4 Area Kunci untuk Evaluasi Pengukuran Keterlambatan Waktu yang Akurat dalam Sistem Sampel

4 Area yang Perlu Diperiksa saat Mengukur Keterlambatan Waktu dalam Sistem Sampel

Karim Mahraz, Manajer Produk

Dalam sistem sampel analyzer proses, selalu ada keterlambatan antara saat Anda mengambil sampel dan waktu Anda mendapatkan bacaan.

Keterlambatan waktu bersifat kumulatif, yang mencakup total waktu yang dibutuhkan untuk sampel untuk berjalan dari titik ambil di garis proses hingga analyzer proses—di mana hasil diperoleh. Keterlambatan waktu ini mungkin lebih lama dari yang Anda kira dan meremehkannya dapat mengarah pada kontrol proses yang kurang baik. Jika Anda mengasumsikan keterlambatan waktu Anda sama dengan satu menit, padahal sebenarnya dua jam, bacaan analyzer Anda mungkin tidak lagi relevan atau berguna. Anda ingin meminimalkan keterlambatan ini, dengan tujuan umum satu menit atau lebih sedikit dari titik ambil hingga bacaan analyzer.

Anda akan menemukan penyebab keterlambatan waktu di seluruh sistem instrumentasi analitik Anda. Di sini adalah empat area utama untuk diperiksa untuk mulai mengurangi keterlambatan waktu sistem Anda:

1. Keterlambatan di sonde
2. Keterlambatan dalam transportasi sampel (termasuk stasiun lapangan dan garis transportasi)
3. Keterlambatan dalam kondisi sampel (termasuk pergantian aliran)
4. Keterlambatan di analyzer

1. Keterlambatan Waktu di Sonde

Hindari sonde sampel yang terlalu besar. Sonde harus cukup panjang untuk mencapai satu bagian tengah ketiga diameter garis proses, di mana aliran bergerak paling cepat dan memberikan sampel yang paling bersih dan paling representatif. Ia tidak boleh lebih panjang—atau lebih lebar—daripada yang diperlukan, karena semakin besar volume sonde, semakin besar keterlambatan.

Lokasi titik ambil di garis proses adalah masalah terkait lainnya yang perlu dipertimbangkan. Jika Anda menempatkan sonde dekat bagian aliran rendah dari garis proses, Anda akan perlu menunggu lebih lama untuk setiap perubahan dalam kimia proses untuk muncul. Misalnya, molekul baru yang masuk ke tangki atau drum volume besar akan menciptakan “volume pencampuran,” dengan molekul baru dan lama yang muncul di keluar hingga volume sepenuhnya dibersihkan. Untuk mengurangi keterlambatan waktu, Anda tidak boleh menempatkan titik ambil hilir dari volume pencampuran. Sebaliknya, posisi titik ambil hulu dari sumber keterlambatan waktu dalam proses, termasuk drum, tangki, saluran mati, dan garis stagnan.

2. Keterlambatan dalam Transportasi Sampel

• Lokasi Titik Ambil Sampel Jarak Jauh: Semakin jauh sampel harus berjalan untuk dianalisis, semakin lama keterlambatan waktu. Tempatkan titik ambil sedekat mungkin dengan analyzer. Untuk garis transportasi yang panjang, pertimbangkan menggunakan loop cepat untuk mempercepat aliran dan memberikan analyzer Anda sampel yang lebih baru.
• Panjang dan Diameter Garis: Semakin jauh sampel harus bergerak dan semakin besar volume dalam garis transportasi, semakin lama keterlambatan waktu. Untuk mengurangi keterlambatan ini, hitung dan sesuaikan panjang dan diameter garis sesuai untuk memastikan akurasi.
• Tekanan Rendah di Garis Transportasi Sampel Cairan: Untuk sampel cairan, lokasi titik ambil harus menyediakan cukup tekanan untuk menyampaikan sampel melalui garis transportasi atau loop cepat tanpa pompa. Hindari menambahkan variabel tambahan yang mahal, seperti pompa, karena mereka meningkatkan keterlambatan waktu.
• Tekanan Tinggi di Garis Transportasi Sampel Gas: Dengan gas, semakin tinggi tekanan, semakin lambat aliran. Untuk mempercepat aliran—dan oleh karena itu mengurangi keterlambatan waktu—turunkan tekanan. Misalnya, pada setengah tekanan, Anda akan mendapatkan setengah keterlambatan waktu.

3. Keterlambatan dalam Sistem Kondisi Sampel

• Pisau T yang Tidak Dibersihkan yang Menyebabkan Saluran Mati: Saluran mati adalah volume samping yang tidak dibersihkan yang memungkinkan molekul untuk menyebar masuk dan keluar dari media sistem yang mengalir. Setiap pisau T atau silang di garis sampel yang dianalisis adalah saluran mati kecuali semua portnya mengalir. Contoh saluran mati umum meliputi titik koneksi untuk indikator tekanan dan suhu, katup membersihkan dan ventilasi, manifol kalibrasi, dan titik pengambilan sampel laboratorium. Anda akan perlu membersihkan area-area ini sebelum melakukan analisis sampel, karena periode pembersihan berkontribusi pada keterlambatan waktu. Memindahkan saluran mati (seperti indikator) terkadang adalah solusi termudah.
• Adsorpsi Sampel pada Dinding Tabung dan Filter: Saat sampel menyentuh dinding tabung atau permukaan padat lainnya, beberapa molekul menempel pada permukaan tersebut. Dalam analisis bagian-per-juta (ppm), hilangnya molekul karena adsorpsi (atau penambahan dari desorpsi) dapat signifikan. Namun, hilangnya hanya signifikan secara statistik untuk sampel gas. Khawatirkan adsorpsi dengan sampel cairan hanya saat Anda mengukur kurang dari 1 ppm. Untuk sampel gas, bangun waktu tunggu yang cukup antara pergantian sumber untuk memungkinkan molekul gas sebelumnya terlihat.
• Volume Komponen Internal yang Tinggi: Untuk memastikan sampel yang representatif—dan mendapatkan bacaan analyzer yang akurat—seluruh volume setiap perangkat dalam jalur aliran harus dibersihkan. Jika Anda memiliki perangkat volume besar, seperti filter atau koalesens, izinkan waktu yang cukup untuk membersihkannya secara menyeluruh. Panduan umum adalah membasuhi perangkat dengan tiga kali volume yang sama. Minimalkan ukuran komponen ini jika memungkinkan.

4. Keterlambatan di Analyzer

• Waktu Respons Analyzer yang Tidak Terus Terusan: Beberapa analyzer memerlukan waktu lebih lama daripada analyzer lain untuk melakukan analisis mereka karena proses yang terjadi di dalam analyzer. Misalnya, colorimeter perlu mengembangkan warna yang diukur sebelum menyelesaikan analisis, dan kromatografi gas perlu memisahkan komponen yang diukur sebelum menganalisisnya.
• Waktu Respons Analyzer yang Terus Terusan: Beberapa analyzer berjalan terus-menerus, tetapi bahkan analyzer ini tidak memberikan hasil segera, jadi selalu ada beberapa keterlambatan.
• Waktu Respons Operator Sistem Manual: Saat mengelola proses analisis sampel secara manual, pastikan untuk mempertimbangkan keterlambatan waktu yang tidak dapat dihindari yang terjadi sebelum operator memperhatikan dan merespons penyesuaian sistem yang diperlukan.

Ketahui Keterlambatan Waktu Anda untuk Mengaktifkan Respons Sistem yang Akurat

Penting untuk mengenali seberapa banyak waktu telah berlalu antara saat sampel pertama kali diambil dari garis proses di titik ambil, hingga saat sampel mencapai analyzer hingga saat Anda menerima hasil Anda. Asumsi yang salah tentang jeda waktu ini berarti Anda tidak memahami hubungan antara apa yang ada di garis proses dan hasil analitis. Memahami elemen sistem sampel Anda yang rentan terhadap keterlambatan yang dibahas dalam tulisan ini (sonde, transportasi sampel, kondisi sampel, dan analyzer) akan mengarah pada kesimpulan tentang di mana keterlambatan waktu terjadi dalam sistem Anda dan meningkatkan kontrol proses secara keseluruhan.