Nous avons tenté de répondre à la plupart des questions qui se posent lorsque nous présentons cette méthode de caractérisation de la mesure de la température des centrifugeuses de laboratoire en phase dynamique. Bien sûr, il se peut que nous n’ayons pas répondu à la vôtre. Dans ce cas n’hésitez pas à nous contacter.
Les méthodes disponibles pour la mesure de cette grandeur température et pour cet équipement centrifugeuse de laboratoire ne sont pas abouties. Donc elles ne permettent pas de savoir ce qui se passe réellement pendant un cycle de centrifugation dans les logements d’accueil des échantillons.
La prestation généralement proposée par les prestataires métrologiques est une mesure d’échauffement (différence de T°C après – T°C après centrifugation). Cette mesure est peu reproductible car les conditions de pré conditionnement de l’ensemble des accessoires ne sont pas maitrisées.
Cette méthode ne permet pas, par ailleurs, de détecter un dépassement de température intervenu pendant le cycle de centrifugation. La seconde méthode généralement mise en œuvre par les services internes de métrologie est la comparaison des indications de la sonde de régulation à une sonde de référence.
Cependant cette prestation ne tient pas compte de la forte hétérogénéité de la température dans la chambre (la cuve) ni de l’impact de la vitesse de rotation sur l’ensemble rotor et donc sur les échantillons.
Donc l’objectif de la méthode développée par notre laboratoire est de permettre la maitrise du processus de centrifugation de la préparation de l’équipement à la fin du cycle pour différents couples vitesse-température. Ainsi, nous éviterons tout risque d’altération des échantillons centrifugés et nous assurerons la validité des résultats.
Des enregistreurs de température sont positionnés aux points critiques du volume du système, aux emplacements des échantillons.
Ils suivent l’évolution de la température pendant toute la phase du processus de centrifugation, de la préparation à la fin du cycle. Cela permet de qualifier le processus de pré conditionnement de l’équipement, appelé « régime transitoire, de quantifier l’impact de l’ouverture du couvercle (simulation de chargement), ainsi que sa capacité à générer les conditions de température souhaitées en régime stabilisé appelé « régime établi » et de statuer sur la conformité de l’équipement.
La mesure de la température de l’air représente le cas le plus défavorable (amplitude des oscillations de régulation). Il a été démontré par le laboratoire que la nature de l’échantillon n’avait pas d’impact sur la valeur moyenne de la température une fois l’équilibre thermique atteint.
Tous les laboratoires centrifugeant des échantillons pour lesquels la température est une grandeur critique (LBM, pharmacie, bio-techs, industrie, cosmétique) désireux de savoir si leurs équipements ont la capacité de respecter les spécifications souhaitées.
Cette méthode s’adresse en priorité aux fabricants de centrifugeuses : essais de prototypes ou sur chaine de fabrication. Elle permet d’engager des développements sur les matériaux (performance thermique), sur des algorithmes de compensation afin de limiter l’impact de la vitesse, sur la régulation chaud-froid, entre autres, afin de simplifier et raccourcir la phase de pré conditionnement et rendre reproductible le processus de centrifugation. Elle ouvre une phase d’amélioration progressive des performances des équipements proposés pour permettre maitrise et confiance.
Les centrifugeuses de laboratoire telles que définies dans la norme l’IEC 61010-2-020 : 2016.
Cependant il existe une restriction aux centrifugeuses à basse vitesse (< 5 000 tours/minutes) équipées de rotors libres. Il est possible d’étudier des installations pour des rotors angulaires au cas par cas.
La plage de températures couverte par cette méthode s’étend de 0 à 50°C.
La plage de vitesse de rotation couverte par cette méthode s’étend de 0 à 5000RPM.
Oui, un panel de clients du laboratoire de métrologie LABELIANS smart service a été consulté tout au long du développement de cette méthode. Ils ont rendu possible la réalisation de ce projet. Nos clients ont mis à disposition des équipements pour la réalisation d’essais. Les clients ont été impliqués pour les calculs, les règles de déclaration de la conformité, le contenu et la clarté des rapports.
Nous vous invitons à consulter les documents suivants :
GEN-REF-10 : traçabilité des résultats de mesure – politique du COFRAC
L’utilisation de la prestation sous accréditation entre dans le cadre de la voie 2.
Le cas de l’utilisation d’une prestation développée en interne entre dans la cadre de la voie 3-interne.
L’utilisation d’une prestation non accréditée entre dans la cadre de la voie 3-externe.
GEN-GTA-01 : guide technique d’accréditation : traçabilité des résultats de mesure
Voir « Cas d’une centrifugeuse / température » p18
SH-GTA-01 : guide technique d’accréditation en biologie médicale
Pour les spécificités liées aux laboratoires de biologie médicale (ISO 15189), voir annexe G : « Cas des centrifugeuses d’un site pré et post analytique pour la grandeur température »
- Avez-vous connaissance d’un vieillissement (dérive) sur cet équipement ?
- Est-il possible de réaliser des contrôles de surveillance ?
- Une maintenance adaptée permet-elle le maintien des performances de l’équipement ?
Nous vous invitons à investiguer les pistes suivantes : l’analogie avec la stratégie métrologique adoptée pour les enceintes thermostatiques est une piste pertinente.
Une caractérisation en température nécessite un ensemble instrumental ainsi qu’une durée de mesurages sans comparaison avec les méthodes actuellement proposées.
La plupart de nos clients confient à différents prestataires et à une fréquence généralement annuelle la maintenance préventive, les contrôles sécurité, les contrôles métrologiques de vitesse temps et température de leurs équipements. Une réflexion est à mener sur l’optimisation des différentes prestations sur la durée de vie de l’équipement, afin d’adapter la fréquence de chaque contrôle à la connaissance du comportement de vieillissement de l’équipement, de sa dérive. Donc, des capteurs connectés devraient permettre d’anticiper les actions à réaliser.
Nous vous proposons un ajustage de consigne (analogie avec les caractérisations d’enceintes).
La plupart des centrifugeuses ne régulent que par la production de froid (l’élévation de la chaleur étant produite par les frottements). Vitesse de rotation et température sont liées. Cette méthode ouvre des possibilités d’évolution technologique qui permettront d’améliorer la performance des équipements (matériaux de fabrication, impact de la vitesse, etc.) et de réduire la durée des contrôles.
Nous suggérons de caractériser chaque couple vitesse de rotation-température.
La durée de prestation pour une consigne d’un régime établi est de +/- 2 heures. Il faut ajouter une heure pour un régime transitoire.
Le pôle R&D de LABELIANS a développé cette méthode de caractérisation de la mesure de la température des centrifugeuses en phase dynamique. Celle-ci est une première mondiale et a reçu l’accréditation COFRAC, un gage de qualité et d’excellence.
