Systèmes d’automatisation des postes de mesure
Le défi : les postes de mesure du pH sont des dispositifs très laborieux
Dans de nombreuses installations de process, le pH compte parmi les grandeurs de mesure les plus critiques, mais également les plus sensibles aux perturbations. C'est notamment valable pour les fluides agressifs, abrasifs, sujets aux dépôts ou aux contaminations de sonde : la sonde pH tend à dériver et à s’encrasser et requiert régulièrement des interventions manuelles.
Pour les ingénieurs et les opérateurs chargés de l’entretien, cela implique :
- Beaucoup de maintenance et une grande mobilisation du personnel
En fonction des conditions de process, il faut procéder à des calibrages quotidiens ou hebdomadaires. Ces derniers sont chronophages et requièrent parfois aussi d’arrêter l’installation ainsi que de se déplacer fréquemment vers des points de mesure difficiles d’accès ou éloignés. - Des erreurs de mesure et des données non fiables
Les dépôts, l’abrasion, la contamination de l’électrode de référence et les changements de température peuvent entraîner une dérive ou une panne complète. Les process fonctionnent alors de manière inefficace ou hors spécification, ce qui se produit souvent de manière rampante et passe donc trop longtemps inaperçu. - Des perturbations imprévues et des risques pour la production
La défaillance soudaine d’une sonde pH peut causer l’arrêt de toute la chaîne de process. Que ce soit des loupés de fabrication dans un fermenteur pharmaceutique, des procédures de CIP bloquées dans l’industrie agroalimentaire ou des dépassements de limites dans les eaux usées : les dommages économiques sont rarement proportionnels au coût de la sonde en question, mais plutôt aux conséquences de son dysfonctionnement. - Des coûts d’exploitation élevés
Heures travaillées, solutions tampons, produits nettoyants, sondes de rechange et temps d’arrêt : les exploitants savent qu'une mesure fiable du pH exige d’importantes dépenses d’entretien.
La solution : la maintenance automatisée des sondes dans les postes de mesure du pH
Un poste automatisé de mesure du pH ne requiert quasiment aucune intervention manuelle. Le nettoyage et le calibrage sont entièrement automatiques, reproductibles et documentés, quel que soit le personnel, l’heure ou le lieu.
Vos avantages
- Fiabilité constante des mesures du pH grâce à un entretien et à un calibrage entièrement automatiques
- Réduction significative des opérations de maintenance et des coûts
- Prolongation de la durée de vie des sondes et diminution des coûts associés aux pièces de rechange
- Sécurité renforcée du process grâce à des procédures reproductibles et documentées
- Intégration dans des systèmes de commande existants et numérisation continue
- Meilleure disponibilité des installations grâce au fonctionnement stable des postes de mesure
- Réduction de la charge de travail du personnel et faible dépendance au savoir-faire sur place
cCare, système d’entretien entièrement automatique des sondes
cCare automatise tous les processus d’entretien et de calibrage de vos sondes pH. Ce système exécute des procédures prédéfinies et traçables, dont le rinçage, le nettoyage, le conditionnement et le calibrage. Il garantit une qualité élevée et constante tout en réduisant les interventions manuelles à un minimum.
En savoir plus sur le système d’entretien des sondes entièrement automatique cCare
cCare pHarma, maintenance automatisée des sondes pH au sein des process BPF
cCare pHarma a spécialement été conçu pour répondre aux exigences des secteurs réglementés. Ce système offre des flux de travail pouvant être entièrement validés, une documentation conforme aux BPF ainsi que des procédures de calibrage et d’entretien reproductibles, ce qui en fait la solution idéale pour les bioprocédés, la fermentation et la production pharmaceutique.
Série Uniclean 700, nettoyage configurable des sondes dans des supports statiques et rétractables
Cette commande électropneumatique présente une structure modulaire évolutive. Les procédures de rinçage peuvent être déclenchées par un simple signal de commutation (contact de relais au niveau de l’appareil de mesure ou bouton) ou bien par la commande temporelle de l’appareil de mesure Stratos Multi. Ce système conçu pour les zones non Ex se distingue par sa simplicité d’intégration, ses délais de livraison rapides et sa grande modularité, qui permet aussi d’équiper des postes de mesure existants.
Nettoyage
Dans les cycles effectués à intervalles réguliers ou en fonction des besoins, la sonde est nettoyée avec de l’eau ou des produits chimiques. Cela empêche la formation de dépôts, le biofouling, l’adhérence de graisses ou de particules et garantit que la sonde réalise toujours ses mesures dans des conditions optimales.
Stérilisation
Lorsque l’application l’exige, par exemple pour la production pharmaceutique ou agroalimentaire, il est également possible d’effectuer une stérilisation automatique de la sonde et de l’ensemble de la chambre de calibrage avec de la vapeur surchauffée (SIP).
Calibrage
Le calibrage est réalisé de façon entièrement automatique au sein de chambres de calibrage, et ce, dans des conditions reproductibles. Suivant les exigences, il est possible de prévoir un calibrage à 1 point, un calibrage à 2 points ou encore un calibrage à 2 points avec une valeur de référence (vérification). La fonction Audit Trail permet de transférer les données et valeurs de calibrage à un système de contrôle du process dans le respect des réglementations pharmaceutiques. Cela permet ainsi d’éviter tous les risques et écarts éventuels dus aux manuelles.
Diagnostic intégré et maintenance prévisionnelle
Grâce à la technologie de sonde moderne, notamment de Memosens qui enregistre directement dans la tête de sonde de nombreuses données de sonde telles que le rapport de calibrage, le poste de mesure fournit des informations complètes sur l’usure de la sonde qui peuvent être utilisées comme base pour mettre en place une véritable maintenance prévisionnelle.
Commande et observation centralisées au moyen des systèmes de contrôle des process
Nos systèmes automatiques peuvent être raccordés aux systèmes de contrôle des process des installations de production. La communication est assurée par le biais de l’appareil de mesure, par exemple via PROFINET et PROFIBUS PA. Il est ainsi possible de déclencher et d’observer les procédures de nettoyage et de calibrage.
Stockage de la sonde et mesures de courte durée
Les boucles de mesure avec des supports rétractables et des commandes électropneumatiques peuvent aussi être utilisées dans des applications où la sonde doit brièvement être retirée du process, par exemple en cas de nettoyage prolongée à haute température en cours de process ou lorsqu’une mesure de courte durée est recommandée.
Pourquoi choisir Knick ?
Avec notre système cCare utilisé depuis plus de 20 ans dans d’innombrables applications, parfois dans des conditions extrêmement exigeantes, nous avons établi de nouveaux standards. Forts de cette longue expérience en matière de développement, nous savons exactement pourquoi nos systèmes sont techniquement conçus tels qu’ils le sont. De nombreux concurrents se basent aujourd’hui sur nos concepts, mais il leur manque un critère décisif, à savoir la compréhension profonde des process que nous avons acquise au fil des décennies.
Un facteur essentiel intervenant ici est notre compétence de pointe dans la technologie des supports rétractables, avec des concepts de sas sophistiqués, des sous-ensembles modulaires, des matériaux de haute qualité et des raccordements au process adaptés à chaque situation de montage.
Depuis 1979, nous développons des systèmes visant à automatiser la maintenance des sondes et travaillons depuis résolument à en perfectionner la technique.
Une automatisation adaptée à vos process, nos solutions système en un coup d'œil
Chaque poste de mesure du pH a ses propres exigences : nombre de fluides de nettoyage et de solutions tampons, prescriptions hygiéniques, exigences réglementaires et conditions ambiantes. Que ce soit pour répondre à des exigences complexes ou réaliser de simples tâches de nettoyage, nous proposons des solutions d’automatisation parfaitement adaptées aux différentes conditions.
Vous trouverez ci-après trois gammes de systèmes couvrant l’ensemble des secteurs allant de la chimie aux eaux usées en passant par les industries agroalimentaire et biopharmaceutique, d’un environnement très réglementé à une solution d’entrée de gamme à la fois robuste et modulaire.
cCare : Cleaning, Calibration, Conservation
Pour les postes de mesure du pH exigeants utilisés dans les process chimiques et agroalimentaires, cCare propose un nettoyage et un calibrage entièrement automatiques, une meilleure conservation, des fonctions CIP et SIP, et ce, aussi bien en modèles Ex que non EX. Ce système garantit la stabilité des valeurs mesurées, même en cas de fluides agressifs, de contraintes élevées et de fonctionnement en continu.
En savoir plus sur le système d’entretien entièrement automatique des sondes cCarecCare pHarma, pour répondre aux exigences de la production biopharmaceutique
cCare pHarma se base sur la même plateforme d’automatisation performante que cCare, mais a spécialement été perfectionné pour les process biopharmaceutiques. Avec des matériaux conformes aux normes de la FDA, des composants compatibles CIP/SIP, des variantes pour zones Ex et non Ex ainsi que sa fonction Audit Trail, il satisfait aux impératifs réglementaires et qualitatifs élevés de ce secteur.
Vers cCare pHarma pour les exigences biopharmaceutiques
Série Uniclean 700 : nettoyage configurable des sondes dans des supports statiques et rétractables
Cette commande électropneumatique présente une structure modulaire évolutive. Les procédures de rinçage peuvent être déclenchées par un simple signal de commutation (contact de relais au niveau de l’appareil de mesure ou bouton) ou bien par la commande temporelle de l’appareil de mesure Stratos Multi. Ce système conçu pour les zones non Ex se distingue par sa simplicité d’intégration, ses délais de livraison rapides et sa grande modularité, qui permet aussi d’équiper des postes de mesure existants.
La combinaison d'un Uniclean 7xx avec l’appareil de mesure Stratos Multi et la canne d’immersion ARD75 permet de mettre en œuvre une solution robuste, rapide à installer et économique pour le nettoyage automatique des sondes pH dans les applications liées à l’eau et aux eaux usées.
Vers la commande électropneumatique Uniclean 700
Si vous êtes intéressé(e) par cette solution, nous nous tenons volontiers à votre disposition.
Minimisez les risques associés à vos process grâce à une automatisation intégrale !
Prenez rendez-vous pour obtenir un conseil personnalisé :
Appelez-nous : +49 30 264789640
Écrivez-nous : Contact
Joignabilité : du lundi au vendredi, de 8h00 à 16h00 Allemagne HNEC/HAEC (UTC+1/UTC+2)
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Foire aux questions (FAQ)
Quelle est la durée d’amortissement d’un poste de mesure automatique ?
Cela dépend des conditions de process ainsi que de la fréquence de nettoyage et de calibrage de la sonde. Plus les coûts associés à la maintenance du poste de mesure sont élevés et plus le process est sujet aux perturbations, plus la durée d’amortissement du système est rapide en raison de l’automatisation et de la précision de mesure.
Quels sont les différents niveaux d’équipement ? Quels sont les composants nécessaires à un poste de mesure automatisé ?
Tous les systèmes d’automatisation sont constitués de composants modulaires. D'une manière général, il existe ici 2 kits différents :
- Le système cCare, toujours composé d’un SensoGate ou d’un Ceramat, d’une commande Unical 9000 et d’un appareil de mesure Protos, complété par des réservoirs de fluides.
- La série électropneumatique Uniclean 700, constituée de plusieurs vannes et facile à installer par l'utilisateur lui-même. La procédure de nettoyage peut être déclenchée par un simple signal de commutation, par exemple au moyen du contact de relais d’un appareil de mesure, par un simple bouton ou par des séquences de nettoyage à régler dans le Stratos Multi.
Combien de fluides les commandes électropneumatiques peuvent-elles traiter ?
Cela dépend du modèle :
- cCare 6 fluides (par exemple : 4 solutions tampons, produit nettoyant, eau)
- cCare Pharma 7 fluides (par exemple : 4 solutions tampons, eau d’injection, air stérile, nettoyage, vapeur surchauffée)
- Uniclean 7xx jusqu’à 3 fluides de rinçage (par exemple : eau, produit nettoyant, air)
Les systèmes de maintenance peuvent-ils aussi être commandés et observés par le système de contrôle du process ?
Oui, la communication est assurée par l’appareil de mesure et le module de communication qui y est intégré. La commande centralisée de la maintenance peut être effectuée par le biais d’un bus de terrain, par exemple via PROFINET ou PROFIBUS PA. Les systèmes équipés de l’appareil de mesure Protos II peuvent également transmettre tous les événements directement via le bus de terrain pour la fonction Audit Trail.
Existe-t-il aussi des solutions pour les atmosphères potentiellement explosives ?
Oui, les systèmes cCare sont certifiés pour les atmosphères potentiellement explosives.
Puis-je aussi utiliser ces systèmes d’automatisation avec d’autres sondes que les sondes pH ?
Oui, la fonction de nettoyage peut être utilisée pour d’autres sondes telles que les sondes optiques.
Quel est le degré de fiabilité des systèmes automatisés d’entretien des sondes au quotidien ?
Les systèmes automatisés de maintenance des sondes fonctionnent selon des procédures validées et reproductibles, et veillent à ce que l’entretien et le calibrage soient toujours effectués de la même façon. La qualité de la mesure reste ainsi stable sur le long terme, quels que soient le personnel, l’horaire ou les conditions ambiantes. Cela réduit nettement les erreurs de maintenance et la dérive.
Quelles sont les conditions préalables que doit remplir mon installation ?
D'une manière générale, nos systèmes d’automatisation peuvent être intégrés dans la plupart des installations existantes. Lors d’un entretien de conseil, nous vérifions avec vous votre infrastructure actuelle et vous montrons comment automatiser au mieux vos postes de mesure.
Puis-je équiper un poste de mesure du pH existant ou bien ai-je besoin de nouvelles sondes ?
Dans de nombreux cas, il est possible de procéder à un post-équipement : la sonde existante peut ainsi encore être utilisée pendant qu’un nettoyage automatique / une unité de calibrage est installé(e) ultérieurement. Pour certaines applications (par exemple : températures élevées, fluides abrasifs), il peut être recommandé d’utiliser des sondes compatibles robustes.
Les systèmes automatisés fonctionnent-ils aussi avec des fluides très encrassés ou en cas de biofouling ?
Oui. C’est précisément dans de tels cas que l’automatisation révèle tout son potentiel. Les cycles automatiques de rinçage et de nettoyage réguliers évitent les dépôts qui peuvent sinon rapidement causer une dérive ou une défaillance. La stabilité et la fiabilité du poste de mesure restent ainsi préservées.
Quel est le niveau de fiabilité des calibrages automatiques par rapport aux calibrages manuels ?
Les calibrages automatiques sont généralement plus précis et mieux reproductibles, car ils sont effectués dans les mêmes conditions contrôlées. Les erreurs liées à l’utilisation, la contamination, l’absence de documentation des valeurs ou au mauvais dosage des solutions tampons sont ainsi exclues.
Un poste de mesure du pH automatisé convient-il aux secteurs réglementés par des BPF ou la FDA ?
Oui. Les systèmes automatisés équipés d’un appareil de mesure Protos II peuvent documenter l’intégralité des événements Audit Trail et transmettre un rapport de calibrage complet. Il en résulte un historique électronique continu de l’Audit Trail.