دپارتمان کالیبراسیون شرکت مبتکران

پمپ نمونه برداری فردی یکی از اصلی ترین ,وسایل برای نمونه برداری از آلاینده های هوابرد است.هر چند غلظت لازم و معلومی ازهوا در حجمی از هوای نمونه وجود دارد پایداری فلو و مطمین بودن به تجهیزات دو فاکتور مهم و موثر در حجم هوا است .

روتامتر داخل پمپ وسیله ای با دقت کم است و نمی توان از آن برای تعیین فلوی عبوری پمپ استفاده کرد.

این وسیله فقط به صورت تقریبی کار می کند. فلوی عبوری باید با یک وسیله مانند فلومتر حباب صابون که یک وسیله اندازه گیری اولیه است باید اندازه گیری شود البته به شرط آنکه تغییر شکل نداده باشد .البته میتوان از روتامتر نیز برای این کار استفاده کرد به شرطی که توسط وسیله ای مثل فلو متر کالیبره شده باشد روتامتر دقیق مانند یک فلو متر توانایی بیان صحیح و معقول را دارد .

اما باید دانست که روتامتر باید طی دره های خاصی کالیبره شود .

لوازم مورد نیاز

یک پمپ نمونه بردای هوا که توصیه می شود فلوی عبوری در حد متوسط باشد .

یک وسیله آزمایش کننده فلوی هوا مانند فلومتر حباب صابون

یک وسیله برای اندازه گیری زمان مانند کرنومتر

انجام نمونه بردار یمتوسط تعیین شده

سایر تجهیزات لازم

یک شرایط نمونه گیری مناسب همان طور که در روش نشان داده شده است آماده کنید ( راهنمایی عملکردی آماده سازی را نگاه کنید ) مطمئن باشید که نمونه گیری در حالت مناسب قرار دارد ( جریان کم یا زیاد ) برای سرعت جریلن مطلوب و هر گونه ویژگی لازم جریان در محل با لوله قابل انعطاف خروجی واسط نمونه گیر را به ورودی سمپلر متصل کنید (کاست نوار - لوله جذب کننده – لیمپایمر – غیره ) ورودی نمونه گیری مدیوم به خروجی ( بخش بالای ) نوار فلو و متر وصل کنید .

سر ساینده را از بازوی پایین فلو متر بردارید. سمپلر را روشن کنید در حالیکه سمپلر آماده است مکرراً برآمدگی ساینده را در پایه شیشه فلو متر فشار دهید تا اینکه صابون همگن وارد لوله شود و در ستون بالا رود . چندین حباب وارد لوله کنید درونش را مرطوب کنید تا صابون به گونه ای موفقیت آمیز در طی لوله حرکت کند پدیده حباب صابون را همان طور که از خطوط حجم که در لوله شیشه ای عبور می کند مشاهده کنید یک گام شما ( کرنومتر ) یا وسیله اندازه گیری زمان استفاده کنید. وقت طول کشیده برای عبور یک حباب صابون منفرد از یک خط حجمی به دیگر را اندازه گیری کنید این زمان عبور به همراه حجم خط کشی شده در لوله سرعت جریان را نشان می دهد .

حجم حباب عبور کرده Flow Rate =

زمان

کنترل تنظیم فلو را بر روی سمپلر استفاده کنید. سرعت جریان را افزایش یا کاهش دهید تا به جریان دلخواه همان طور که در نمونه گیری اختصاص یافته نزدیک شوید . چندین اندازه گیری و تنظیم ممکن است .

سرعت جریان دلخواه میسر گردد . به گونه دقیق سرعت جریان با آنچه در متن آمده است مچ شود .

اندازه گیری سرعت جریان : هنگامیکه سرعت جریان دلخواه بدست آمده است حداقل 3 بار با استفاده از روش های سرعت جریان را اندازه گیری کنید . دراین زمان کنترل تنظیم جریان را دستکاری نکنید . معدل نتایج را بگیرید . این مقادیر تعدیل شده را به عنوان سرعت جریان پیش نمونه ثبت کنید .

هنگامیکه آماده نمونه گیری هستید یک ترتیب نمونه گیری مثل آنکه برای اندازه گیری کالیبره کردن جریان است استفاده می شود آماده کنید

یک واسطه نمونه گیری جدید استفاده کنید از همان نوع واسطه نمونه گیری که باید استفاده کنید تا جریان را اندازه گیری کند هنگامیکه نمونه گیری کامل شده است واسطه نمونه گیری را به یقه کارگر متصل کنید و نمونه گیر را به کمربند کارگر وصل کنید .

سمپلر مدیوم را آماده کنید و زمان شروع را ثبت کنید .

بعد از نمونه گیری : در آخر دوره نمونه گیری سمپلر را خاموش کنید زمان پایان را بنویسید . واسطه نمونه گیری را بردارید ، به گونه ای مناسب آن را محکم کنید و اطلاعات مربوط به نمونه گیری را بنویسید .

بررسی مجدد جریان : 2 بار واسطه نمونه گیری را که استفاده می شود با سرعت جریان نمونه گیر را اندازه گیری کند ، را متصل کنید .

اگر ممکن نبود یک واسطه جدید استفاده کنید – فلو متر استفاده کنید . سرعت جریان را مطابق دستورات مشخص شده در مرحله 3 اندازه گیری کنید . این مقادیر تعدیل شده را به عنوان سرعت جریان بعد از نمونه گیری ثبت کنید .

سرعت جریان قبل و بعد از نمونه گیری مقایسه کنید تا مطمئن شوید این دو سرعت بیش از 0.5 درصد با هم فرق کند .

میانگین سرعت جریان قبل و بعد نمونه گیری را به همراه دیگر اطلاعات مربوطه را به آزمایشگاه گزارش کنید .

فنون کالیبراسیون دستگاه ها : *

به طور كلي كاليبراسيون به سه روش قابل اجراست. روش اول كاليبراسيون براي به دست آوردن خطا و ثبت نتايج حاصله است. روش دوم كاليبراسيون روش اول را در برگرفته و علاوه بر آن نتايج حاصله با استاندارد و دستورالعمل مقايسه شده و وضعيت وسيله نيز از جهت قبول يا رد آن مشخص مي شود. روش سوم كاليبراسيون روش دوم را دربرگرفته و تنظيم، تعمير يا حذف خطاي ايجاد شده را نيز دربرمي گيرد.

تعيين فواصل زماني كاليبراسيون مجدد*
تعيين حداكثر زمان فواصل كاليبراسيون دورهاي دستگاههاي اندازه گيري يكي از عناصر مؤثر در يك نظام كاليبراسيون است. عوامل زيادي در تعيين اين زمان مؤثرند كه مهمترين آنها موارد زير است:
1- نوع وسيله (دستگاه)
2- پيشنهاد و توصيه كارخانه سازنده 
3- روند دادههاي به دست آمده از روي سوابق كاليبراسيونهاي قبلي 
4- سوابق تعمير و نگهداري دستگاه 
5- طول زمان استفاده، تعداد دفعات استفاده و چگونگي استفاده از دستگاه 
6- ميزان گرايش به فرسودگي و تغيير تدريجي ويژگيهاي مترولوژيكي با گذشت زمان 
7- تعداد دفعات و كيفيت بازرسي تجهيزات در داخل سازمان 
8- تعداد دفعات تست ضربدري دستگاه با دستگاههاي ديگر به ويژه در مورد استانداردهاي اندازهگيري 
9- شرايط محيطي (دما، رطوبت، ارتعاش و غيره)
10- دقت اندازه گيري مورد نظر

پس از انجام كاليبراسيون براي كنترل و حصول اطمينان از انجام عمليات كاليبراسيون برچسبهاي كاليبراسيون بر روي وسيله اندازه گيري شده، نصب مي شوند. كليه دستگاههاي تست، بازرسي و آزمون بايد داراي برچسب كاليبراسيون باشند تا تعيين شود كه دستگاه توسط آزمايشگاه كاليبراسيون بازرسي و كاليبره شده است. بر روي برچسب كاليبراسيون حتماً بايد تاريخ كاليبره و انقضاي اعتبار آن قيد شود، مهر آزمايشگاه كاليبره كننده بر روي آن باشد و در جايي كه به وضوح ديده مي شود، نصب گردد.
برچسبهاي كاليبراسيون داراي انواع مختلفي هستند:
1- برچسب مخصوص استانداردهاي اوليه به رنگ قرمز 
2- برچسب مخصوص استانداردهاي ثانويه به رنگ طلايي 
3- برچسب مخصوص استانداردهاي كاري به رنگ سبز 
4- برچسب مخصوص كليه دستگاههاي متفرقه به رنگ سفيد 
5- برچسب No CALIBRATION REQUIRED NCR مربوط به تجهيزاتي كه نياز به كاليبراسيون ندارند.
6- برچسب CALIBRATION BEFORE USE CBU مربوط به تجهيزاتي كه به ندرت استفاده مي شوند.

روتامتر**

وسیله استوانه ای ،ددارای شناور بوده که آزادانه در داخل لوله استوانه ای بالا و پایین میرود.جریان هوا از پایین وارد شده و باعث می شود که شناور به سمت بالا حرکت کند.محل تعادل شناور محلی است که فشار اعمال شده از سوی جریان هوا از پایین برابر با نیروی وزن شناور گردد. ارتفاع شناور درون لوله گویای فلوی جریان خواهد. شناور دارای اشکال گوناگونی است.روتامترهای معمولی دارای دقتی حدود5% هستند. و انواع بلند و بزرگ آن از دقت بیشتری برخوردارند.روتامترها هم در آزمایشگاه و هم در نمونه برداری از متداولترین وسایل اندازه گیری فلوی مواد هستند.

روتامترها به وسیله ی استانداردهای اولیه (مانند فلوی حباب صابون)یا وسایل استاندارد میانی کالیبره می شوند. این وسایل در مقیاس های کوچک از چند میلی لیتر تا 5لیتر درنمونه های فردی و در مقیاس های بزرگتر برای نمونه برداری های محیطی استفاده می شود.

روتامترها باید تحت همان شرایطی از فشار و دما که مورد استفاده قرار می گیرند،کالیبره شود.در صورتی که از روتامتری برای شرایط معینی از نظر دما و فشارکالیبره شده در شرایط دیگری استفاده با استفاده از رابطه زیر تصحیحات لازم باید انجام گیرد.

عدم تصحیح لازم یکی از متداول ترین خطاهایی است که در هنگام استفاده از روتامترها بروز می کند.

فلومتر حباب صابون**

ساده ترین نوع پیستون بدون اصطحکاک فلومتر حباب صابون است.این وسیله یک سیلندر آزمایشگاهی شبیه بورت بوده که جهت کالیبره کردن حجم های مختلف(مقادیر کم100میلی یا200میلی)تا مقادیر زیاد حدود 1لیتر مورد استفاده قرار می گیرد. سطح داخلی این وسیله توسط محلول دترژنت مرطوب شده و وسیله مکش هوا که هدف ما کالیبراسیون آن است توسط یک شیلنگ رابط به یک انتهای آن وصل می شود.با فشردن پوار که در انتهای پایین استوانه است حباب صابون ایجاد می شود.حباب تشکیل شده با هوای سیلندری که در حال مکش است به سمت بالا حرکت می کند.در این حالت حباب به صورت یک پیستونت بدون اصطحکاک عمل می کند یا دانستن حجمی که حباب صابون در مدت زمان معینی طی می کند( به وسیله کرنومتر)فلوی هوای محاسبه می شود. دقت فلومتر حباب صابون1%است.هر چقدر فلو بیشتر شود از دقت آن کاسته می شود. فلو متر حباب صابون دارای حجم مختلفی است(50تا1لیتر یا بیشتر)در صورتی که حجم آن مشخص نباشد از رابطه زیر استفاده می شود. بیشترین کاربرد آن برای کالیبراسیون پمپ نمونه برداری فردی است که دارای یک زائده کناری است که جهت انتقال به نمونه بردار به منظور ایجاد شرایط واقعی نمونه برداری می باشد.

کالیبراسیون روتامتر پمپ توسط فلومتر حباب صابون

وسایل مورد نیاز :

پمپ نمونه برداری

بورت حباب صابون

پوار محتوی مایع دترژنت

نمونه بردار

شیلنگ رابط

کرنومتر

شمای مدار کالیبراسیون به شکل زیر است:

روش انجام آزمایش :

در ابتدا فلومتر را آماده می کنیم به این طریق که مقداری آب صابون درون پوار می ریزیم و آن را به انتهای فلومتر وصل می کنیم باتکان دادن و سرازیر کردن فلومتر و ایجاد حباب اصطکاک درون آن ار از بین می بریم در این هنگام با شیلنگ رابط ورودی پمپ(مکنده) را به خروجی فلومتر وصل می کنیم. به ورودی فلومتر نیز نمونه بردار را وصل می کنیم در نهایت پمپ راروشن کرده و آن را روی دبی مد نظر(در اینجا 1.5 لیتر )تنظیم می کنیم که این دبی، دبی ظاهری است. سپس با فشار دادن پوار محتوی آب صابون و ایجاد یک حباب در بورت ، زمان عبور حباب را از حجم مشخصی از بورت (50تا 100 سی سی )اندازه می گیریم . برای افزایش دقت این کار را 3 بار تکرار می کنیم.اکنون می توان با تقسیم کردن حجم (50 سی سی ) بر زمان اندازه گیری شده فلوی واقعی را به دست آورد . (البته چون این آزمایش را 3 بار انجام داده ایم می توان برای سهولت کاراز زمان میانگین بگیریم.)

بحث ونتیجه گیری

کالیبراسیون پمپ حایز اهمیت بسیار است .فرایند کالیبراسیون پمپ علاوه بر اینکه توسط فلومتر حباب صابون انجام می شود توسط گاز متر نبز این کار را می توان انجام داد.اما در مورداستفاده از فلومتر با توجه به تجربه حاصله بهترین دبی، دبی است که تا حد امکان کم باشد. از طرفی اگر دبی های انتخاب شده تا حد امکان به هم نزدیکتر باشند پرت زمانی کمتری داریم و می توان ابراز کرد که ضریب خطایی با دقت بیشتری را به دست آورده ایم .البته این نکته نیز باید ذکر شود که هر چقدر فلومتر بزرگتر باشد دقت کار نیز بیشتر می باشد.

منابع و ماخذ

*)سایت جامع دانشجویی مهندسی پزشکی دانشگاه آزاد واحد دزفول

**)کتاب آشنایی با وسایل نمونه برداری از آلاینده ها(دکتر چوبیبنه)