4 Area yang Harus Diperiksa Saat Mengukur Waktu Tunda dalam Sistem Pengambilan Sampel
4 Area yang Harus Diperiksa Saat Mengukur Waktu Tunda dalam Sistem Pengambilan Sampel
Karim Mahraz, Manajer Produk
Dalam sistem pengambilan sampel penganalisis proses, selalu ada penundaan antara saat Anda mengambil sampel dan saat Anda mendapatkan pembacaan.
Waktu tunda bersifat kumulatif, menghitung jumlah total waktu yang diperlukan sampel untuk bergerak dari keran di jalur proses ke penganalisis proses—di mana hasil diperoleh. Penundaan waktu ini mungkin lebih lama dari yang Anda pikirkan dan meremehkannya dapat menyebabkan kontrol proses yang lebih rendah. Jika Anda mengasumsikan waktu tunda Anda sama dengan satu menit, tetapi sebenarnya dua jam, pembacaan penganalisis Anda mungkin tidak lagi relevan atau bertujuan. Anda ingin meminimalkan penundaan ini, dengan tujuan umum satu menit atau kurang dari keran hingga pembacaan penganalisis.
Anda akan menemukan penyebab keterlambatan waktu di seluruh sistem instrumentasi analitik Anda. Berikut adalah empat area utama yang harus diperiksa untuk mulai mengurangi waktu tunda sistem Anda:
- Keterlambatan dalam penyelidikan
- Keterlambatan transportasi sampel (termasuk stasiun lapangan dan jalur transportasi)
- Keterlambatan dalam pengkondisian pengambilan sampel (termasuk pengalihan aliran)
- Keterlambatan dalam penganalisis
1. Penundaan Waktu dalam Penyelidikan
Hindari probe sampel yang terlalu besar. Probe harus cukup panjang untuk mencapai sepertiga tengah dari diameter jalur proses, di mana aliran bergerak paling cepat dan menyediakan sampel paling bersih dan paling representatif. Seharusnya tidak lebih lama - atau lebih lebar - dari yang diperlukan, karena semakin besar volume probe, semakin besar penundaannya.
Lokasi tap di tabung proses adalah masalah terkait lainnya yang perlu dipertimbangkan. Jika Anda menempatkan probe di dekat bagian aliran rendah dari tabung proses, Anda perlu menunggu lebih lama hingga perubahan apa pun dalam bahan kimia proses muncul. Misalnya, molekul baru yang memasuki tangki atau drum bervolume besar akan menciptakan 'volume pencampuran', dengan molekul baru dan lama muncul di pintu keluar hingga volume sepenuhnya dibersihkan. Untuk mengurangi waktu tunda, Anda sebaiknya tidak menempatkan keran di bagian hilir volume pencampuran. Alih-alih, posisikan keran di hulu sumber penundaan waktu dalam proses tersebut, termasuk drum, tangki, kaki mati, dan garis stagnan.
2. Waktu Tunda dalam Transportasi Sampel
- Contoh Lokasi Tap Jarak Jauh: Semakin jauh sampel harus melakukan perjalanan untuk analisis, semakin lama waktu tunda. Cari keran sedekat mungkin dengan penganalisis. Untuk jalur transportasi yang lebih panjang, pertimbangkan untuk menggunakan putaran cepat untuk mempercepat aliran dan memberikan sampel yang lebih baru kepada penganalisis Anda.
- Panjang dan Diameter Garis: Semakin jauh sampel harus bergerak dan semakin besar volume internal jalur transportasi, semakin lama waktu tunda. Untuk mengurangi penundaan ini, hitung dan sesuaikan panjang dan diameter garis yang sesuai untuk memastikan akurasi.
- Tekanan Rendah dalam Jalur Transportasi Sampel Cair: Untuk sampel cair, lokasi keran harus memberikan tekanan yang cukup untuk mengirimkan sampel melalui jalur transportasi atau putaran cepat tanpa pompa. Hindari menambahkan variabel tambahan yang mahal, seperti pompa, karena menambah waktu tunda.
- Tekanan Tinggi di Jalur Transportasi Sampel Gas: Dengan gas, semakin tinggi tekanan, semakin lambat alirannya. Untuk mempercepat aliran – dan karenanya mengurangi waktu tunda – turunkan tekanan. Misalnya, pada setengah tekanan, Anda akan mendapatkan setengah waktu tunda.
3. Waktu Tunda dalam Sistem Pengkondisian Sampel
- Tee-piece yang Tidak Dibersihkan Menyebabkan Kaki Mati: Kaki mati adalah volume samping yang tidak dibersihkan yang memungkinkan molekul berdifusi masuk dan keluar dari media sistem yang mengalir. Setiap tee atau cross pada sampel line yang dianalisis adalah dead leg kecuali semua portnya mengalir. Kaki mati yang umum termasuk titik koneksi untuk pengukur tekanan dan suhu, katup pembersihan dan pembuangan, manifold kalibrasi, dan titik pengambilan sampel laboratorium. Anda perlu membersihkan area ini sebelum melakukan analisis sampel, karena periode pembersihan berkontribusi pada penundaan waktu. Merelokasi kaki mati (seperti pengukur) terkadang merupakan solusi paling sederhana.
- Adsorpsi Sampel pada Dinding Tabung dan Filter: Ketika sampel menyentuh dinding tabung atau permukaan padat lainnya, beberapa molekulnya menempel pada permukaan itu. Dalam analisis bagian-per-juta (ppm), hilangnya molekul karena adsorpsi (atau keuntungan dari desorpsi) bisa menjadi signifikan. Namun, kerugian hanya signifikan secara statistik dengan sampel gas. Khawatir tentang adsorpsi dengan sampel cair hanya jika Anda mengukur kurang dari 1 ppm. Untuk sampel gas, bangun waktu tunggu yang cukup antara sumber beralih untuk memungkinkan molekul gas sebelumnya dibersihkan.
- Volume Komponen Internal Tinggi: Untuk memastikan sampel yang representatif – dan mendapatkan pembacaan alat analisis yang akurat – seluruh volume setiap perangkat di jalur aliran harus dibersihkan. Jika Anda memiliki perangkat volume besar, seperti filter atau coalescer, berikan waktu yang cukup untuk membersihkannya secara menyeluruh. Panduan umum adalah menyiram perangkat dengan volume tiga kali lipat. Minimalkan ukuran komponen ini jika memungkinkan.
4. Waktu Tunda di Analyzer
- Waktu Respons Penganalisis Terputus: Alat analisis tertentu membutuhkan lebih banyak waktu daripada yang lain untuk melakukan analisisnya karena proses yang terjadi di dalam alat analisis. Misalnya, kolorimeter perlu mengembangkan warna terukurnya sebelum menyelesaikan analisis, dan kromatografi gas perlu memisahkan komponen terukurnya sebelum menganalisisnya.
- Waktu Respons Penganalisis Berkelanjutan: Beberapa penganalisis berjalan terus menerus, tetapi bahkan ini tidak memberikan hasil langsung, jadi selalu ada penundaan.
- Waktu Respons Operator Sistem Manual: Saat mengelola proses analisis sampel secara manual, pastikan untuk memperhitungkan penundaan waktu yang tak terhindarkan yang terjadi sebelum operator memberi tahu dan merespons penyesuaian sistem yang diperlukan.
Ketahui Penundaan Waktu Anda untuk Mengaktifkan Respons Sistem yang Akurat
Penting untuk mengetahui berapa banyak waktu yang telah berlalu antara saat sampel pertama kali diambil dari jalur proses di keran, hingga saat sampel mencapai penganalisis hingga saat Anda menerima hasilnya. Asumsi yang salah tentang selang waktu ini berarti Anda tidak memahami hubungan antara apa yang ada di jalur proses dan hasil analisis. Memahami elemen sistem pengambilan sampel Anda yang rentan terhadap penundaan yang dibahas dalam artikel ini (penyelidikan, pengangkutan sampel, pengkondisian sampel, dan penganalisis) akan mengarah pada kesimpulan mengenai di mana penundaan waktu terjadi dalam sistem Anda dan meningkatkan kontrol proses secara keseluruhan.
