От нашите наблюдения и работа с лабораторно оборудване през годините виждаме един и същ проблем при ръчни лабораторни измервателни уреди и при автоматични лабораторни измервателни уреди – два еднакви образеца, изпитани по един и същи метод, често дават различни резултати.
И почти никога причината не е в материала. В следващите примери заедно ще разгледаме какво влияе върху измерванията и защо изборът между ръчни лабораторни измервателни уреди и автоматични лабораторни измервателни уреди е решаващ за всяка лаборатория.
Какво определя качеството на измерванията при лабораторно оборудване?
Качеството на измерванията при лабораторно оборудване не се определя само от стандарта, по който се работи, нито от марката на уреда. То се формира в няколко на пръв поглед дребни детайла, които всеки лаборант познава добре – как е подготвена пробата, как е стартирано изпитването, как се следи процесът и как се отчита резултатът. Именно тези малки действия определят дали дадено измерване ще може да бъде повторено от друг оператор и дали резултатът ще издържи при външен контрол.
След години работа с лабораторно оборудване за битум, цимент и асфалт става ясно, че най-чувствителното звено не е самият метод, а начинът, по който се изпълнява.
Човешки фактор при ръчни лабораторни измервателни уреди
При ръчните лабораторни измервателни уреди, всяка секунда при стартиране, всяко закъснение при спиране и всяко колебание при отчитане имат значение. Разликите в навиците на операторите – кога точно се задейства уредът, как се следи моментът на измерване и как се записва стойността – водят до разлики в резултатите, дори когато всички работят по един и същ стандарт.
Това означава, че качеството на измерването често зависи не само от уреда, а от конкретния човек работещ с него. В лаборатории с повече оператори този ефект се натрупва и постепенно започва да се усеща при сравняване на серии от изпитвания и при външни проверки.
Повторяемост и сравнимост на измерванията при автоматични лабораторни измервателни уреди
При автоматичните лабораторни измервателни уреди, ключовите решения – кога започва измерването, колко дълго продължава, кога се отчита резултатът и по какъв начин се записва – се изпълняват по предварително зададен режим.
Това позволява едни и същи проби да бъдат изпитвани по един и същ начин, независимо кой работи с уреда и в кой момент се извършва изпитването. Повторяемостта вече не е въпрос на опит или навик, а на еднакво изпълнение на процедурата всеки път.
Точно тук автоматичните лабораторни измервателни уреди започват да дават предимство при сравняване на резултати във времето, между различни оператори и между различни лаборатории.
Проследимост на резултатите и архив на измерванията с лабораторното оборудване
Често подценяван фактор при лабораторно оборудване е проследимостта на измерванията. Не е достатъчно да има стойност на екрана или запис в тетрадка.
В съвременната лаборатория всяко измерване трябва да може да се проследи – кога е направено, при какви условия, с какви настройки и от коя проба произлиза. Това превръща отделното измерване в част от защитим процес, а не в поредица от стойности.
Именно тук се появява разликата между лабораторно оборудване, което измерва, и лабораторно оборудване, което изгражда доверие в резултатите – вътре в екипа, пред възложителя и при всеки одит.
Сравнение на ръчни лабораторни измервателни уреди и автоматични лабораторни измервателни уреди при битум
При битума грешката не идва от уреда, а от момента на отчитане. При ръчните лабораторни измервателни уреди този момент се определя от оператора, а при автоматичните лабораторни измервателни уреди – от предварително зададен режим на изпитване. Точно затова при битумните измервания най-бързо се вижда дали лабораторното оборудване води измерването по ясно зададена процедура, или резултатът остава зависим от действията на оператора.
Лабораторно оборудване за измерване на температура на омекване – ръчен апарат „пръстен-топче“ или автоматичен апарат „пръстен-топче“
При измерването на температура на омекване с апарат „пръстен-топче“, разликата между ръчен и автоматичен уред се показва още в самото наблюдение, когато топчето пада.
При ръчния апарат, операторът следи визуално пробата и отчита момента, в който битумът достигне състоянието по метода, което неизбежно внася субективност.
При автоматичния апарат „пръстен-топче“ този момент се регистрира от системата, без визуална преценка и без реакционно време. Така при лабораторно оборудване за измерване на температура на омекване, автоматизацията премахва най-критичната стъпка от изпитването – самото отчитане.
Ръчен пенетрометър за битум или автоматичен пенетрометър за битум
При измерванията на пенетрация при битум разликата между ръчния пенетрометър и автоматичния пенетрометър започва от управлението на самото изпитване.
При ръчния пенетрометър, операторът стартира измерването, следи времето и отчита резултата след завършване на проникването.
При автоматичния пенетрометър за битум всички основни стъпки – спускане на иглата, време на натоварване и отчитане на проникването – се изпълняват по предварително зададена процедура.
Така при лабораторно оборудване за измервания на пенетрация автоматизацията премахва разликите, които възникват при ръчно управление на цикъла на изпитване.
Сравнение на ръчни лабораторни измервателни уреди и автоматични лабораторни измервателни уреди при цимент и гипс
При цимент и гипс разликата между ръчни лабораторни измервателни уреди и автоматични лабораторни измервателни уреди се усеща най-силно, защото тук не се търси единичен момент, а се следи целият процес на свързване на пробата.
Измерване на време на свързване – ръчен апарат на Вика или автоматичен апарат на Вика
При измерване на време на свързване с апарат на Вика разликата между ръчния апарат и автоматичния апарат започва от начина, по който се проследява промяната на пробата.
При ръчния апарат на Вика лаборантът периодично проверява пробата чрез отделни пробиви и по този начин определя началното и крайното свързване.
При автоматичния апарат на Вика, пробивите се извършват по предварително зададена схема и без прекъсване на процеса.
Така лабораторното оборудване за измерване на време на свързване преминава от наблюдение на етапи към непрекъснат контрол на изпитването.
Сравнение на автоматично и ръчно лабораторно оборудване за измервания при асфалт
При асфалтовите измервания разликата между работа с няколко отделни машини и използване на автоматичен анализатор не се вижда в самата стойност на съдържанието на битум, а в начина, по който се стига до този резултат – колко операции се изпълняват ръчно, колко пъти пробата сменя уреда и колко възможности за грешка се натрупват по време на самото измерване.
Лабораторно оборудване за измерване на съдържание на битум – екстрактор, центрофуга и рециклатор или автоматичен анализатор за асфалт
При лабораторно оборудване за измерване на съдържание на битум с класическа комбинация от екстрактор, центрофуга и рециклатор, изпитването е разделено на няколко самостоятелни етапа. Пробата се прехвърля между различни уреди, операторът управлява всяка операция поотделно и следи кога процесът да бъде прекъснат и продължен на следващата машина. Това натрупва ръчни действия – дозиране, прехвърляне, почистване, стартиране и спиране на оборудването – които не са част от самия метод, но пряко влияят върху неговото изпълнение.
При автоматичния анализатор за асфалт, целият процес по извличане и отделяне на битума, се изпълнява в една система, по предварително зададена последователност. Пробата не се мести между различни уреди, а операторът не взема решения по време на изпитването. Така лабораторното оборудване за измерване на съдържание на битум, премества контрола от човека към машината и свежда ролята на оператора до подготовка и стартиране на анализа.
Най-съществената разлика между двата подхода не е в принципа на екстракцията, а в броя точки, в които процесът може да се отклони. При работа с екстрактор, центрофуга и рециклатор всяка смяна на уред и всяка ръчна операция добавят нова променлива. При автоматичния анализатор за асфалт, измерването се превръща в един непрекъснат процес, което улеснява сравняването на резултати между различни проби, различни оператори и различни дни на изпитване.
Кога да се изберат ръчни лабораторни измервателни уреди и кога автоматични лабораторни измервателни уреди
Когато избирате уред за вашата лаборатория, изборът не е между „по-евтиния“ или „по-скъпия“, а между лаборатория, която разчита на хората си да компенсират ограниченията на уредите и лаборатория, в която уредите поемат критичните моменти от измерването.
Ръчните лабораторни измервателни уреди имат своето място, когато:
- се изпълняват малък брой изпитвания и няма сериен поток от проби;
- работи се с един или двама опитни лаборанти, които извършват всички измервания;
- резултатите не се използват за сравнение между различни лаборатории или за дълги периоди;
- не се изисква детайлна проследимост на всяко измерване
Автоматичните лабораторни измервателни уреди започват да носят ясно измеримо предимство, когато:
- една и съща процедура се изпълнява ежедневно върху много проби;
- с лабораторното оборудване работят различни оператори;
- резултатите трябва да бъдат съпоставими във времето и между различни обекти;
- се изисква пълна проследимост на измерванията – проба, условия, настройки и време;
- лабораторията преминава регулярни външни проверки и одити;
- грешка от едно изпитване води до повторни проби, забавяне на обекти или спор с възложител
Най-силният аргумент в полза на автоматичните лабораторни измервателни уреди не е само удобството, а управляемостта на измерванията. Когато ключовите стъпки са зададени от уреда, лабораторията вече не разчита на това кой е на смяна, а на това как е конфигурирано лабораторното оборудване. Именно тази предвидимост превръща автоматизацията от технологична екстра в стратегическо решение за всяка натоварена лаборатория.
Бележка: За направата на всички или части от изображенията в този материал е използвана помощтта на езиков модел. Картинките са с илюстративна цел. Ако искате да видите точни картинки, изпратете запитване.