinflusst, und Entscheidungen zur Echtzeitkontrolle können getroffen werden, um die Produktqualität aufrechtzuerhalten oder zu schützen.

Darüber hinaus lassen sich für Anwendungen, für die ähnliche Messungen an verschiedenen Stellen erforderlich sind, Fernsonden einsetzen, die an einen einzelnen Messwertgeber gebunden sind. Dies ermöglicht eine vereinfachte Stromversorgung und Kommunikationsunterstützung. Bei der Vaisala Indigo500 Serie wird für die Option Power over Ethernet nur ein Ethernet-Kabel benötigt, um zwei Messgeräte für eine Vielzahl von Parametern mit Strom zu versorgen und eine Kommunikation herzustellen.

Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, die Messsonden am Messwertgeber auszutauschen, ohne den montierten Messwertgeber entfernen zu müssen. Dies hilft bei der Kalibrierung, da Ersatzsonden leicht in Betrieb genommen werden können. Dies bietet auch Flexibilität, wenn sich die Prozessbedingungen ändern und unterschiedliche Bedingungen gemessen werden. Beispiel: Ein Hersteller eines Trockners oder einer Umwelttestkammer stellt Messgeräte für unterschiedliche Kundenbedingungen bereit. Die Standardisierung auf einen Messwertgebertyp mit anschließender Möglichkeit, Sonden für unterschiedliche Bedingungen anzubieten, vereinfacht das Angebot und bietet Kund*innen maximale Flexibilität. 

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In unserem kürzlich durchgeführten, englischsprachigen Webinar „Umsetzung einer effektiven H₂O₂-Biodekontamination in Anlagen und Rückhaltesystemen“ hatten wir nicht ausreichend Zeit, alle Fragen zu beantworten, und antworteten anschließend per E-Mail. In diesem Blog teilen wir die Fragen und Antworten in drei Kategorien: Entwicklung des Biodekontaminationsprozesses, Messung niedriger ppm und Kondensation.

Biodekontaminationsprozesse

FRAGE: Reichen repräsentative Stellen aus, um eine Biodekontamination nachzuweisen?

ANTWORT: Ich gehe davon aus, dass Ihre Frage folgendermaßen lautet: Ist die Messung von verdampftem H₂O₂ an repräsentativen Stellen ausreichend, um Biodekontamination nachzuweisen? Die Antwort ist: Sobald ein Prozess eine validierte Zyklusentwicklung durchlaufen hat, reicht eine ordnungsgemäße Überwachung aus, bis die nächste Zyklusrequalifizierung erforderlich ist. Die Inline-Überwachung der Überwachung von verdampftem H₂O₂ ist jedoch kein Ersatz für die Validierung des Prozesses mit chemischen, biologischen oder enzymatischen Indikatoren.

FRAGE: Wie hängt der ppm-Wert (in Bezug auf die Wasserstoffperoxidkonzentration) mit einer effektiven Biodekontamination zusammen?

ANTWORT: Die Kombination aus Temperatur, ppm-Werten für verdampftes H₂O₂ und Einwirkungsdauer wird dazu genutzt, um die Wirksamkeit eines Biodekontaminationsprozesses abzuschätzen. Andere Variablen wie Materialien, Temperatur, relative Feuchte, relative Sättigung sind alle daran beteiligt. Es ist jedoch am wichtigsten zu verstehen, dass alle miteinander zu tun haben.

FRAGE: Korreliert die ppm-Konzentration mit einer effektiven Biodekontamination? Ich frage, weil manchmal ein Prozess mit einem H₂O₂-ppm-Zyklus mit niedriger Konzentration erfolgreich ist und manchmal ein H₂O₂-ppm-Zyklus mit hoher Konzentration fehlschlägt.

ANTWORT: Die für einen Biodekontaminationsprozess erforderliche ppm-Konzentration an verdampftem H₂O₂ hängt von einer Reihe von Variablen ab, einschließlich der Art der Mikroorganismen, des biodekontaminierten Raums und der mit dem Raum verbundenen Herausforderungen, wie z. B. der darin enthaltenen Objekte. Es ist möglich, dass bestimmte Bereiche oder Prozesse eine längere Dauer bei niedrigeren ppm-Werten erfordern und andere wiederum eine kürzere Dauer bei höheren ppm-Werten. Es gibt keine einzige Methode, die allen Anforderungen entspricht. Der von Ihnen verwendete Prozess sollte unter Bedingungen entwickelt werden, die für einen normalen Zyklus repräsentativ sind.

FRAGE: Beeinflusst die Höhe die Feuchte und Sättigung während der Biodekontamination?

ANTWORT: Ja, die Höhe beeinflusst die relative Feuchte und damit die relative Sättigung. Die relative Feuchte und die relative  Sättigung können als Partialdruck von Wasser und verdampftem H₂O₂ relativ zum Gesamtsättigungsdampfdruck (der Menge des Gases, die die Luft bei einer bestimmten Temperatur halten kann) jedes Gases ausgedrückt werden. Diese Beziehung ist linear mit Druckänderungen,  daher muss der Druckabfall in der Höhe während der Messung korrigiert werden.

FRAGE: Warum variiert die H₂O₂-Konzentration am Ende eines Verdampfungszyklus, während der Belüftung und danach, wenn eine Konzentration von 1 ppm nicht erreicht wird?

ANTWORT: Die Belüftungszeit variiert je nach Bereich mit einer Reihe möglicher Variablen. Die im Webinar bereitgestellten Beispiele waren grundlegende Darstellungen. Die Grenze von 1 ppm ist eine Sicherheitsrichtlinie für die Einwirkung an einem 8-Stunden-Arbeitstag und manchmal ein Ziel im Belüftungsprozess. Verschiedene Faktoren können dieses Zielniveau für die Belüftung beeinflussen, wie zum Beispiel Materialdesorption, Kondensationseffekte und chemische Verträglichkeit.  Manchmal liegt das Belüftungsziel in den ppb-Werten für verdampftes H₂O₂.

FRAGE: Warum wird vakuumverdampftes H₂O₂ für Sterilisierungsanwendungen eingesetzt?

ANTWORT: Die Vakuumbedingungen hängen typischerweise mit der verdampften H₂O₂-Abgabe und der Belüftung des Prozesses zusammen. Ein Verfahren verwendet ein tiefes Vakuum, um flüssiges Wasserstoffperoxid aus einer Einwegpatrone durch einen erhitzten Verdampfer und dann nach dem Verdampfen in die Sterilisationskammer zu ziehen. 

Bei einem anderen Ansatz wird verdampftes H₂O₂ durch ein Trägergas wie Luft bei leichtem Unterdruck (Vakuum) in die Sterilisationskammer gebracht. Es kann auch andere Vorteile und Bedenken für die Durchführung des Zyklus unter Vakuum geben. Die Belüftung wird normalerweise auch mit ziemlich starker Absaugung durchgeführt.

FRAGE: Wie lange müssen die Bedingungen bei 100 % Sättigung gehalten werden, um eine effektive Dekontamination zu erreichen?

ANTWORT: Die Dekontaminationsphase des Zyklus dauert unterschiedlich lang, da sie von einer Reihe von Variablen abhängig ist, die durch die Prozessentwicklung bestimmt werden. Zu berücksichtigende Faktoren sind: Art und Volumen des Raums, der biodekontaminiert wird, Art der Mikroorganismen, die neutralisiert werden, sowie Gegenstände und Materialien im Raum. Die typischen Prozesszeiten variieren stark. Beispielsweise kann die Biodekontamination von Räumen zwischen 4 und 24 Stunden dauern, während die Biodekontaminationsprozesse von Isolatoren nur 1 bis 4 Stunden dauern.

FRAGE: Gibt es eine Faustregel dafür, wie viel Flüssigvolumen Peroxid pro Biodekontaminationsprozess verbraucht wird? Ich denke an eine Zahl in Millilitern pro Kubikfuß oder -meter für 35 % oder 50 % H₂O₂.  Natürlich gibt es viele Faktoren: die Gestaltung des zu dekontaminierenden Raums oder Gegenstands, das gewünschte Maß an log-Reduktion usw., aber wenn Sie einen Wert im Auge haben, wäre ich sehr interessiert daran.

ANTWORT: Leider habe ich keine sehr gute Antwort auf Ihre Frage, da der von uns verwendete Dampferzeugertyp angepasst ist und ich nicht weiß, ob wir den Verbrauch von flüssigem H₂O₂ verfolgt haben. Außerdem variieren Dampferzeuger in Leistung und Durchsatz, sodass es schwierig ist, eine Antwort darauf zu geben.  Ich würde jedoch empfehlen, sich an den Hersteller des Verdampfers zu wenden. Sie produzieren und verkaufen Produkte und bieten Dienstleistungen hinsichtlich verdampftes H₂O₂ und können Ihnen wahrscheinlich mehr darüber sagen.

Messung niedriger ppm

FRAGE:  Ist 1 ppm für H₂O₂ ein europäischer Standard?

ANTWORT: Die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) hat ein Bewertungsdokument herausgegeben: „Verordnung (EU) Nr. 528/2012 über die Bereitstellung auf dem Markt und die Verwendung von Biozidprodukten“

In den USA haben ACGIH, OSHA und das National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) eine durchschnittliche tägliche Expositionsgrenze von 1 ppm am Arbeitsplatz festgelegt.

FRAGE:  Wie misst die Vaisala Wasserstoffperoxidsonde eine niedrige Konzentration? 

ANTWORT: Derzeit messen Produkte der Baureihe HPP270 bis zu 0 ppm mit einer Genauigkeit von ±10 ppm. Daher bietet Vaisala keine Messlösung an, die speziell für die Messung von verdampftem H₂O₂ bei geringem Wert entwickelt wurde. Es gibt eine Reihe von Lösungen auf dem Markt, und ich verweise Sie auf die von uns bereitgestellten Referenzinformationen, um weitere Einblicke in Messungen bei geringem Wert zu erhalten.

FRAGE:  Wenn die niedrigste von der HPP270-Sonde gemessene Konzentration 10 ppm beträgt, woher wissen wir, wann es für Benutzende sicher ist, einen dekontaminierten Bereich wieder zu betreten?

ANTWORT: Sonden der Baureihe HPP270 sind für prozessrelevante Inline-Messungen ausgelegt. Diese Messungen können dazu verwendet werden, um die verdampften H₂O₂-Konzentrationen während der Dekontaminationsphase zu steuern. Die Sonden der Baureihe HPP270 sind nicht für sicherheitsrelevante Messungen ausgelegt. Die Dauer der Belüftung (nach der Zyklusentwicklung und -validierung) kann die erforderliche Evakuierungszeit berücksichtigen, und die Änderungsrate der Echtzeitmessung der HPP270-Sonden kann bei dieser Schätzung hilfreich sein. Derzeit sind andere Messoptionen bei geringem Wert verfügbar.

Kondensation

FRAGE: Welches Verfahren ist bei der Biodekontamination wirksamer: trocken oder feucht (mit sichtbarer Konzentration)?

ANTWORT: Die Wirksamkeit der feuchten und trockenen Biodekontamination mit verdampftem H₂O₂ ist ein viel diskutiertes Thema. Dies ist ein weiterer Punkt, der durch die Prozessentwicklung bestimmt werden sollte. Im Allgemeinen sind Vaisala Sensoren in beiden Fällen eine gute Wahl und liefern auch bei stark kondensierenden Prozessen genaue und stabile Messungen. Kondensation ist der Grund, warum die Sonden der Baureihe HPP270 den  relativen Sättigungswert angeben. Dies ist der einzige Parameter, mit dem wir abschätzen können,  wann Kondensation auftreten wird.

FRAGE: Können wir durch Sprühen von H₂O₂ durch eine Zerstäuberdüse Mikrokondensation erreichen?

ANTWORT: Mikrokondensation ist ein Zustand, der durch ein sorgfältiges Ausbalancieren der relativen Feuchte, relativen Sättigung und Temperatur sowohl des Luftraums als auch der Oberflächen im Raum erzeugt wird. Da Vaisala jedoch keine Verdampfer- oder Zerstäuberprodukte herstellt, kann ich die Abgabefähigkeit eines Zerstäubers nicht kommentieren, da der größte Teil unserer Erfahrung mit der Verdampfung von Wasserstoffperoxid zusammenhängt.

FRAGE: Wird während eines Prozesses Kondensation empfohlen?

ANTWORT: Das wird in der wissenschaftlichen Gemeinschaft diskutiert, und es gibt keinen klaren Konsens. Bei Mikrokondensationsprozessen wird während des Prozesses tatsächlich ein unsichtbares Kondensat gebildet, das sich jedoch im Submikronbereich befindet und für das bloße Auge nicht sichtbar ist. Dies wird erreicht, indem die relative Sättigung extrem nahe bei 100 % gehalten wird. Es gibt wissenschaftliche Veröffentlichungen, die darauf hinweisen, dass bei der Biodekontamination mit Wasserstoffperoxid eine Mikrokondensation erforderlich ist und dass eine Mikrokondensation auch bei trockenen Prozessen auftreten kann. Untersuchungen, die sich auf Prozesse konzentrieren, die Ihren eigenen ähnlich sind, können hierfür eine gute Informationsquelle darstellen.