CAL-Regler zur Steigerung der Qualität in medizinischer Forschung
Mit CAL-Temperaturreglern von West Control Solutions sind Labor-Ausrüster in der Lage, Forschungsstätten zur Behandlung von Krankheiten wie z. B. Krebs die bestmögliche Ausstattung zu liefern.
Insbesondere der Temperaturregler CAL 3300 leistet hervorragende Dienste bei der Ausregelung der Temperatur in Inkubationskammern von Solent Scientific, einem Hersteller von Laborgeräten.
Solent Scientific und die Applikation
Bei der 37°-Inkubationskammer von Solent Scientific handelt es sich um eine Klimakammer aus Acryl für Versuche mit Lichtmikroskopen. Die Kammern werden für Langzeitstudien von lebenden Zellen benutzt, die normalerweise mit durch das Erstellen von Zeitrafferaufnahmen dokumentiert werden. Für die Mikroskopie mit niedriger Lichtstärke können die Gehäuse auch Schwarz ausgeführt werden. Gefilterte, von einem Heizgerät erwärmte Luft zirkuliert innerhalb des Gehäuses, und die genaue Temperaturregelung in der Kammer wird durch einen CAL 3300 erzielt.
Da bei Inkubationskammern die Temperaturregelung ein kritischer Punkt ist, ist Solent Scientific zu Produkten von West Control Solutions übergegangen, da sich dieses Unternehmen branchenübergreifend einen besonderen Ruf durch die Lieferung außergewöhnlich zuverlässiger Temperaturregler erworben hat, die innerhalb extrem enger Toleranzgrenzen auch über lange Zeiträume hinweg präzise arbeiten.
Anforderungen an die Temperaturregelung
Orry Dugdale, Direktor bei Solent Scientific, erklärte, wie die 37°-Inkubationskammer arbeitet und warum der CAL 3300 eine ideale Lösung für die Temperaturregelung darstellt.
„Als wir den Inkubator gebaut haben, haben wir versucht, ein System für Zellkulturen zu schaffen, dass die Bedingungen im menschlichen Körper genau nachbildet, und das bedeutet, konstant dieselbe Temperatur beizubehalten. Dazu muss in der Kammer die Temperatur von 37° +/- 0,1°C eingehalten werden. Diese Temperatur muss exakt innerhalb dieser engen Toleranzgrenze ausgeregelt werden. Der CAL 3300 hat bewiesen, dass er genau das liefern kann, Tag für Tag, Jahr für Jahr."
Die Auswahl des richtigen Temperaturreglers
Der CAL 3300 ist leicht zu bedienen. Die große 4-stellige grüne LED-Anzeige zeigt deutlich die jeweils aktuelle Temperatur. Und eine parametergesteuerte Sperrfunktion verhindert, dass der Bediener aus Versehen Einstellungen ändern kann.
Der CAL 3300 bietet den Kunden von OEMs wie zum Beispiel Solent Scientific besondere Benutzerfreundlichkeit, da eine PID-Regelung (Proportional Integral Derivative) mit Auto-Tuning integriert ist. Das bedeutet, dass Benutzer die Parameter nicht manuell ermitteln müssen, eine Aufgabe, die entsprechendes technisches Wissen erfordern würde. So wird die zum Einrichten erforderliche Zeit auf wenige Minuten reduziert.
Qualität der PID Regelung
Die PID-Funktion der CAL Regler ist durch die einzigartige dAC-Funktion (Derivative Approach Control) erweitert. Diese verhindert Überschreitungen der auszuregelnden Temperatur während der Aufwärmphase. Während dieses Zeitabschnitts wird der Temperaturanstieg verlangsamt, und wenn die Temperatur innerhalb des ursprünglichen Proportionalbereiches abfällt, schaltet der Regler zurück auf Normalbetrieb. Das Ergebnis ist ein stetiger Verlauf des Temperaturanstiegs mit minimalen Überschwingungen, da diese kritisch sein können, wenn Maximaltemperaturen auf keinen Fall überschritten werden dürfen.
West Control Solutions hat Solent Scientific auch eine kosteneffiziente Lösung geliefert, die zum Protokollieren von Temperaturdaten über einen definierten Zeitraum hinweg dient. Diese Protokollierung ist erforderlich, um den Betrieb jedes Inkubators zu testen. Durch Verwendung der Kommunikationssoftware zur Erfassung der Daten von CAL-Reglern in Echtzeit konnte Solent Scientific beweisen, dass die Temperatur innerhalb des Inkubators im Bereich von + oder - 0,1°C in Bezug auf den Sollwert über lange Zeit konstant gehalten wurde. Ein Wert, der gut innerhalb der Toleranzgrenzen liegt, die bei der Anwendung eingehalten werden müssen. Durch diese Lösung konnten beträchtliche Kosten auch für Entwicklung eingespart werden, die sonst für den Einsatz von SCADA-Paketen (Supervisory Control And Data Acquisition) aufzuwenden gewesen wären.
Die 37°-Inkubationskammern liefern einen wertvollen Beitrag zu den Biowissenschaften. Sie werden an Universitäten und Forschungsinstitute in der ganzen Welt verkauft. „Imperial College in London war 1997 unser erster Kunde“, erläuterte Orry Dugdale. „Als ich 2012 London besucht habe, wurde mit der Kammer nach wie vor gearbeitet, und ich kann mir keine bessere Empfehlung für CAL-Regler vorstellen.“
