Ultrasone frequentie en vermogen inline batchgewijs bewaken en documenteren

Naast de batchgewijze monitoring maakt het APM ook een monitoring mogelijk op gedefinieerde tijdintervallen, bijvoorbeeld per ploeg of per dag. Hiervoor wordt de microfoon vast bevestigd aan de automatische transportsysteem, zodat de metingen ook reproduceerbaar en zonder contact met het medium worden uitgevoerd. (Foto: Ecoclean)

Voor de reproduceerbare, batchgewijze inline bewaking van ultrasone signalen met APM registreren speciale, op vaste plaatsen aan de rand van het bassin geplaatste microfoons de frequentie en het vermogen. Analyse, evaluatie en opslag van de verzamelde gegevens worden uitgevoerd door de software van het innovatieve meetsysteem. (Beeldbron: Ecoclean) / The APM bewaakt reproduceerbaar de ultrasone parameters inline voor elke batch met behulp van speciale microfoons die op een vaste plek aan de rand van de tank zijn geplaatst, welke de frequentie en het vermogen registreren. Analyse, evaluatie en opslag van de verzamelde gegevens worden uitgevoerd door de software van het innovatieve meetsysteem. (Fotocredit: Ecoclean)

In High Purity-branchen staan bedrijven steeds vaker voor de uitdaging om alle procesparameters tijdens de onderdelenreiniging batchgewijs te registreren en te documenteren. Een probleem was tot nu toe de inline-metingen van de ultrasone frequentie en -vermogen in volledig geautomatiseerde onderdompelingsreinigingsinstallaties. Met de ontwikkeling van de APM (Acoustic Performance Measurement)-oplossing heeft Ecoclean deze zwakke plek nu verholpen.

De precisie-reiniging in volledig geautomatiseerde ultrasone meervoudige onderdompelingsinstallaties behoort in high purity-branchen zoals de medische technologie, precisie-optiek, halfgeleider-toeleveringsindustrie, evenals analyse-, laser- en vacuümtechniek tot de state of the art. Bedrijven moeten daarbij niet alleen extreem hoge reinheidseisen stabiel naleven, maar ook alle gevalideerde procesparameters per batch vastleggen en documenteren. Terwijl dit bij parameters zoals bijvoorbeeld temperatuur, geleidbaarheid en pH-waarde van de baden, evenals de verblijftijd van de onderdelen in de bakken, eenvoudig en reproduceerbaar kan worden gerealiseerd met bestaande inline-meettechniek, was de bewaking van de ultrasone frequentie en -vermogen tot nu toe niet geautomatiseerd inline uit te voeren. Deze wordt gewoonlijk uitgevoerd met testfolies, waarmee afwijkingen niet nauwkeurig genoeg kunnen worden vastgesteld, of met hydrofoons. Bij deze alternatieven worden de metingen van ultrasone frequentie en -vermogen handmatig uitgevoerd. Omdat het meetinstrument daarbij wordt bewogen, zijn de meetresultaten niet reproduceerbaar. Bovendien moet de sensor in de media van de afzonderlijke bakken worden ondergedompeld, wat tot contaminaties kan leiden.

Reproduceerbare, batchgewijze inline-bewaking met automatische evaluatie

In tegenstelling tot dat biedt het nieuw ontwikkelde Acoustic Performance Measurement (APM)-systeem van Ecoclean GmbH de mogelijkheid om de parameters ultrasone frequentie en -vermogen inline te bewaken bij elke behandeling en voor elke batch. De bewaking gebeurt met speciale richtmicrofoons, die vast op de rand van de betreffende bak worden geplaatst en gericht op het middelpunt van de badoppervlakte. De metingen worden daardoor bewegings- en contactvrij uitgevoerd, zodat de reproduceerbaarheid van de resultaten wordt gegarandeerd en ze exact aan de betreffende batch kunnen worden toegeschreven. Analyse, evaluatie en opslag van de gegevens worden uitgevoerd door de software van het innovatieve meetsysteem.

De microfoon registreert het door het medium uitgezonden geluidsspectrum bij elke batch onder identieke omstandigheden. De vastgestelde waarden voor ultrasone frequentie en -vermogen worden continu overgedragen aan de software van de meetoplossing, geëvalueerd door algoritmen en vergeleken met de vooraf gedefinieerde en opgeslagen streefwaarden van het partijspecifieke reinigingsprogramma. Bij afwijkingen geeft het systeem een waarschuwing of foutmelding. Om uit te sluiten dat geluiden uit omliggende bakken de meting vervalsen, is de software in staat storingssignalen te herkennen en uit te filteren.

Alle bij de inline-bewaking met het APM vastgelegde gegevens en evaluaties worden automatisch overgenomen in de standaard batchregistratie van de reinigingsinstallatie. Hierdoor kan bij elke batch eenvoudig worden gegarandeerd en aangetoond dat de ultrasoon geïnduceerde cavitatie uit de validatie van de reiniging in de productie is nageleefd.

Alternatief: Meting op gedefinieerde tijdintervallen

Indien de taakstelling geen batchgewijze registratie van de ultrasone parameters vereist, biedt het APM ook een bewaking op gedefinieerde tijdintervallen, bijvoorbeeld per ploeg, dag of wekelijks. Bij deze meetstrategie wordt een microfoon vast in de transportautomaat ingebouwd, zodat ook hier de meting zonder contact met het medium plaatsvindt en de reproduceerbaarheid wordt gewaarborgd. Voor de controle rijdt de automaat naar de betreffende bak en bepaalt de frequentie en het geluidvermogen. Bij de analyse en evaluatie van de gegevens door de software worden de gemeten actuele waarden vergeleken met de in de validatie van de reiniging gedefinieerde streefparameters voor de behandelingsstation. De archivering van de meetresultaten gebeurt automatisch in de besturingssoftware van de installatie, zodat ook hier een bewijs over een langere periode kan worden geleverd. Zelfs deze inzetvariant van het nieuwe APM-systeem biedt, in vergelijking met de eerdere praktijk, aanzienlijk betrouwbaardere resultaten en daarmee een sterk verbeterde procesveiligheid.

Bij de uitreiking van de FiT2clean-award, die in 2022 voor het eerst door de vakvereniging industriële onderdelenreiniging e.V. (FiT) werd uitgeschreven, behaalde het innovatieve APM van Ecoclean de tweede plaats.