Vaisalan Indigo -tuoteperhe on modulaarinen ratkaisu, joka sisältää keskenään vaihtokelpoisia mittapäitä, älykkäitä lähettimiä sekä Indigo Insight PC -ohjelmiston. Valikoimassa on useita mittapäävaihtoehtoja, joilla voi mitata erilaisia parametreja, kuten kosteutta, lämpötilaa, kastepistettä, hiilidioksidia, öljyn kosteutta ja vetyperoksidia. Mittapäät voidaan liittää kolmeen eri lähettimeen, joita ovat Indigo201, Indigo202 ja Indigo520. Mutta milloin riittää pelkkä mittapää? Milloin tarvitaan sekä mittapää että lähetin?

Indigo -yhteensopivat älykkäät mittapäät perustuvat vakiintuneeseen tekniikkaamme, ja ne sisältävät kaiken, mitä mittaamisessa tarvitaan. Mittapäät ovat siis jo myös lähettimiä. 

IIndigo -mittapäät on suunniteltu käyttäjiä silmällä pitäen. Pienet yksityiskohdat ovat tärkeitä: esimerkiksi kaapelit ovat standardoituja ja anturin rungon merkkivalo kertoo, onko mittapään virta kytketty päälle. Valo kertoo myös, toimiiko tietoliikenneyhteys. Kun valo alkaa vilkkua, kommunikaatiolinkki toimii. Ajattele tilannetta, jossa asentaisit useita mittapäitä hankalapääsyiseen paikkaan, esimerkiksi kuuden metrin korkeuteen teollisuuslaitoksessa. Miten tiedät, että ne toimivat? Indigo-yhteensopivien mittapäiden merkkivalo kertoo, että ne toimivat ja lähettävät tietoa. Vikatilanteessa merkkivalo muuttuu punaiseksi. Tämä on yksi monista ominaisuuksista, jotka ilmentävät laitteen korkeaa laatua.

Myös standardoidut kaapelit tarjoavat paljon joustavuutta. Jos tarvitset pidemmän kaapelin, sinun ei tarvitse palauttaa koko tuotetta meille. Voit sen sijaan yhdistää lähettimen ja mittapään standardikaapelilla.

Käytettävissä olevat järjestelmäyhteydet ratkaisevat sen, voitko käyttää pelkkää mittapäätä vai mittapään ja lähettimen yhdistelmää. Voitko esimerkiksi käyttää Modbus RTU ‑sarjaprotokollaa? Onko käyttämäsi virtalähde sopiva? Tarvitaanko galvaanista erotusta?

Pelkkä mittapäätä käyttävät esimerkiksi laitevalmistajat, jotka rakentavat omalla käyttöliittymällä varustettuja integroituja järjestelmiä mittaustietojen tarkasteluun. Kaikki loppukäyttäjät voivat käyttää pelkkää mittapäätä, jos järjestelmäyhteyttä ja jännitesyöttöä koskevat vaatimukset täyttyvät ja jos lähettimien edistyneitä ominaisuuksia ei tarvita. Toisinaan asiakkaamme olettavat aluksi tarvitsevansa sekä mittapään että lähettimen, mutta luopuvat lopulta jälkimmäisestä. Esimerkiksi eräs lääkeyritys osti ensin Indigo-yhteensopivat mittapäät ja Indigo201 ‑lähettimet. Jonkin ajan kuluttua he huomasivat Modbus RTU-kommunikaation toimivan hyvin ja päättivät käyttää vain Indigo-mittapäitä ilman lähettimiä.

Lähettimen käytön edut

Vaikka Indigo-mittapäitä voi käyttää itsenäisenä mittalaitteena, niiden käyttäminen yhdessä Indigo-lähettimien kanssa on erittäin suositeltavaa. Näytöllinen lähetin saattaa osoittautua hyödylliseksi esimerkiksi silloin, kun jokin asia on epäselvä, ongelmia ilmenee tai kun kentällä suoritetaan huoltotöitä. Tällöin piilokustannukset voivat pienentyä merkittävästi, kun lähettimen näytöllä näkyy esimerkiksi mittapäiden mittaama tieto, joten käyttäjät näkevät, mitä mittauspisteissä tapahtuu.

Kerron seuraavaksi tosielämän esimerkin pohjoiseurooppalaisesta asiakkaasta, joka osti Indigo-mittapäät ilman lähettimiä Karibialla sijaitsevalle loppukäyttäjälle. Mittapäät oli yhdistetty loppukäyttäjän automaatiojärjestelmään analogisella signaalilla. Kun ongelma ilmeni, loppukäyttäjä ei vianmäärityksestä huolimatta saanut selville ongelman perimmäistä syytä. Tuotteen ostanut yritys lähetti lopulta teknikon Karibialle. Ongelman syynä oli väärin skaalattu analoginen signaali, minkä vuoksi järjestelmä ei tulkinnut oikein mittapäiden lähettämiä mittauslukemia. Jos tuotteen ostanut yritys olisi hankkinut järjestelmään yhdistettävän näytöllisen lähettimen, yrityksen ei olisi tarvinnut lähettää teknikkoa paikan päälle. Tässä tapauksessa asiakkaan olisi ollut kustannustehokkaampaa ostaa näytöllinen lähetin heti. 

Huoltaminen ei ole kovin tehokasta, jos analogiset lähettimet on varustettu valmistajakohtaisilla huoltokaapeleilla ja jos teknikon on tarkistettava mittalaitteet yksi kerrallaan. Näytöllä varustetut lähettimet ovat ainoa fiksu valinta suuriin teollisuuslaitoksiin, joissa voi olla käytössä kymmeniä mittapäitä.

Lähetin on tärkeä myös vanhojen tietojen tarkastelun kannalta. Jotkin automaatiojärjestelmät eivät säilytä tietoja pitkiä aikoja tai ollenkaan, jolloin on hyvä, että tiedot tallennetaan paikallisesti lähettimeen. Lähiaikojen olosuhdetietoja on kätevä analysoida trendinäkymässä samalla, kun prosessiolosuhteita tutkitaan kentällä. Myös tapahtumaloki soveltuu erinomaisesti satunnaisten prosessivirheiden tutkimiseen. 

Lähettimet ovat myös erittäin vesitiiviitä liitäntärasioita. Johtoliittimiä sisältävät lähettimet kestävät erittäin hyvin ääriolosuhteita, joten muita kenttärasioita ei välttämättä tarvita. Kaikki liitännät voidaan tehdä lähettimen kotelon sisällä.Lähettimet on myös erotettu galvaanisesti, mikä on tärkeä ominaisuus haastavien teollisuusympäristöjen kannalta. Galvaaninen erotus on sähkötekninen ratkaisu, joka erottaa sähköpiirit toisistaan. Signaalit voivat siirtyä galvaanisesti erotettujen piirien välillä, mutta häiriötekijät, kuten virtapiikit tai maapotentiaalin erot estetään. Ilman galvaanista erotusta mittaus voisi häiriintyä, mikä johtaa virheellisiin mittaustuloksiin. Pahimmassa tapauksessa galvaanisen erotuksen puute voi johtaa laitteen vioittumiseen. Jos käytät analogisia signaaleja haastavissa teollisuusympäristöissä, sinun tulee käyttää aina galvaanisesti erotettuja laitteita, kuten Indigo -lähetintä.  

Analoginen vai digitaalinen tiedonsiirto?

Indigo-lähettimiä on kolme: Indigo201, Indigo202 ja Indigo520. Indigo200 ‑sarjan lähettimissä on kolme analogista lähtöä ja Indigo520:ssä neljä, mikä mahdollistaa useampien signaalien lähettämisen automaatiojärjestelmään. Joissakin Indigo-yhteensopivissa ja mittapäissä, kuten HPP270-sarjan mittapäissä, on kaksi analogista lähtöä, ne mittaavat silti useampia muuttujia. Jos tarvitset järjestelmääsi kolme, neljä tai useampia muuttujia, tarvitset lähettimen, jossa on useita analogisia lähtöjä. 

Analogiset viestit eivät välttämättä enää sovellu nykyaikaisiin teollisuussovelluksiin. Kehittyneempiä lähettimiä tarvitaan siirtämään yksityiskohtaisempia tietoja esimerkiksi siitä, toimiiko mittaus kunnolla, ovatko tiedot luotettavia ja miksi lähettimen lukema näyttää nollaa. Kastepisteen mittauksissa käyttäjät haluavat tietää, milloin automaattinen kalibrointi tapahtuu. Analogiset viestit eivät tätä kerro. Online-offline-mittaustilan näyttäminen analogisissa viesteissä edellyttää erillistä signaalia rele- ja binaarituloille. Tämä ongelma koskee vain analogisia kanavia. Jos käytät numeerisia järjestelmäyhteyksiä, kuten Modbus RTU:ta, Modbus TCP/IP:tä tai OPC UA:ta, laitteen lähettämien numeeristen arvojen määrää ei ole rajoitettu. 

Analogiset lähdöt voivat vaikuttaa yksinkertaisilta, mutta todellisuudessa ne ovat monimutkaisempia, koska järjestelmän on muunnettava signaalit. Toisaalta digitaalinen tiedonsiirto mahdollistaa sen, että lähettimet voivat muodostaa yhteyden suoraan olemassa olevaan automaatiojärjestelmään. Digitaalisen tiedonsiirron toinen etu on analogia-digitaalimuunnossa esiintyvien virheiden poistuminen. Digitaalista yhteyttä ei myöskään tarvitse kalibroida, mikä on tärkeää kriittisessä tuotantoteollisuudessa, kuten lääkeyrityksissä, joissa mittapään kalibroinnin lisäksi käyttäjien voi olla tarpeen kalibroida järjestelmään menevä analoginen signaali. Numeerisessa tiedonsiirtoyhteydessä viesti on aina numeerisesti tarkka, eikä tiedonsiirtoa tarvitse erikseen kalibroida.

Luotettavuus ja korkea laatu

Indigo520  lähetin on testattu huolellisesti laboratorio-oloissa. Vaisalan testausfilosofian mukaan mittalaitteita testataan enemmän kuin standardit vaativat. Lähetin altistetaan eri lämpötiloille, kosteustasoille, suolasumulle, UV-valolle, mekaanisille iskuille ja tärinälle, kunnes se lakkaa toimimasta. Testi antaa aidosti luotettavaa tietoa siitä, mitä tuote kestää kentällä. Testin perusteella voimme taata, että laitteen tekniset tiedot ovat testattuja ja paikkansa pitäviä. 

Ethernetiin perustuvalla Modbus TCP/IP  yhteydellä toimiva Indigo520  lähetin on ihanteellinen vaihtoehto Indigo-yhteensopiville älykkäille mittapäille. Kosteutta, lämpötilaa, kastepistettä, öljyn kosteutta, hiilidioksidia ja vetyperoksidia mittaavia mittapäitä voi käyttää useissa sovelluksissa ja myös ankarissa olosuhteissa. Indigo-lähettimet ja  mittapäät ovat korroosionkestäviä ja kestävät erittäin hyvin erilaisia olosuhteita ja lämpötiloja. Yksi haastavimmista Indigo520:n asennuspaikoista on Perthissä, Australiassa sijaitseva sähköntuotanto- ja  siirtokenttä. Laite altistuu joka päivä ympäri vuorokauden ympäristön olosuhteille, kuten suoralle auringonvalolle. 

Kun käytössä on lähettimen ja älykkäiden mittapäiden yhdistelmä, mittapäät on helppo irrottaa ja lähettää kalibroitavaksi ilman, että lähetintä tarvitsisi irrottaa. Laboratoriossa kalibroitu vaihtomittapää voidaan liittää lähettimeen, mikä vähentää huomattavasti käyttökatkoja.

Kun kaikki asiat otetaan huomioon, suosittelemme yleisesti valitsemaan Indigo-mittapäiden seuraksi yhden Indigo-lähettimistä.

Lue lisää Indigo-tuoteperheestä.
Tai lue siitä, miten Indigo520 ‑lähetin auttoi erästä asiakastamme.

Toisinaan asiakkaillamme on sovelluksia, joissa mittauslähetin täytyy asentaa ulkotiloihin. Siksi Vaisala Indigo500 ja sen älykkäiden mittapäiden sarja on suunniteltu kestämään myös tällaisia ankaria olosuhteita. Kun mitataan esimerkiksi kaasuturbiinin tuloilman tai dieselgeneraattoriaseman polttoilman kosteutta, mittalaitteet täytyy asentaa ulos. On myös sovelluksia, joissa ulkomittauksia ei varsinaisesti haluta, mutta käytännön syiden vuoksi mittauksia ei voida tehdä sisätiloissa.

Ulkosovelluksissa mitataan yleensä kosteutta ja lämpötilaa, mutta myös esimerkiksi muuntajasovellusten öljyn kosteuden mittaukset täytyy tehdä ulkona. Lisäksi rakennusten tarpeenmukaisen ilmanvaihdon hiilidioksidimittaukset tehdään yleensä ulkotiloissa. Tällaisessa sovelluksessa on todellista hyötyä Indigo500 ‑lähettimen kyvystä mitata samanaikaisesti useita mittaussuureita: yksi mittalaite voidaan asentaa rakennuksen katolle samalla, kun toista mittalaitetta käytetään esimerkiksi suhteellisen kosteuden mittaamiseen.

Kolme ulkokäytön suurinta haastetta

Ulkotiloissa käytettävien mittalaitteiden täytyy olla riittävän kestäviä selviytyäkseen kolmesta suuresta haasteesta: laajasta lämpötila-alueesta, säästä ja auringon UV-säteilystä. Lämpötila on yksi helpoimmin validoitavista suureista. Indigo500 on testattu ja validoitu sääkammioissa, jotta voidaan varmistaa, että se paitsi kestää äärimmäiset ulkolämpötilat myös nopeat, dynaamiset lämpötilavaihtelut.

Suurin sään tuoma haaste on veden pääsy laitteeseen, joten validoimme Indigo500 ‑lähettimet käyttämällä Ingress Protection (IP) ‑testausta, jossa mekaanisen rakenteen kestävyys varmistetaan altistamalla se vesisuihkuille. Toinen tapa, jolla vesi voi päästä kotelon sisään, on höyry. Myös tämä on otettu huomioon suunnittelussa. Vastapuolella olevan hengittävän elementin ansiosta vesi pystyy stabiloitumaan lähettimen kotelon sisä- ja ulkopuolelle, jolloin lämpötilan muutokset eivät aiheuta kondensaatiota ja painemuutoksia kotelon sisällä. Muuttuvat paineet voisivat aiheuttaa alipainetta, kun lämmin kotelo altistuu viileille vesisuihkuille, mikä helpottaa veden pääsyä koteloon. Testausinsinöörit kutsuvat tätä testiä "trooppiseksi sateeksi".

Suojaamme lähettimen auringon säteilyltä käyttämällä rakennusmateriaalina alumiinisekoitetta, joka kestää UV-säteilyä eikä heikkene auringonvalossa. Erityinen pintakäsittely suojaa hapettumiselta ja ruosteelta. Indigo500 ‑lähettimeen suunnitellut suojaominaisuudet on validoitu ympäristötesteissä useissa T&K-prosessin vaiheissa, jotta voimme varmistaa laitteen sopivuuden kaikentyyppisiin ulkosovelluksiin. Olemme myös tehneet Indigo500 ‑lähettimelle kenttätestejä Etelä-Suomessa kahden viime talven aikana, eikä jatkuva kostea ja sateinen sää ole aiheuttanut ongelmia.

Tarkkoja mittauksia sisä- ja ulkotiloissa

Indigo500 liitetään nykyisiin järjestelmiin ja toimintoihin samalla tavalla riippumatta siitä, onko kyseessä sisä- vai ulkosovellus. Tarkat mittaustiedot voidaan siirtää käyttämällä samoja järjestelmäliityntöjä ja yhteyksiä, kuten analogialähtöjä, binaarisia kosketinreleitä, Ethernet-yhteyttä tai paikallista liittymää, esimerkiksi kosketusnäyttöä.

Vaikka ulkosovellukset eivät ole Indigo500 ‑lähettimen ensisijainen käyttökohde, olemme tiukkojen suunnitteluvaatimuksien avulla varmistaneet, että se täyttää ulkolaitteilta vaaditut standardit. Ja koska laite on riittävän kestävä ulkosovelluksiin, se on tietenkin riittävän kestävä ja luotettava myös sisäkäyttöön. Käyttöpaikasta riippumatta Indigo500 on suunniteltu antamaan luotettavia ja tarkkoja mittaustietoja useiden vuosien ajan.

Lue lisää Indigo500 ‑sarjan lähettimistä >

Voit myös ottaa meihin yhteyttä ja pyytää lisätietoja >

Kahden mittapään tuella tarkoitetaan sitä, että yksi lähetin tai valvontalaite voi olla yhdistettynä kahteen eri mittalaitteeseen ja sitten näyttää, tallentaa ja lähettää niiden tietoja. Tämä mahdollistaa usean parametrin tai päällekkäisten parametrien valvonnan helpommin samassa tilassa tai eri sijainneissa.

Kahden eri parametreja mittaavan mittapään käytön edut

Ympäristöä tai prosessia on usein tarpeen valvoa useasta kohdasta, ja siitä pitää valvoa useita parametreja. On tavallista valvoa yksittäisestä prosessista sekä syöttö- että poistokanavan olosuhteita tuotteiden laadun ja energiatehokkuuden varmistamiseksi. Yksi lähetin ja kaksi mittapäätä on käytännöllinen ratkaisu, kun asennustila on rajallinen, esimerkiksi öljynkäsittelylaitoksessa, jossa on useita öljyn kosteudenpoistimia, tai leivän kohottamisessa, jossa yksi lähetin voi valvoa kahta eri uunia.

Biotieteissä valvotaan usein useita parametreja samassa tilassa, jolloin tarvitaan useita antureita. Tietyissä sovelluksissa, kuten vetyperoksidilla tapahtuvassa biodekontaminaatiossa, voidaan myös tarvita useita mittauskohtia suurissa tiloissa, jos lämpötilassa ja ilmavirtauksessa on vaihtelua.

Jokaisessa näistä tapauksista voidaan yksinkertaistaa tietoliikennettä ja selkeyttää asennusta käyttämällä vain yhtä lähetintä. Tämä vähentää asennuksen kustannuksia ja vaivaa ja voi myös pienentää omistuskustannuksia.
 
Kahden mittapään käyttäminen kahden eri parametrin mittaamiseen parantaa tietoisuutta tilan tai prosessin olosuhteista. Jos tuotteen laatuun tai toimintojen energiatehokkuuteen vaikuttaa useita parametreja, ohjauspäätöksiä voi tehdä parempien tietojen pohjalta, kun mittaamisessa ei rajoituta vain yhteen mittalaitteeseen. 

Mitä yhdistelmiä voin käyttää?

Mittapäiden yhdistelmiä on lukuisia, sillä Vaisala tarjoaa älykkäitä mittapäitä monenlaisille mittausparametreille, kuten kosteus, lämpötila, hiilidioksidi, öljyn kosteus ja höyrystynyt vetyperoksidi. Saatavilla olevien älykkäiden mittapäiden yhdistelmille ei ole rajoituksia.

Biotieteiden inkubaattoreissa mittaus on jatkuvaa, ja kalibrointitarkistuksia tehdään paljon. Inkubaattorissa voidaan siten käyttää esimerkiksi GMP251-hiilidioksidimittapään ja HMP9-kosteus- ja lämpötilamittapään yhdistelmää oikean pH- ja kosteustason varmistamiseksi.

Leijukerroskuivaimet, muovien kuivaus ja kapseleiden pinnoittaminen ovat sovelluksia, joissa voidaan käyttää yhdistelmänä kastepistemittapäätä kuivaimen tulokanavassa sekä kosteus- ja lämpötilamittapäätä poistokanavassa. 

Suuren kosteuden sovelluksissa, joissa esiintyy paljon kondensaatiota, voidaan käyttää lämmitettyä mittapäätä kosteuden mittaamiseen ja sen rinnalla lämpötilamittapäätä, jotta voidaan laskea esimerkiksi suhteellinen kosteus.

Kehittyneissä paineilmakuivaimissa voidaan käyttää kahta kastepistemittapäätä kuivaimen poistokanavan ja poistoilman valvomiseen energiatehokkuuden parantamiseksi.

Öljynkäsittelyssä voi olla hyödyksi valvoa sekä käsiteltävän öljyn kosteutta että ilman kastepistettä, jotta voidaan varmistaa öljyllä täytettävän astian kuivuus.

Millä aloilla ja missä sovelluksissa voidaan saada eniten hyötyä?

Monissakin sovelluksissa voi saada etua kahden mittapään tuella varustetun lähettimen käytöstä. Missä tahansa sovelluksessa, jossa käytetään ilmaa prosessin syötteenä ja valvotaan poistokanavaa prosessin tehokkuuden selvittämiseksi, voidaan käyttää kahta mittapäätä tulo- ja poistokanavaa varten. Periaatteessa aina, kun tarvitaan olosuhteiden mittausta sekä ennen prosessia että sen jälkeen, voidaan käyttää lähetintä, jossa on kahden mittapään tuki. Olosuhteet vaikuttavat suoraan energiaresursseihin ja prosessin kestoon, ja tuotteen laatu voidaan varmistaa reaaliaikaisilla ohjauspäätöksillä.

Lisäksi sovelluksissa, joissa tarvitaan samanlaisia mittauksia useassa paikassa, voidaan käyttää yhteen lähettimeen kytkettyjä etämittapäitä. Tämä mahdollistaa yksinkertaisen virransyötön ja tietoliikenteen tuen. Vaisalan Indigo500 -sarjan Power over Ethernet -ominaisuuden ansiosta tarvitset vain yhden Ethernet-kaapelin kahden mittalaitteen virransyöttöä ja monenlaisten parametrien tietoliikennettä varten.

Yhtenä etuna on myös mahdollisuus vaihtaa mittapään lähettimiä tarvitsematta poistaa asennettua lähetintä. Tämä auttaa kalibroinnissa, sillä varamittapäät on helppo ottaa käyttöön. Tämä tuo myös joustavuutta, jos prosessin olosuhteet muuttuvat tai on tarpeen mitata eri olosuhteita. Jos esimerkiksi kuivaimen tai ympäristötestikammion valmistaja toimittaa mittalaitteita asiakkaille eri olosuhteisiin, se voi käyttää yhtä vakiolähetintyyppiä ja tarjota sitten eri olosuhteisiin soveltuvia mittapäitä. Näin se voi yksinkertaistaa tarjontaansa ja tarjota samalla asiakkaille joustavuutta. 

Lue lisää Indigo-tuoteperheestä tai ota meihin yhteyttä ja pyydä lisätietoja.
 

Webinaarissamme “Achieving Effective H₂O₂ Bio-decontamination in Facilities & Containment Systems” meillä ei ollut aikaa vastata kaikkiin kysymyksiin, joten vastasimme niihin jälkikäteen sähköpostitse. Tässä blogissa jaamme joitakin näistä kysymyksistä ja vastauksista, jotka on jaettu kolmeen luokkaan: biokontaminaatioprosessin kehittäminen, matalan pitoisuuden mittaus ja kondensaatio.

Biodekontaminaatioprosessit

KYSYMYS: Riittävätkö edustavat sijainnit todistamaan biodekontaminaation onnistumisen?

VASTAUS: Oletan, että kysyt, riittääkö vetyperoksidihöyryn mittaaminen muutamasta tilaa hyvin edustavasta sijainnista todistamaan biodekontaminaation onnistumisen. Tähän voin vastata, että sen jälkeen, kun prosessi on käynyt läpi validoidun syklikehityksen, asianmukainen valvonta riittää siihen asti, kunnes tarvitaan seuraava syklin uudelleenkvalifiointi. Vetyperoksidihöyryn mittaus prosessilinjasta ei kuitenkaan korvaa prosessin validointia kemiallisilla, biologisilla tai entsymaattisilla indikaattoreilla.

KYSYMYS: Miten ppm-arvo (vetyperoksidipitoisuuden tapauksessa) on yhteydessä tehokkaaseen biodekontaminaatioon?

VASTAUS: Biodekontaminaatioprosessin tehoa voidaan arvioida seuraamalla lämpötilaa, vetyperoksidihöyryn ppm-tasoa ja altistuksen kestoa. Myös muilla muuttujilla, kuten materiaaleilla, lämpötilalla, suhteellisella kosteudella ja suhteellisella saturaatiolla, on vaikutusta. Tärkeintä on kuitenkin ymmärtää, että nämä kaikki ovat yhteydessä toisiinsa.

KYSYMYS: Korreloiko pitoisuus biodekontaminaation tehokkuuden kanssa? Kysyn tätä siksi, että toisinaan sykli, jossa H₂O₂-pitoisuus on pieni, hyväksytään, ja joskus sykli, jossa H₂O₂-pitoisuus on suuri, hylätään...

VASTAUS: On useita muuttujia, jotka vaikuttavat biodekontaminaatioprosessissa tarvittavaan höyrystyneen vetyperoksidin pitoisuuteen. Näitä ovat esimerkiksi mikro-organismien tyyppi, biodekontaminoitava tila sekä tilaan liittyvät haasteet, kuten sen sisältämät esineet. On mahdollista, että jotkin prosessin alueet vaativat pidemmän ajan matalilla ppm-tasoilla, kun taas toiset vaativat korkean ppm-tason ja lyhyen ajan. Ei ole yhtä ainoaa oikeaa tapaa. Käyttämäsi prosessi tulisi kehittää olosuhteissa, jotka vastaavat normaalisykliä mahdollisimman hyvin.

KYSYMYS: Vaikuttaako korkeus merenpinnasta kosteuteen ja saturaatioon biodekontaminaation aikana?

VASTAUS: Kyllä, korkeustaso vaikuttaa suhteelliseen kosteuteen ja sen myötä myös suhteelliseen saturaatioon. Suhteellinen kosteus ja suhteellinen saturaatio voidaan ilmaista veden ja höyrystyneen vetyperoksidin osapaineina suhteessa kaasun kokonaissaturaatiopaineeseen (kaasumäärään, joka ilmassa voi olla määritetyssä lämpötilassa). Tämä suhde on lineaarinen paineenmuutosten suhteen, joten paineen lasku korkeissa olosuhteissa täytyy korjata mittauksen aikana.

KYSYMYS: Miksi vetyperoksidipitoisuus vaihtelee höyrystymissyklin lopussa, tuuletuksen aikana ja myöhemmin, kun 1 ppm:n pitoisuutta ei saavuteta?

VASTAUS: Tuuletusaika vaihtelee alueen mukaan, ja mahdollisia muuttujia on useita. Webinaarissa annetut esimerkit olivat perustilanteista. Yhden ppm:n raja on turvallisuusohje altistumiselle 8 tunnin työpäivän aikana, ja sitä käytetään toisinaan tuuletusprosessin tavoitteena. Tähän tuuletuksen tavoitetasoon vaikuttavia tekijöitä on useita, esimerkiksi materiaalin desorptio, kondensaatiovaikutukset ja kemiallinen yhteensopivuus. Toisinaan tuuletustavoitteena käytetään höyrystyneen vetyperoksidin ppb-tasoja.

KYSYMYS: Miksi sterilointisovelluksissa käytetään tyhjiöhöyrystettyä vetyperoksidia?

VASTAUS: Tyhjiöolosuhteet liittyvät yleensä höyrystyneen vetyperoksidin toimitukseen ja prosessin tuuletukseen. Eräässä menetelmässä vedetään syvän tyhjiön avulla nestemäistä vetyperoksidia kertakäyttöpatruunasta ensin lämmitettyyn höyrystimeen ja sitten sterilisointikammioon.

Toisessa menetelmässä höyrystynyt vetyperoksidi tuodaan sterilointikammioon ilman tai muun kantokaasun mukana käyttämällä pientä negatiivista painetta (tyhjiötä). Syklin suorittaminen tyhjiössä voi tuoda myös muita hyötyjä tai ongelmia. Myös tuuletus tehdään yleensä melko voimakkaalla imulla.

KYSYMYS: Miten pitkään sadan prosentin saturaatiota täytyy ylläpitää, jotta saavutetaan tehokas dekontaminaatio?

VASTAUS: Syklin dekontaminaatiovaiheen pituus vaihtelee useiden prosessikehityksen määrittämien muuttujien mukaan. Huomioon kannattaa ottaa ainakin biodekontaminoitavan tilan tyyppi ja tilavuus, neutraloitavien mikro-organismien tyypit sekä tilan sisältö ja siinä olevat materiaalit. Tyypilliset prosessiajat vaihtelevat huomattavasti. Esimerkiksi huoneen biodekontaminaation pituus voi olla 4–24 tuntia, kun taas isolaattorin biodekontaminaatioprosessit kestävät ehkä vain 1–4 tuntia.

KYSYMYS: Onko olemassa peukalosääntöä sille, miten paljon nestemäistä peroksidia biodekontaminaatioprosessissa kuluu? Ajattelen numeroa millilitroina kuutiometriä kohti 35- tai 50-prosenttiselle vetyperoksidille. Vaikuttavia tekijöitä on tietenkin paljon: dekontaminoitavan huoneen tai esineen muoto, haluttu log-vähenemä ja niin edelleen, mutta jos teillä on mielessä jokin arvo, olisin hyvin kiinnostunut.

VASTAUS: Valitettavasti minulla ei ole kovin hyvää vastausta kysymykseen, sillä käytämme räätälöityä generaattoria enkä tiedä, olemmeko seuranneet nestemäisen vetyperoksidin kulutusta. Lisäksi eri höyrygeneraattoreilla on erilaiset lähtökapasiteetit ja virtausnopeudet, joten tähän on vaikea antaa vastausta. Suosittelisin ottamaan yhteyttä höyrystimen valmistajaan. Valmistajat tuottavat ja myyvät H₂O₂-höyrytuotteita ja ‑palveluja, ja he osaavat todennäköisesti antaa parempia tietoja.

Matalan pitoisuuden mittaaminen

KYSYMYS: Onko 1 ppm:n vetyperoksidipitoisuus eurooppalainen standardi?

VASTAUS: Euroopan kemikaalivirasto ECHA:lla on arviointiasiakirja "Asetus (EU) N:o 528/2012 biosidivalmisteiden asettamisesta saataville markkinoilla ja niiden käytöstä".

Yhdysvalloissa ACGIH, OSHA ja työterveys- ja työterveysviranomainen NIOSH ovat kaikki määrittäneet keskimääräisen altistumisen arvoksi työpäivän aikana 1 ppm.

KYSYMYS: Miten Vaisalan vetyperoksidimittapää mittaa pieniä pitoisuuksia?

VASTAUS: Tällä hetkellä HPP270-tuotteet mittaavat jopa 0 ppm:n tasolle saakka vähintään ±10 ppm:n tarkkuudella. Siksi Vaisala ei tarjoa mittausratkaisuja, jotka olisi suunniteltu nimenomaisesti pienien vetyperoksidihöyryn pitoisuuksien mittaamiseen. Markkinoilla on useita ratkaisuja, ja tarjoamissamme viitemateriaaleissa on lisätietoja pienien pitoisuuksien mittaamisesta.

KYSYMYS: Jos pienin HPP270:n mittaama pitoisuus on 10 ppm, mistä tiedämme, milloin käyttäjät voivat turvallisesti palata dekontaminoidulle alueelle?

VASTAUS: HPP270-sarjan mittapäät on suunniteltu prosessitason linjamittauksiin. Näiden mittausten avulla voidaan hallita höyrystyneen vetyperoksidin pitoisuuksia dekontaminaatiovaiheessa. HPP270-mittapäitä ei ole suunniteltu turvallisuustason mittaamiseen. Tuuletuksen kesto (syklin kehityksen ja validoinnin jälkeen) voi vaikuttaa tarvittavaan evakuointiaikaan, ja HPP270-sarjan mittapäiden reaaliaikaisesta mittauksesta nähtävä muutosnopeus voi auttaa tämän arvioinnissa. Saatavilla on muita matalan tason mittausvaihtoehtoja.

Kondensaatio

KYSYMYS: Kumpi menetelmä on biodekontaminaatiossa tehokkaampi, kuiva vai kostea (näkyvällä pitoisuudella)?

VASTAUS: Vetyperoksidihöyryllä tehtävän kuivan ja kostean biodekontaminaation tehokkuuserot ovat kiistelty asia. Tämäkin on asia, joka pitäisi määrittää prosessikehityksessä. Vaisalan anturit ovat yleisesti ottaen hyvä valinta kummassakin tapauksessa ja antavat tarkkoja ja vakaita mittauksia myös suuren kondensaation prosessien aikana. Kondensaatio on syy siihen, miksi HPP270-mittapäät antavat suhteellisen saturaation arvon. Se on ainoa parametri, jonka avulla voimme arvioida, milloin kondensaatiota tapahtuu.

KYSYMYS: Voimmeko saavuttaa mikrokondensaation sumuttamalla vetyperoksidia sumusuuttimen kautta?

VASTAUS: Mikrokondensaatio on tila, joka saavutetaan tasapainottamalla huolellisesti suhteellinen kosteus, suhteellinen saturaatio sekä tilassa olevien pintojen ja ilmatilan lämpötilat. Vaisala ei valmista höyrystin- tai sumutintuotteita. En siis voi kommentoida sumuttimen ominaisuuksia, koska kokemuksemme liittyy etupäässä vetyperoksidin höyrystykseen.

KYSYMYS: Onko kondensaatio suositeltavaa prosessin aikana?

VASTAUS: Tästä väitellään tiedeyhteisössä, eikä selkeää konsensusta ole. Mikrokondensaatioprosesseissa prosessin aikana itse asiassa muodostuu näkymätöntä kondensaattia, mutta koska se on submikroskooppisella tasolla, sitä ei erota paljaalla silmällä. Tämä saavutetaan pitämällä suhteellinen saturaatio hyvin lähellä sataa prosenttia. Joissakin tieteellisissä artikkeleissa esitetään, että mikrokondensaatio on välttämätöntä vetyperoksidilla tehtävässä biodekontaminaatiossa ja että mikrokondensaatiota voi tapahtua myös kuivaprosesseissa. Suosittelemme tutustumaan tutkimukseen, joka keskittyy samankaltaisiin prosesseihin kuin mitä sinulla on käsillä.

Termin "koneoppiminen" keksi Arthur Samuel jo vuonna 1959, ja aiheeseen liittyvä tutkimus, jolla on tiivis yhteys tekoälyn tutkimukseen, on jatkunut siitä asti. Samuel oli selvästi edellä aikaansa, sillä tietokoneiden laskentateho ei vielä riittänyt toteuttamaan ounasteltuja mahdollisuuksia. Vasta nyt voimme alkaa nauttia tämän varhaisen työn hedelmistä, sillä käytössämme on paljon enemmän laskentatehoa, valtavia määriä digitoituja tietoja sekä mahdollisuus jakaa tietoja helposti Internetin kautta.

Pilvipohjainen vallankumous

Seuraava teollinen vallankumous on jo alkanut. Viimeisten viiden vuoden aikana pilvialustoissa on tapahtunut suuria muutoksia, ja monet toimialat saavat huomattavaa hyötyä markkinoilla olevista standardoiduista tuotteista. Uudet ratkaisut ovat mahdollistaneet suurien datamäärien käsittelyn ja analysoinnin ja helpottaneet datan käyttöä. Esineiden Internetiin kytketyt laitteet ja erilaiset pilvipalvelut muodostavat pohjan tuleville mahdollisuuksille – joihin epäilemättä liittyy tekoälyä ja koneoppimista.

Muutaman viime vuoden aikana monilla aloilla on kerätty runsaasti dataa miettimättä, miten sitä oikeastaan voisi käyttää. Koneoppiminen ja tekoäly ovat palapelin puuttuva pala – ratkaisu, joka on odottanut vuosikymmeniä juuri tällaista ongelmaa. Vuonna 2020 meillä on viimeinkin käytössämme laskentateho, jonka avulla voimme hyödyntää koneoppimista, ja ekosysteemi ja ympäristö ovat valmiina. Voimme kerätä dataa kaikista näistä yhdistetyistä laitteista pilvipalveluun ja löytää uusia käyttömahdollisuuksia tekoälyn avulla. Kukaan ei tiedä, mitä tulevaisuus tuo tullessaan, mutta olen varma, että tulemme saamaan vielä paljon lisäarvoa ja arvokasta tietoa hyödynnettäväksemme.

Tietoturvasta huolehtiminen

Kun puhutaan tekoälyyn ja pilvipalveluihin liittyvistä riskeistä, ihmiset ajattelevat heti kyberturvallisuutta. Se on tietysti erittäin tärkeä ongelma nyky-yhteiskunnassa, mutta joskus riskin tasoa yliarvioidaan. Pilvialusta ei ole lähtökohtaisesti turvaton – se voi itse asiassa olla paljon turvallisempi paikka datan säilyttämiseen kuin henkilökohtainen tietokone tai yrityksen kellarissa sijaitseva palvelin. Kaupallisilla pilvipalvelujen tarjoajilla on satoja, jopa tuhansia tietoturvasta huolehtivia työntekijöitä, ja vain harva yritys pystyisi panostamaan yhtä paljon fyysisen ympäristön turvallisuuteen. Alalla on nyt edessä käännekohta, jossa me kaikki tiedostamme tietoturvan merkityksen mutta samalla ymmärrämme, että pilvialusta voi itse asiassa olla turvallisin paikka tiedoillemme.

Huonossa datassa piiilevä suuri riski

Kyberhyökkäyksen lisäksi on olemassa toinen, vähemmän itsestään selvä riski. Tekoälyllä pystytään käsittelemään paljon dataa ja oppimaan monenlaisia asioita, mutta oppimisen – ja siihen perustuvien päätösten – laatu on riippuvainen käytettävän datan laadusta. Yksinkertaisesti sanottuna huono data tarkoittaa huonoja päätöksiä. On tärkeää saada faktat ja perustiedot oikein, sillä suurinkaan käsittelyteho ja parhaimmatkaan datapisteet eivät voi pelastaa kelvottomalta datalta. Mittaussovelluksissa on tärkeää, että syötedatan sisältämät alkuperäiset anturitiedot ovat tarkkoja. Muissa sovelluksissa täytyy ottaa huomioon myös eettisiä näkökohtia: tietojen täytyy olla paitsi tarkkoja myös reiluja ja puolueettomia. Jos esimerkiksi tekoälyyn perustuva rekrytointijärjestelmä oppii aikaisempien työntekijöiden tietojen perusteella, millainen hyvän hakijan pitäisi olla, yksikään nainen ei koskaan saisi työpaikkaa miesvaltaiselta alalta.

Robotit eivät vie työpaikkojamme

On vaikea ennustaa kaikkia vaikutuksia, jotka koneoppimisella voi olla erilaisiin töihin. Voidaan kuitenkin jo sanoa, että on epätodennäköistä, että koneet korvaisivat suuria osia työvoimasta. Esimerkiksi teollisuusprosessien mittauksissa on tärkeää, että mittaustiedot ovat oikein, joten jatkossakin tarvitaan päteviä ihmisiä valitsemaan mitattavat suureet, käytettävät laitteet, mittaustarkkuuden kannalta paras asennuspaikka, edustavien näytteiden ottaminen ja niin edelleen. Ilman tätä tekoäly ja koneoppiminen epäonnistuvat, ja me menetämme niiden tuomat mahdollisuudet. Ihmisten ja koneiden täytyy toimia yhdessä myös tulevaisuudessa.

Työtä hyvän datan tuottamiseksi

Vaisala haluaa aina tuoda arvoa asiakkailleen tarjoamalla markkinoiden parhaat tuotteet teollisuuden mittauksiin. Onnistuaksemme tässä etsimme jatkuvasti uusia mahdollisuuksia ja innovaatioita. Hyvien mittausten – mittausten, jotka ovat stabiileja, luotettavia ja tarkkoja – arvo kasvaa jatkuvasti. Korkealaatuisia mittauksia tarvitaan aina, olipa kyse sitten teollisuusprosessien optimoinnista, laadukkaiden tulosten saavuttamisesta, kiertotalouden kehittämisestä tai energiankäytön optimoinnista. Etsimme myös tapoja lisätä arvoa tuotteisiimme esimerkiksi kehittämällä uusia tapoja, joilla asiakkaamme voivat käyttää aikaisempia ja nykyisiä mittaustietoja tai vastaanottaa hälytyksiä ja ilmoituksia. Teollisuuden siirtymä kohti pilvipohjaisia järjestelmiä on jotain, mitä jokaisen lisäarvoa tarjoavan yrityksen tulisi ottaa huomioon. Haluamme laajentaa liiketoiminnassa tarvittavien mittausten tuomia hyötyjä voidaksemme tuoda asiakkaillemme entistäkin enemmän helppoutta ja lisäarvoa. Tarkkojen ja luotettavien mittaustietojen merkitys tulee tulevaisuudessa vain kasvamaan.

Katso myös järjestelmäarkkitehti Mika Väisäsen kirjoittama blogiteksti Tulevaisuutta kestävien ratkaisujen kehittäminen ja tutustu pilvipohjaisten anturiratkaisujen konkreettisiin hyötyihin tuotepäällikkö Lars Stormbomin kirjoituksessa Tavoitteet pilvissä.