Оснащение производства
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника
Зачем аттестовать сушильный шкаф
На вид сушильный шкаф прост: нагреватель, регулятор, датчик. Однако методики, где он используется, требуют температуры с допуском: сушка навески до постоянной массы при 105 °C, прокаливание остатка, термообработка посуды, выдержка образцов. Если в углу камеры температура на 8–10 °C расходится с индикатором, результат анализа смещается, и вы этого не замечаете.
Аттестация превращает впечатление «шкаф работает нормально» в документированный факт: измерения и протокол подтверждают, что на заявленных режимах температура в рабочем объёме остаётся в заданных границах. Общие положения об аттестации испытательного оборудования даёт ГОСТ Р 8.568-2017; допуски и конкретную методику лаборатория берёт из нормативных документов на свою методику либо определяет сама и записывает в программу аттестации.
Что именно проверяют
В программу аттестации сушильного шкафа обычно входит несколько показателей. В разных документах они могут называться по-разному, но по смыслу это одни и те же величины.
| Показатель | Что означает | Как определяют |
|---|---|---|
| Отклонение от заданной температуры | Разность между средним измеренным значением и уставкой регулятора | Среднее по всем контрольным точкам на установившемся режиме минус уставка |
| Неравномерность температуры по объёму | Разброс между самой тёплой и самой холодной точкой камеры | Максимум минус минимум по контрольным точкам в один момент времени |
| Стабильность (колебания) во времени | Насколько температура гуляет в одной точке при работе регулятора | Размах значений в точке за выбранный интервал наблюдения |
Контрольные точки: число и расположение
Контрольными точками называют места, в которых во время испытания установлены измерительные датчики. Чем больше камера и жёстче допуск, тем гуще сетка. Для небольших лабораторных шкафов принято девять точек: восемь по углам воображаемого куба внутри камеры и одна в его центре. В крупных камерах добавляют точки на гранях и там, где фактически стоят пробы.
| Объём камеры | Ориентировочное число точек | Расположение |
|---|---|---|
| До 100 л | 9 | Углы рабочего объёма на расстоянии от стенок и центр |
| 100–400 л | 9–15 | Углы, центры полок, центр камеры |
| Свыше 400 л | 15 и более | Сетка по уровням полок |
Это ориентиры, а не норма: итоговое число точек и схему определяет программа аттестации. При расстановке соблюдают следующие правила:
- Рабочий объём меньше внутреннего. Крайние точки сдвигают от стенок, двери и нагревателей, как правило, на несколько сантиметров, чтобы не измерять лучистый нагрев от поверхностей. Величину отступа задаёт программа.
- Датчик не должен касаться металла. Его крепят так, чтобы он находился в воздухе, иначе он покажет температуру полки.
- Точки увязывают с полками. Если в работе занято две полки, измерения проводят на тех уровнях, где лежит загрузка.
- Схему вычерчивают и прикладывают к протоколу: при повторной аттестации датчики ставят в те же места.
Порядок проведения испытания
Испытание выстраивают так, чтобы показать, как шкаф ведёт себя на тех температурах, которыми вы реально пользуетесь. Типовая последовательность:
- Осмотр: дверь, уплотнитель, нагреватели, вентилятор и паспорт.
- Установка поверенных датчиков согласно схеме, затем проверка каждого канала регистратора.
- Температурные точки: нижний, рабочий и верхний пределы диапазона применения.
- Прогрев до режима и ожидание стабилизации — как правило, не меньше получаса.
- Регистрация на установившемся режиме длительностью от 30 минут до часа, с шагом не реже раза в минуту.
- Испытание с типовой загрузкой проводят, если методика допускает работу только с ней; состояние камеры фиксируют в протоколе.
- Проверка восстановления температуры после того, как дверь открыта на заданное время.
- Обработка и протокол: средняя температура, её отклонение от уставки, разброс по камере и колебания.
Температуру определяют по независимым датчикам, а не по штатному индикатору шкафа. Показание индикатора рассматривают отдельно: если сравнить его со средним по контрольным точкам, получится поправка, пригодная для практики, например уставку задают на 2 °C выше, когда индикатор постоянно занижает.
Критерии приёмки и протокол
Допуски определяются применением и не едины для всех: их берут из методики анализа, документа на оборудование или программы аттестации лаборатории. Пригодным шкаф признают, когда на каждой проверенной температуре соблюдены все критерии; в противном случае область применения сужают, причину устраняют и испытание повторяют.
Протокол должен содержать:
- наименование прибора, модель, заводской номер и место установки;
- программа и методика испытаний, перечень критериев;
- схема размещения датчиков и описание загрузки;
- реквизиты применённых средств измерений: номера и сроки действия поверки;
- таблицы измерений и расчёты для каждой температурной точки;
- заключение о пригодности, область применения, срок следующей аттестации и подписи исполнителей.
Подготовка шкафа к аттестации
Вычистите камеру, осмотрите уплотнитель двери и положение вентиляционной заслонки, оставьте полки так, как в работе, и заранее включите шкаф, чтобы корпус прогрелся. Приготовьте паспорт, прежние протоколы и схему загрузки.
Влияние типа шкафа на результат
Равномерность температуры определяется конструкцией прибора. В шкафах с естественной конвекцией воздух движется из-за разной плотности: нагретые слои поднимаются, по высоте возникает градиент, и верх камеры теплее низа. Шкафы с принудительной конвекцией перемешивают воздух вентилятором, поэтому градиент меньше, а после открытия двери температура возвращается быстрее. Различия подробно разобраны в статье «Естественная или принудительная конвекция в сушильном шкафу».
Чем жёстче допуск по неравномерности, тем внимательнее нужно подходить к типу шкафа. Если разброс должен быть узким, берите модели с принудительной циркуляцией из раздела «Сушильные шкафы с принудительной конвекцией»: КАДАММ СШ-Ф7 — прецизионная настольная серия на 31–210 л до +250 °C, а КАДАММ СШ-Ф13 — прецизионная вертикальная на 27–223 л до +300 °C. Для обычной сушки хватает шкафов с естественной конвекцией, но тогда в программе аттестации сужают рабочие зоны и оговаривают схему загрузки.
О диапазонах и точности шкафов разных типов рассказано в статье «Температура в сушильном шкафу: режимы, диапазоны и точность».
На верхней границе диапазона (250–300 °C) через стенки и дверь уходит больше тепла, поэтому неравномерность там больше, чем в середине.
Особенности сухожаровых шкафов
Для сухожарового шкафа, в котором обрабатывают лабораторную посуду и инструмент (стерилизация сухим жаром), к аттестации предъявляют добавочные требования: режиму должны отвечать температура и выдержка в самой холодной точке, а не среднее значение. Поэтому внимание уделяют наименее прогретой зоне и скорости, с которой прогревается сама загрузка, а не воздух. Датчики кладут внутрь загрузки или рядом, и выдержку считают с момента, когда самая холодная точка вышла на нужную температуру.
Режимы выдержки (160, 180 и 200 °C, время для каждого) описаны в статье «Режимы сухожаровой обработки: 160, 180, 200 °C», а порядок ведения записей — в материале «Журнал контроля работы воздушного стерилизатора». Для таких задач с узким допуском посмотрите серию КАДАММ ШСС7 : точность ±0,5 °C, объём 34–200 л. Все приборы этого направления собраны в разделе «Сухожаровые шкафы (воздушные стерилизаторы)».
Периодичность и повторная аттестация
Как часто проводить аттестацию, решает лаборатория: она учитывает загруженность прибора, ответственность процессов и его историю. Чаще всего выбирают год, а для приборов с особо ответственными операциями срок сокращают. Внеплановую аттестацию проводят в таких случаях:
- нагреватель, вентилятор, регулятор или датчик температуры заменены либо отремонтированы;
- шкаф перенесён на новое место, где условия эксплуатации иные;
- схема загрузки или рабочие температуры заметно изменились;
- есть подозрение на отклонения: результаты анализов расходятся либо независимый термометр заметно отличается от показаний индикатора;
- шкаф долго простаивал и снова вводится в работу.
Допустим, шкаф подбирают под жёсткий допуск или хотят сразу заложить аттестацию в покупку. Тогда передайте нашим инженерам рабочие температуры, объём загрузки и приемлемую неравномерность, и они выберут серию из раздела «Сушильные шкафы лабораторные».