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Metrologie & Kalibrierung: Faktoren, die die MFC-Leistung beeinflussen

Massedurchflussregler (MFCs) fördern Flüssigkeiten, hauptsächlich Prozessgase, präzise in Bioreaktoren und andere Prozesssysteme, die in der biopharmazeutischen Produktion eingesetzt werden. Die zuverlässige, reproduzierbare Leistung dieser Geräte wird von mehreren Faktoren beeinflusst - zwei davon können oft übersehen werden, sowohl von OEMs als auch von Endanwendern.

Metrologie: Welche spezifischen Techniken werden zum Testen, Messen und Bestätigen der MFC-Genauigkeit verwendet?

Kalibrierung: Wie wird ein MFC laufend kalibriert?

Zu verstehen, wie sich Metrologie, Referenzstandards und Kalibrierung auf die langfristige MFC-Leistung auswirken - und wie Sie eine korrekte Kalibrierung sicherstellen können - kann dazu beitragen, die Ergebnisse biopharmazeutischer Prozesssysteme aufrechtzuerhalten. Metrologie- und Kalibrierlaboratorien nutzen eine Vielzahl von Messtechniken und entsprechende Kalibrierstandards. Sie sind die Experten.

Die Endanwender von Prozessanlagen können ihre eigene MFC-Kalibrierung und/oder Rekalibrierung durchführen, wenn sie dies wünschen. Die Auswahl des richtigen und vertrauenswürdigsten Referenzstandards ist jedoch entscheidend, sei es für Tabletop-Labor-Forschungsbioreaktoren, Pilotanlagen für die Skalierung neuer Verfahren oder komplette Produktionssysteme.

Die Auswahl des am geeignetsten Referenzstandards beginnt mit der Definition der Anforderungen an die Prozessunsicherheit. Es mag merkwürdig erscheinen, dass wir bei Brooks bereit sind, über "Messunsicherheit" in Bezug auf unsere MFCs zu diskutieren; schließlich betonen wir deren erstklassige Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit.

Aber das Verständnis der MFC-Messtechnik erfordert das Verständnis der Messunsicherheit. Bei MFCs ist die Messunsicherheit in der Durchflussmessung eine Kombination aus den Messunsicherheiten aufgrund systematischer Fehler und denen aufgrund zufälliger Schwankungen (typischerweise als Typ B- und Typ A-Fehler bezeichnet).

Um dies zu erreichen, ist es sinnvoll, die durchgeführten Messungen mit denen den nationalen Normen zu vergleichen.


Zwei Arten von Durchflussstandards

Es gibt zwei Arten von Standards, die für MFC-Referenzstandards ausgewählt werden können (in der Regel vom Hersteller):

Primäre Standards: Diese können direkt auf Volumen- (Länge), Zeit-, Temperatur- und Druckmesswerte zurückgeführt werden, die von anerkannten Normungsgremien wie dem National Institute of Standards and Technology (NIST) ermittelt und gepflegt werden.

Secondäre Standards: Transfer- oder Sekundärstandards sind MFCs oder andere Durchflussmessgeräte, die gegen einen anderen Standard kalibriert sind. Diese Sekundärstandards sind nicht direkt auf einen Primärstandard rückführbar und sind einen Schritt weiter von der Rückverfolgbarkeit im Nationalen Labor entfernt.

Die Genauigkeitsspezifikation von Brooks beinhaltet Messunsicherheiten von allen Referenzgeräten. Die Verwendung von Sekundär- und Tertiärstandards erhöht das Potenzial für messtechnische Ausrichtungsprobleme und die Messunsicherheit des Gesamtsystems.

Eine gute Messpraxis ist ein Test Accuracy Ratio (TAR) von 4:1. Dies bedeutet, dass der verwendete Standard viermal genauer sein sollte als das zu prüfende Gerät. In Fällen, in denen ein Durchflussstandard die 4:1-Empfehlung für TAR nicht erfüllt, sollte eine Erhöhung des zulässigen "Fehlerbandes" bei Genauigkeitsnachweisen in Betracht gezogen werden.

Ein besseres Verständnis der Prinzipien der Messtechnik und Kalibrierung kann Ihnen helfen, fundierte Entscheidungen darüber zu treffen, wie Sie die MFC-Technologie in Ihren Bioprozessanlagen verwalten


Wir können Ihnen diese Verständnis geben. Um das komplette Bild von Brooks Metrologie-Experten zu erhalten, laden Sie unser neues eBook Biotechnologie herunter: Erfahren Sie mehr über MFC-Messtechnik & Kalibrierung oder klicken Sie hier, um mehr über Biotechnologie-Inhalte und -Einblicke zu erfahren.

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