EN
Фармацевтикалық өнеркәсіпте ағыс өлшегіштердің қолданылуы: турбиналы және Кориолис ағыс өлшегіштерін таңдау және олардың болашақ дамуы
Time : 2025-09-09
Фармацевтикалық өндірісте ағын өлшегіштер – бұл құбырлар арқылы сұйықтар мен газдардың ағын жылдамдығын (көлемдік немесе массалық ағын) дәл қадағалау үшін қолданылатын өлшеу құрылғылары. Қолданылу аясы өндірістік шығындарды тиімділеуге, шығарындылар стандарттарын бақылауға және өнім сапасын қамтамасыз етуге дейінгі аралықты қамтиды. Фармацевтикалық өндірісте қатысатын сұйықтар ұшқыш, коррозиялық немесе құнды (мысалы, белгілі бір белсенді фармацевтикалық құрамдар) болуы мүмкін болғандықтан, дәл ағын өлшеу ерекше маңызды. Мысалы, дәрі түрлерін қаптау кезінде ағын өлшегіштер қаптау дозасы мен қаптау машинасындағы ауа ағынын қатаң бақылау үшін қолданылады, бұл тікелей қаптау жылдамдығы мен қаптау қалыңдығына әсер етеді. Бұл мақалада фармацевтикалық өнеркәсіпте ең кең қолданылатын екі түрі – турбинелі және Кориолис ағын өлшегіштері таныстырылып, сонымен қатар ағын технологияларының болашақ даму бағыттары қарастырылады.
Фармацевтикалық өнеркәсіпте ағын өлшеуіштердің кеңінен қолданылуы
Ағын өлшеу жабдығы фармацевтикалық өндіріс тізбегінің барлығында маңызды рөл атқарады, негізінен мынадай тікелей және жанама қолдануларда:
Тікелей қолданулар:
Шикізаттармен жұмыс істеу: Қоспалардың дәл қатынасын қамтамасыз ету үшін шикізаттардың өлшенген мөлшерін бақылау. Дәрілік заттардың (API) өндірісі: Реагенттер ағынын бақылау және өнімдер химиялық синтез, ашу, экстракция және тазалау кезінде.
Құрамдарды өндіру: Таблеткалар, капсулалар мен ерітінділер өндірісінде шикізаттар, вспомогательные заттар мен еріткіштердің ағынын өлшеу.
Дәрілерді толтыру: Сұйық немесе газ тәріздес ерітінділердің толтыру көлемін дәл бақылау толтыру дәлдігін қамтамасыз етеді.
Процесті басқару: Араластыру, араластырғыш, сүзу және бөлу сияқты операциялар кезінде нақты уақыт аралығындағы ағынды бақылау процесстің тұрақтылығы мен өнімнің біркелкілігін қамтамасыз етеді.
Жанама қолданулар:
Жабдықтау объектісін бақылау және энергиямен басқару: субсанақ құрылғылары арқылы бөлімшелердің шығындарын жеке бөліп есептеу, су, электр және газ сияқты энергоресурстарды пайдалану көрсеткіштерін бақылау, ресурстарды бөлу процесстерін тиімділету және есептесу процесстерін жеңілдету.
Қоршаған орта талаптарына сәйкестік: өндірістік қалдық сулар мен ауаға шығарылатын заттарды бақылау қоршаған ортаны қорғау талаптарына сай болуын қамтамасыз етеді.
Фармацевтикалық өндіріс процесстері қатаң болып келеді, ал дәл ағын бақылау компанияларға процесстерді тиімді басқаруға көмектесіп, тиімділікті арттырады, шығындарды қысқартады және өнім сапасының біркелкілігін қамтамасыз етеді.
Турбинелік шығын өлшегіштер: Қарапайым және кеңінен қолданылатын таңдау
Турбинелік шығын өлшегіштер фармацевтикалық және биотехнологиялық салада ең кең таралған өлшегіштердің бірі болып табылады. Оның жұмыс істеу принципі сұйықтың ағынын пайдаланып, жапырақшалы турбиналық роторды айналдыруға негізделген. Ротордың айналу жылдамдығы сұйықтың жылдамдығына пропорционал болады, ал осыдан әрі қарай ағын шығыны есептеледі.
Преимущества және қолданбалар
Турбинкалық шығын өлшегіштер фармацевтикалық өнеркәсіпте кеңінен қолданылады, өйткені олардың қарапайым құрылымы, төмен шығындары, орнату мен жөндеудің жеңілдігі, үлкен өлшеу диапазоны және жылдам реакция уақыты (шамамен 0,25 секунд) бар. Олардың гигиеналық конструкциясы жиі GMP-ге сәйкес келетін материалдарды (мысалы, 316L болат) пайдаланып, ортаның ластануын болдырмақ үшін қолданылады. Әртүрлі технологиялық қосылыстар мен тапсырыс бойынша жасалған нұсқалар фармацевтикалық процесстердің нақты температура, тұтқырлық және тығыздық талаптарына сәйкес келуге мүмкіндік береді және сонымен қатар, қысымның аз кемуін тудырады. Олар дәрілік заттардың өндірісіндегі, сумен жабдықтау жүйелеріндегі және кейбір дәрілік өнімдерді өндіру процесстеріндегі ағымдағы, тұрақты қолдануға ыңғайлы.
Шектеулер мен шешімдер
Турбинкалық шығын өлшегіштерді таңдағанда назарға алу керектігін білдіретін бірнеше шектеулері де бар:
• Сұйық қасиеттеріне сезімтал: Олар тек таза газдар мен сұйықтар үшін ғана қолайлы, коррозиялық орта немесе тұтқыр сұйықтар үшін бейімделмеген. Сұйықтағы ауа көпіршіктері немесе ағын жылдамдығының тербелісі олардың дәлдігіне әсер етуі мүмкін.
• Тұрақты ағын жылдамдығының қажеттілігі: Дәлдікті қамтамасыз ету үшін салыстырмалы тұрақты ағын жылдамдығы қажет. • Қажетті жабдық: Бөлшектердің турбина дөңгелегіне зиян келтіруін болдырмау үшін, көбінесе кір жібермейтін сүзгі қажет; кавитацияны болдырмау үшін белгілі бір кері қысымды ұстап тұру қажет болуы мүмкін.
Сондықтан, турбинелік шығын өлшегіштер таза, төмен тұтқырлы, жоғары жылдамдықты және тұрақты сұйықтармен жұмыс істегенде ең тиімді және экономикалық тиімді болып табылады.
Кориолис шығын өлшегіш: Жоғары дәлдік пен гигиеналық сәйкестіктің синонимі ретінде
Кориолис шығын өлшегіштері сұйықтың массалық шығынын Кориолис күші негізінде тікелей өлшейді. Жоғары дәлдігі, сенімділігі және гигиеналық өнімділігіне байланысты олар фармацевтикалық өнеркәсіпте, әсіресе өлшеу талаптары жоғары болатын аймақтарда кеңінен пайдаланылады.
Таңдау түрі: Иілген және түзу түтік
Қолдану талаптарына байланысты негізгі екі түрі бар:
• Иілген түтік: Жоғары өлшеу сезгіштігін ұсынады және дәл, тұрақты және бапталатын өлшеу диапазондарын қажет ететін қолдануларға сәйкес келеді.
• Түзу түтік: Өте жақсы дренажды және тазалау мүмкіндігін ұсынады, ASME BPE сияқты гигиеналық стандарттарға сәйкес келеді, материалдың қалдық ауысуы мен ластануды тиімді түрде болдырмақ, сонымен қатар гигиеналық және орында тазалау/стерилдеу (CIP/SIP) қажет болатын қолдануларға өте сәйкес келеді.
Фармацевтикалық өнеркәсіпте негізгі артықшылықтар
Кориолис массалық шығын өлшегіштің артықшылықтары оны көптеген маңызды процесстер үшін басым таңдауға айналдырады:
• Жоғары өлшеу дәлдігі: Дәлдік ±0.1% немесе одан жоғары болуы мүмкін, сонымен қатар өлшеу сұйықтың температурасының, қысымының, тығыздығының, тұтқырлығының немесе өткізгіштігінің өзгеруінен әсер етпейді. Бұл дәл пропорционалды қосу маңызды болып табылатын, мысалы, ерітінділерді араластыру мен вакциналарға қосымша қосу сияқты процесстер үшін өте маңызды.
• Жоғары гигиеналық құрылым және сәйкестік: Түзу түтікті құрылым ішкі бетінде тегіс, үздіксіз және толық пісіру мүмкіндігін ұсынады. Коррозияға тұрақты металл қорытпалардың (мысалы, Хастеллой) қолданылуы оны тазалау мен стерилизациялауды жеңілдетеді, GMP және FDA сияқты қатаң талаптарға сәйкес келеді және ластану қаупін айтарлықтай төмендетеді.
• Кең қолдану аясы: Кориолис шығын өлшегіштер коррозиялық және улы орта, сондай-ақ жоғары температура мен қысымды сұйықтықтарды қоса алғанда, кең сұйықтық, газ және бу ауқымын өлшеуге болады. Әртүрлі сұйықтықтармен үйлесімділігі барлық технологиялық процеске толық қолдануға мүмкіндік береді – қышқылды ерітінділер сияқты шикізат өңдеуден бастап дайын өнімді толтыруға дейін.
• Төменгі жалпы иемдік құны: Бастапқы сатып алу құны жоғары болғанымен, негізінде пайдаланудың ыңғайлылығы, жоғары сенімділігі және ұзақ қызмет ету мерзімі жөндеу уақытын азайтып, ұзақ мерзімді пайдалану құнын төмендетеді.
Кориолис су өлшегіштері инъекциялық су (WFI), кері осмос (RO) суы және деиондалған (DI) суын өлшеу үшін жоғары дәлдікпен ұсынылады, өйткені олар су жүйелерінде ластану қаупінсіз жоғары тазалықты қамтамасыз етеді. Сондай-ақ, олар дәрілердің қаптамасында дәл қаптау, биореакторларда қоректік заттарды беру және өнімді толтыру үшін өте жақсы таңдау болып табылады.
Су өлшегіштердегі болашақтағы тенденциялар
Су өлшемін өлшеу технологиясы өнеркәсіпті автоматтандыру мен интеллектуалдандыру дамуымен үнемі жетіліп келеді және оның фармацевтикалық өнеркәсіпте қолданылуы болашақта тереңірек және кеңінен болады.
- Ақылды және желілік: Интернеті нәрселер (IoT), үлкен деректер және жасанды интеллект (AI) технологияларын интеграциялаған ақылды шығын өлшегіштер негізгі ағынға айналады. Олар алыстағы бақылау, нақты уақытта деректерді жинау, ақау диагностикасы мен ерте ескерту (мысалы, құбырлардың бос болмауы немесе су кету) және өндірістік процестерді тиімділету, өндірістік тиімділікті арттыру және болжамды техникалық қызмет көрсету үшін деректерді талдау мүмкіндігін береді. Олар Modbus және Profibus сияқты протоколдар арқылы PLC және DCS жүйелерімен интеграцияланып, цифрлық зауыттың бөлігіне айналады. 2. Көп параметрлі интеграция және кішірейтілу: Болашақтағы шығын өлшегіштер тек шығынды ғана емес, сонымен қатар температура, қысым, тығыздық және тұтқырлық сияқты көп параметрлі өлшеулерді интеграциялап, пайдаланушыларға кеңейтілген процесстік ақпаратты ұсынады және қажетті аспаптар санын азайтады. Олардың кішірейтілген жобасы кеңістік шектеулері бар немесе зертханалық масштабдағы сценарийлерде қолдануға мүмкіндік береді.
- Қолдану аймақтарының кеңеюі: Шығын өлшегіштердің қолданылуы дәстүрлі фармацевтикалық өндірістен тыс аясында ақылды қоршаған ортаны қорғау (зиянды шығарындыларды бақылау), дәлдік ауыл шаруашылығы (ауыл шаруашылығы мен фармацевтикалық сумен басқару) және ақылды қалалардағы фармацевтикалық логистикалық басқару сияқты салаларды қамтуға дейін кеңейтіледі.
- Жоғары гигиена стандарттары мен ыңғайлы пайдалану: Нормативтік талаптардың қатаңдауына сәйкес өлшегіштердің гигиеналық конструкциясы тауарды тазалау мен стерилизациялау процесстерін ыңғайлы және тиімді ететіндей етіп әрі қарай жетілдіріледі. Адам-машина интерфейстері (HMИ) қол жетімді құрылғылар арқылы интуитивті конфигурация, диагностикалық ақпаратқа қатынау және тарихи деректер журналын қамтамасыз ететіндей етіп пайдаланушыға ыңғайлы болып қалыптасады, бұл жұмыс ыңғайлылығы мен өнімділігін біршама арттырады.
Қорытынды
Фармацевтика саласында өнім сапасын, өндіріс тиімділігін және нормативтік талаптарға сәйкестікті қамтамасыз ету үшін ағын өлшегіштер маңызды құрал болып табылады. Турбиналы ағын өлшегіштер экономдылығы мен практикалық пайдалануымен дәл сол сұйықтар мен жұмыс жағдайлары үшін тиімді таңдау болып табылады. Өте жоғары дәлдігі, гигиеналылығы және кең түрде қолданылуымен сипатталатын Кориолис ағын өлшегіштер қатаң фармацевтикалық процесстер мен нормативтік талаптарға сай келу үшін қуатты құралға айналды.
Технологиялық жетістіктер ағын өлшегіштерді ықшамырақ, интеграцияланған және ыңғайлы функцияларға итермелейді. Дәрілік сапаны арттыру, жұмыс шығындарын қысқарту, дәрілік заттардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету және ақылды өндірістің бағытына сәйкес келу үшін әріптестік компаниялардың дұрыс ағын өлшегіш таңдауы мен оның даму тенденцияларын бақылауы маңызды. Болашақта микроминиатюризация және көп параметрлі интеграция сияқты технологиялар жетіліп және жетіліп келе ағын өлшегіштердің фармацевтикалық өнеркәсіпте алатын орны одан сайын бәріп түседі.
