Convalida
Un forno riscaldante è un dispositivo per il controllo delle temperature comprese tra -10 °C e +300 °C. I forni semplici consistono in scatole isolate con un elemento riscaldante regolabile. I forni più avanzati potrebbero anche essere in grado di ridurre la temperatura al di sotto dei valori ambientali (mediante refrigerazione) o di controllare il vuoto.
La maggior parte dei forni è dotata di porte interne ed esterne, spesso di vetro, per garantire trasparenza. I controller principali includono un timer. Alcuni possono anche essere programmati per eseguire cicli a temperature differenti. Le dimensioni dei forni possono variare da unità da tavolo a grandi unità appoggiate al pavimento. La distribuzione della temperatura viene garantita tramite la gravità o la convezione forzata mediante una ventola.
Processo
La maggior parte dei forni standard viene progettata con una presa d’aria esterna mediante un filtro e un successivo riscaldamento e distribuzione uniforme dell’aria nella camera al fine di garantire un impatto omogeneo sui campioni collocati sulle piastre (perforate) in qualsiasi punto della camera. L’aria di scarico viene espulsa mediante una porta collocata in cima all’unità. Il parametro di interesse è la temperatura e l’intervallo è di norma compreso tra -10 e +300 °C. I campioni vengono spesso collocati in contenitori chiusi per evitare la contaminazione crociata.
I forni a vuoto presentano un design più complesso, in quanto prevedono il monitoraggio e il controllo sia della temperatura sia della pressione. Per ridurre la pressione oltre i normali livelli ambientali, la camera viene dotata di una pompa a vuoto, mentre viene normalmente utilizzata una ventola per spostare l’aria e garantire omogeneità in tutta la camera. I forni a vuoto vengono utilizzati prevalentemente per l’essiccazione di sostanze in contenitori aperti mediante evaporazione forzata.
I parametri solitamente controllati nei forni sono:
• Temperatura: da -10 °C a +300 °C (+/-2 °C)
• Pressione: da 10 mbar a 1100 mbar
Sfide
La convalida dei forni ricade in tre categorie principali.
I forni standard con un intervallo di temperatura da -10 a +100 °C, di norma, non presentano sfide specifiche, in quanto i parametri da controllare sono relativamente semplici da ottenere. Poiché le temperature sono modeste e non sono necessarie misurazioni della pressione, è possibile utilizzare la serie di loggers Lab con sensori di temperatura o di temperatura e umidità per semplificare l’operazione. I loggers Lab contengono un indicatore a LED che fornisce all’operatore informazioni istantanee sullo stato del logger.
I forni ad alta temperatura con un intervallo da +100 a +300 °C richiedono apparecchiature speciali. L’utilizzo di loggers senza fili richiede sensori per alte temperature e una barriera termica per proteggere la batteria.
Per i forni a vuoto (ad alte temperature), i loggers senza fili risultano comodi, dunque sono necessari gli stessi sensori e la medesima protezione per la batteria. In alcuni casi, non è possibile utilizzare la normale barriera termica a base di acqua a causa dell’ulteriore evaporazione prodotta dal vuoto.
Se i loggers sono dotati dell’opzione SKY, è possibile elaborare i dati in tempo reale e senza fili, ma l’utilizzo di termocoppie potrebbe essere vantaggioso per i normali forni di dimensioni molto piccole e a basso volume al fine di ridurre l’impatto e il volume della camera.
Occorre considerare il tempo necessario per qualificare e convalidare un forno. Sarà necessario stabilire la frequenza di campionamento dei loggers in base alla capacità di memoria degli stessi.
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