Signaldoppler - Vereenvoudigde oplossing of risico?

Bij de planning in cleanroom- en installatietechniek is de vraag naar signaaldopplers in plaats van gescheiden sensoren voor regeling en monitoring merkbaar toegenomen. Hier worden technische, logistieke en economische redenen genoemd. Voor een kwalitatieve beoordeling is in GMP- en aangrenzende gebieden altijd ook een risicoanalyse noodzakelijk.

Technische beoordeling
Onder technische aspecten is een scheiding van de sensortechniek tussen regeling en monitoring zinvol, maar niet per se noodzakelijk. Een op zichzelf staand systeem is gemakkelijker te plannen, te controleren en te corrigeren of te vervangen. Technisch gezien is er geen reden voor een gecombineerde oplossing met slechts één sensor en aangesloten signaaldoppler.

Logistieke beoordeling
Logistiek gezien onderscheidt een signaaldoppler-oplossing zich door een schijnbaar eenvoudigere installatie en door het zeker eenvoudigere gebruik bij inbedrijfstelling of periodiek onderhoud. Dit begint bij de slechts één keer te leggen kabels en slangen voor de sensoren, betekent geen afregeling van de klimaatinstallatie op de waarden van het monitorsysteem en eindigt uiteindelijk bij de vermeende lagere kalibratie-inspanningen door slechts één sensor voor regeling en monitoring.

Van deze argumenten is alleen de technische uitdaging het overwegen waard, namelijk het op elkaar afstemmen van beide meetsystemen. Voor kwalitatief gerichte klimaattechnici zou dit echter een interessante en motiverende taak moeten zijn. Het plannen, leggen en in bedrijf nemen van extra kabels en slangen is in verhouding tot het totale systeem zeer gering. Voor de kalibratie zijn de relevante voorschriften of SOP's bepalend en dubbele kalibraties kunnen zo te allen tijde worden uitgesloten.

Economische beoordeling
Signaaldopplers worden graag aangevraagd om kosten voor dubbele sensoren bij de ventilatietechniek te besparen. Eveneens wordt gerekend met een kostenbesparing bij de bekabeling van de sensoren en de slangvoering van de differentiële druksensoren. Maar een kwalitatief gelijkwaardige signaaldoppler kost net zoveel als de daadwerkelijke sensor en de extra te leggen leidingen of slangen zijn in het project meestal verwaarloosbaar.

Het is belangrijk op te merken dat bij onderhoud, kalibratie of uitval van de sensoren voor de regeling van de ventilatie-installatie en voor het monitoren de gehele installatie moet worden uitgeschakeld (bevroren). In deze tijd mag niet worden gewerkt. Dit betekent ook onnodige wachttijden voor de patiënten en economisch verlies voor de productie.

Onder puur economische overwegingen lijkt een installatie met signaaldopplers zeker de moeite waard. De vermeende besparing is echter subjectief en staat in geen verhouding tot de winst aan veiligheid door een quasi-fouttolerante alternatieve oplossing met twee sensoren.

Risicogerichte beoordeling
Onder "risicogerichte beoordeling" lijkt een tandemoplossing met slechts één sensor voor regeling en monitoring op het eerste gezicht nauwelijks haalbaar.

Wat is het risico, wat kan er gebeuren?
Het ergste zou een »sluipende sensorfout« zijn. De sensor "stuitert", wijkt licht af en de kamerdruk komt door deze sluipende sensorfout (drift) niet meer overeen met de werkelijkheid. Als de meetwaarde bijvoorbeeld omhoog afwijkt, regelt de ventilatie de kamerdruk in dezelfde verhouding naar beneden, het monitoringsysteem krijgt dan weer de ingestelde waarde, maar de werkelijke waarde is lager.

Voorbeeld:
– Sensorfout: langzame drift van 15Pa naar 17Pa
– Installatie daalt langzaam met 2Pa
– Sensorwaarde: 15Pa
– Monitoring: 15Pa
– In werkelijkheid is het echter nog maar 13Pa

...het gaat verder...
– Sensor drijft nog eens 2Pa af
– Installatie regelt opnieuw omlaag met –2Pa
– Sensor meet dan weer 15Pa
– Het monitoringsysteem toont "correct" 15Pa
  – In werkelijkheid hebben we echter nog maar 11 Pascal
Resultaat: er wordt geen alarm afgegeven!

Alle scenario's die in de planning zijn doorlopen, worden hiermee uitgesloten. De ingestelde alarmgrenzen (bijvoorbeeld ± 3Pa) zijn in dit geval volledig ineffectief. Er wordt geen alarm gegeven en er is geen fouttolerantie! Als het product of het proces de vooraf bepaalde waarden nodig heeft, is deze oplossing met signaaldopplers onder risicobeoordeling volledig uitgesloten.

Natuurlijk zijn ook totale uitvallen van de sensoren of elektronica denkbaar. Door de altijd actieve differentiatie tussen regeling en monitoring bij het aanbevolen gebruik van twee sensoren, worden afwijkingen onmiddellijk opgemerkt, en alarmen kunnen onafhankelijk van elkaar worden geactiveerd. Bij een passende risicobeoordeling kan de productie eventueel worden voortgezet. Bij de alternatieve tandemoplossing worden totale uitvallen wel even veilig herkend, maar voortzetting van de productie is tot de definitieve foutverwijdering uitgesloten.

De eenvoudigste oplossing om dit probleem te voorkomen, is de klassieke en beproefde installatie met gescheiden sensoren en het vermijden van signaaldopplers. Dit betekent dat de ventilatietechniek en monitoring elk hun eigen sensor hebben. Dit bewijst fouttolerantie met slechts minimale extra kosten. Hierdoor is interne systeemfeedback mogelijk en daarmee een verhoogde betrouwbaarheid en controle. Dit is een duidelijk pluspunt voor uw patiënten, voor de economische calculatie en voor uw gesprek met klanten, inspecteurs en uw gevoel van zekerheid.