Per una misura ottica di processo affidabile contano anche il punto di installazione, le condizioni del prodotto e la possibilità di pulire e controllare la sonda. La scelta deve partire dall’informazione utile alla produzione.

La verifica analitica permette di capire se un parametro può essere misurato con le prestazioni richieste. Il passaggio all’impianto aggiunge una domanda: il prodotto che raggiunge la zona di misura rappresenta davvero la fase di lavorazione che si vuole controllare?

Una sonda installata nel punto più comodo può fornire un’informazione poco utile se quel punto non è adatto alla decisione da prendere. Produzione, laboratorio e tecnici dell’impianto devono quindi valutare insieme l’integrazione.

Individuare la fase da osservare

Il punto di misura dipende dall’obiettivo. Controllare una materia prima in ingresso, seguire una trasformazione nel reattore o verificare il prodotto in uscita significa osservare momenti diversi.

Occorre chiarire quale materiale si intende caratterizzare e quanto possa essere uniforme nel punto scelto. Se, per esempio, la miscelazione è ancora incompleta, una lettura locale potrebbe non descrivere l’intero lotto. Anche il prelievo utilizzato per il confronto con il laboratorio deve essere coerente con ciò che osserva la misura.

Distinguere misura diretta e campionamento

La guida PAT della FDA, sviluppata per il settore farmaceutico, distingue le modalità in-line, on-line e at-line in base al rapporto tra campione e processo.

La scelta va confrontata con le esigenze del processo. Un bypass può facilitare l’accesso alla cella di misura, ma richiede una valutazione del circuito di campionamento; una misura diretta deve poter operare nelle condizioni presenti nell’impianto.

Considerare il tempo complessivo del dato

Per una misura con campionamento, il tempo utile comprende il trasferimento del prodotto, l’eventuale condizionamento e l’analisi. Il dato può quindi riferirsi a una condizione precedente rispetto a quella presente nel processo quando viene visualizzato.

Come evidenzia Swagelok nell’approfondimento sui ritardi dei sistemi analitici, questi contributi si sommano. Il ritardo accettabile va valutato rispetto alla velocità con cui cambia il processo e al tempo disponibile per intervenire.

Verificare le condizioni di esercizio

Per sonde e celle ottiche vanno considerate temperatura, pressione, compatibilità chimica dei materiali a contatto con il prodotto e connessione al processo. La configurazione deve essere compatibile anche con le condizioni previste durante i lavaggi.

La documentazione tecnica sulle sonde e celle di processo mostra differenti possibilità di integrazione in recipienti e flussi di prodotto. La scelta del componente va collegata al principio di misura e ai requisiti dell’applicazione.

Prevedere pulizia e manutenzione

Con prodotti che aderiscono alle superfici o formano depositi, la gestione della pulizia entra nella valutazione della misura. Occorre stabilire come accedere alla superficie ottica, effettuare i controlli e ripristinare le condizioni di funzionamento.

Per alcune applicazioni sono disponibili sonde con raccordi retrattili, che possono agevolare queste operazioni. L’idoneità dipende dalla configurazione e dalle condizioni dell’impianto.

Preparare una prima valutazione

Prima di definire l’installazione sono utili tre informazioni:

• parametro da conoscere, fase da osservare e decisione da supportare;
• condizioni operative e punti di misura o prelievo disponibili;
• tempo di risposta richiesto e modalità di pulizia e manutenzione.

Su questa base si può pianificare una verifica nelle condizioni reali, includendo il confronto con il laboratorio. Per la qualità della stima spettroscopica, approfondisci come valutare una calibrazione NIR. Il percorso generale è descritto nella pagina PAT e controllo di processo.