Bronkhorst

Waarom is betrouwbaarheid een belangrijke parameter voor massflowregelaars in bioreactors?

24 November , 2020 Dion Oudejans & Vincent Hengeveld

In bioreactors vinden delicate processen plaats om biologische materialen te vermeerderen. Deze processen werken met stoffen waarvan de waarde soms niet eens in geld is uit te drukken, omdat ze een belangrijke stap kunnen zijn op weg naar een nieuw vaccin of een nieuwe behandeling.

Wij zetten ons in voor onze klanten in de biotechindustrie om bioreactors uit te rusten met betrouwbare en reproduceerbare massflowregelaars.Voor deze blog hebben we Dion Oudejans en Vincent Hengeveld, Product Managers bij Bronkhorst, geïnterviewd over betrouwbare flowregelaars.

Betrouwbaarheid verwijst naar het kenmerk dat men erop kan vertrouwen dat iets of iemand aan de wensen of behoeften voldoet (definitie Oxford Dictionary). Vincent en Dion leggen uit dat ons streven naar betrouwbaarheid op verschillende pijlers berust.

mass flow controller parameter for bioreactor

 Kwaliteit kan worden gegarandeerd door de betrouwbaarste massflowinstrumenten te leveren, die gebruikmaken van robuuste sensoren en ventielen met stabiele elektronica en firmware, gedocumenteerd in materiaalcertificaten, en een hoge nauwkeurigheid, gedocumenteerd in kalibratiecertificaten en de beste MTBF-gegevens ("mean time between failures") op basis van de norm IEC 61508.
 
 Kunnen jullie uitleggen wat die verklaring van hoge nauwkeurigheid betekent en waarom die voor onze klanten in de biotechindustrie een belangrijk selectiecriterium is?

Waarom is een nauwkeurige gasflowregeling nodig?

Optimale nauwkeurigheid en ratio’s zijn nodig om de biologische stof onder de juiste omgevingscondities te laten groeien. Tijdens een bioreactorcampagne groeit de biologische stof in de loop van de tijd en tijdens dit proces is een toenemend flowbereik vereist. Er zijn zowel lage als hoge flowbereiken nodig. 

Hoe wordt de gasflow geregeld?

Voor deze toepassingen biedt Bronkhorst massflowregelaars op basis van betrouwbare en nauwkeurige capillaire bypasstechnologie en regelventieltechnologie, die een dynamisch flowbereik tot 1 : 200 kunnen halen, wat zorgt voor de lage en hoge doorstromingsbereiken die voor het groeiproces nodig zijn.
 
Massflowregelaars met capillaire bypasstechnologie hebben een buisvormige flowsensor die parallel – in bypass – aan het hoofdstroompad is geplaatst. De gasflow wordt nauwkeurig gesplitst richting flowsensor en hoofdstroompad, zie afbeelding [flowsensor gebruikt in de capillaire bypass technologie]. Deze specifieke technologie maakt een betrouwbare en nauwkeurige flowmeting en -regeling mogelijk voor alle betrokken gassen.
 

Video uitleg over het princpe van bypass technology

Flowsensor gebruikt in de capillaire bypass technologie
Flowsensor gebruikt in de capillaire bypass technologie

Slechts een deel van de gasstroom gaat door de sensor en wordt opgewarmd door twee verwarmingselementen (RHT1 en RHT2). De gasflow door de flowsensor is een proportionele maat voor de totale flow door het instrument. Vanwege de homogene aard van de temperatuurverdeling binnen de sensor bepalen alleen de flowsnelheid, de dichtheid en de warmtecapaciteit van het gas het uitgangssignaal van de flow (Q, ρ, Cp).

Er kunnen omrekeningsfactoren (ρ۰Cp) worden toegepast om het doorstromingsbereik van andere gassen dan het kalibratiegas te berekenen.

Betrouwbaarheid in de tijd – het MTBF-cijfer

De Mean Time Between Failures (MTBF) wordt gebruikt als maatstaf voor de beschikbaarheid en de betrouwbaarheid van producten. De MTBF voorspelt de tijd die de apparatuur in bedrijf is tussen storingen of onderbrekingen. Er zijn diverse methoden om het MTBF-cijfer te berekenen, waarbij de IEC 61508 op basis van de Exida-componentendatabase in onze branche de norm is. Met een MTBF-cijfer van meer dan 130 jaar voor de belangrijkste productlijnen (massaflowregelaars) voor de biotechindustrie zijn wij de allerbesten.
 

Eenvoudige kalibratie ter plaatse

De eenvoudige kalibratie ter plaatse met Air/N2, dankzij de nauwkeurige conversiemethode en gratis softwaretools helpt onze klanten de hoge nauwkeurigheid te behouden die is gedocumenteerd in het kalibratiecertificaat, dat bij aflevering van de massflowregelaar wordt geleverd.

Check onze bioreactor markt pagina voor meer informatie over flowmeters en -regelaars voor bioreactoren en fermentoren. 
 

bioreactor in gebruik bij vergisting en gisting
Bioreactor in fermentor

Intelligente flowregelaars voor bioreactorprocessen

Vooral voor waardevolle processen als deze is het zeer nuttig als je de ‘gezondheid’ van je instrumenten kunt monitoren om de continuïteit van het proces te waarborgen. Hiervoor zijn verschillende parameters en diagnoses interessant:

Bypass gas flow meter
Bypass gas flow meter

  • het meten van de interne temperatuur van het apparaat en het detecteren van temperatuurschommelingen om de kwaliteit van het product te verbeteren;
  • een responsalarm om te monitoren of de flowregelaar zijn instelpunt binnen de gespecificeerde grenzen bereikt en handhaaft. Het instrument kan hiermee aangeven of de invoerdruk te laag is, bijvoorbeeld als een gasfles bijna leeg is, of om verstoppingen in het systeem te detecteren;
  • een inschakelalarm en een herstartfunctie – na een stroomstoring kan het proces doorgaan door rechtstreeks terug te gaan naar het laatste instelpunt (omdat de flowcontroller de laatst ingestelde setpoint onthoudt);
  • Meet- en ventielstuursignaal  – door de waarden van deze parameters in de tijd te vergelijken, kun je detecteren of er iets is veranderd in de opstelling, bijvoorbeeld een variatie in invoerdruk of enige verstopping of slijtage van onderdelen in de opstelling. In dat geval wordt onderhoud geadviseerd.

Massflowregelaars voor de biotechnologie

Een betrouwbare regeling van de gasflow in bioreactorprocessen is van cruciaal belang om de biologische stof te laten groeien onder de perfecte omgevingscondities. Het gebruik van geautomatiseerde instrumenten, zoals flowregelaars met intelligente parameters, kan je helpen de  
continuïteit van het proces te waarborgen. Digitale massflowregelaars van Bronkhorst bieden een scala aan parameters voor uitgebreide meet-, regel- en diagnostische functies, zoals:

  • temperatuurmeting
  • responsalarm
  • inschakelalarm
  • ventielstuursignaal
  • en meer

parameter voor de massflowregelaar voor de bioreactor
Vincent Hengeveld & Dion Oudejans / Product Managers

Wilt u meer informatie over bioreactor flowregelaars?

Bekijk onze aanbevolen producten Neem contact op met onze bioreactor specialisten

Wil je het laatste nieuws ontvangen over trends in flow control? Schrijf je dan in voor onze maandelijkse nieuwsbrief. 

Vraag advies Inschrijven nieuwsbrief


Bronkhorst NEDERLAND

Lunet 10c
3905 NW Veenendaal
Tel. +31 (0)318 55 12 80
[email protected]

Copyright © 2021 Bronkhorst. All rights reserved.     Sitemap     Disclaimer     Privacy note