Kalibrointimenetelmän kehittäminen ilmankosteusloggereille
Niittyluoto, Aarne (2019)
2019
Kaikki oikeudet pidätetään
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201903273897
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201903273897
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli kehittää kalibrointimenetelmä ilmankosteusloggereille, joita käytetään Kaivogen Oy:n mikrotiitterilevyjen pinnoitusprosessin valvontaan. Menetelmän kehityksen lisäksi tarkoituksena oli aloittaa menetelmän käyttöönotto laatimalla alustava validointisuunnitelma. Työn laajuus rajattiin alustavan validointisuunnitelman laatimiseen.
Työn teoriaosuudessa käsitellään ilmankosteuteen ja ilmankosteuden mittaamiseen liittyviä asioita. Lisäksi teoriaosuudessa käydään läpi validointiin liittyviä asioita. Ilmankosteusloggereiden kalibrointi suoritetaan hyödyntämällä eri reagensseista valmistettujen ylikylläisten liuosten taipumusta muodostaa tietty suhteellinen ilmankosteus tietyssä konsentraatiossa ja lämpötilassa. Työssä vertailtiin litiumkloridin ja kaliumhydroksidin muodostamia ilmankosteuksia ja miten kosteuksiin voidaan vaikuttaa lämpötilaa muuttamalla.
Ennen työn suoritusta laadittiin testaussuunnitelma menetelmän kehitysvaiheessa suoritettavista testeistä, joiden perusteella menetelmä voitaisiin kuvata sillä tarkkuudella, että validointisuunnitelman laatiminen on mahdollista. Testaussuunnitelman lisäksi laadittiin lista vaatimuksista, jotka pyritään menetelmän osalta täyttämään, ennen kuin validointisuunnitelmaa ryhdytään laatimaan. Testeissä tutkittiin ilmankosteuden tasaantumisaikoja ja lämpötilan vaikutusta lopulliseen ilmankosteuteen. Suoritettujen testien perusteella laadittiin menetelmän validointisuunnitelma. Menetelmän kehityksen aikana suoritetuilla testeillä varmistettiin, että menetelmää käyttämällä kalibrointi voidaan suorittaa toistettavasti ja että kalibrointi voidaan suorittaa ilman, että yrityksen tuotantosykli häiriintyy.
Suoritettujen testien tuloksena saatiin tietoa ylikylläisten liuosten käytöstä ilmankosteusolosuhteiden luomiseen, tarvittavista tasaantumisajoista ja lämpötilan muutosten vaikutuksesta olosuhteiden kehitykseen. Työssä kertynyttä tietoa voidaan hyödyntää ilmankosteusloggereiden ja -mittareiden kalibroinnissa, sekä mahdollisessa menetelmän jatkokehityksessä. Testeistä kertyneen tiedon perusteella laadittiin alustava validointisuunnitelma. The aim of the thesis was to develop a calibration verification method for air humidity loggers utilized in the microtiter plate coating process of Kaivogen Oy. In addition to the method development, a validation plan draft was to be created so that the method could be validated and implemented. The scope of this thesis was limited to conducting the necessary experiments and creation of the validation plan draft.
In the theory part of this thesis, the following topics are covered: air humidity and how air humidity is measured. In addition to air humidity the topic of validation is covered at a basic level. Calibration verification of air humidity loggers is performed by utilizing the ability of certain chemicals to create fixed air humidity points in certain concentrations and temperatures. Two different chemicals were tested. The focus was on comparing the relative humidity points that lithium chloride and potassium hydroxide produced to the theoretical values and studying how changes in temperature affected the resulting relative humidity.
A plan for the experiments was prepared before the experiments were carried out. The plan contained all the experiments which needed to be conducted before the method could be described in sufficient detail so that a validation plan could be created. The plan also contained a detailed list of conditions to be met before the validation plan could be created. The experiments accumulated data on air humidity stabilization times and the effects of temperature on the final relative humidity points. The validation plan was then prepared based on the conducted set of experiments. During the method development phase it was also ensured that the method could be carried out without disturbing the production cycle of the company.
Experiments conducted during the development yielded data on how oversaturated solutions can be utilized in controlling relative air humidity, on the durations of stabilization periods required to achieve equilibrium, and on how changes in temperature affect the resulting relative air humidity. The data produced can be used in calibration verification of air humidity loggers and in any further development of the calibration method. A validation plan draft was created based on the results of the experiments.
Työn teoriaosuudessa käsitellään ilmankosteuteen ja ilmankosteuden mittaamiseen liittyviä asioita. Lisäksi teoriaosuudessa käydään läpi validointiin liittyviä asioita. Ilmankosteusloggereiden kalibrointi suoritetaan hyödyntämällä eri reagensseista valmistettujen ylikylläisten liuosten taipumusta muodostaa tietty suhteellinen ilmankosteus tietyssä konsentraatiossa ja lämpötilassa. Työssä vertailtiin litiumkloridin ja kaliumhydroksidin muodostamia ilmankosteuksia ja miten kosteuksiin voidaan vaikuttaa lämpötilaa muuttamalla.
Ennen työn suoritusta laadittiin testaussuunnitelma menetelmän kehitysvaiheessa suoritettavista testeistä, joiden perusteella menetelmä voitaisiin kuvata sillä tarkkuudella, että validointisuunnitelman laatiminen on mahdollista. Testaussuunnitelman lisäksi laadittiin lista vaatimuksista, jotka pyritään menetelmän osalta täyttämään, ennen kuin validointisuunnitelmaa ryhdytään laatimaan. Testeissä tutkittiin ilmankosteuden tasaantumisaikoja ja lämpötilan vaikutusta lopulliseen ilmankosteuteen. Suoritettujen testien perusteella laadittiin menetelmän validointisuunnitelma. Menetelmän kehityksen aikana suoritetuilla testeillä varmistettiin, että menetelmää käyttämällä kalibrointi voidaan suorittaa toistettavasti ja että kalibrointi voidaan suorittaa ilman, että yrityksen tuotantosykli häiriintyy.
Suoritettujen testien tuloksena saatiin tietoa ylikylläisten liuosten käytöstä ilmankosteusolosuhteiden luomiseen, tarvittavista tasaantumisajoista ja lämpötilan muutosten vaikutuksesta olosuhteiden kehitykseen. Työssä kertynyttä tietoa voidaan hyödyntää ilmankosteusloggereiden ja -mittareiden kalibroinnissa, sekä mahdollisessa menetelmän jatkokehityksessä. Testeistä kertyneen tiedon perusteella laadittiin alustava validointisuunnitelma.
In the theory part of this thesis, the following topics are covered: air humidity and how air humidity is measured. In addition to air humidity the topic of validation is covered at a basic level. Calibration verification of air humidity loggers is performed by utilizing the ability of certain chemicals to create fixed air humidity points in certain concentrations and temperatures. Two different chemicals were tested. The focus was on comparing the relative humidity points that lithium chloride and potassium hydroxide produced to the theoretical values and studying how changes in temperature affected the resulting relative humidity.
A plan for the experiments was prepared before the experiments were carried out. The plan contained all the experiments which needed to be conducted before the method could be described in sufficient detail so that a validation plan could be created. The plan also contained a detailed list of conditions to be met before the validation plan could be created. The experiments accumulated data on air humidity stabilization times and the effects of temperature on the final relative humidity points. The validation plan was then prepared based on the conducted set of experiments. During the method development phase it was also ensured that the method could be carried out without disturbing the production cycle of the company.
Experiments conducted during the development yielded data on how oversaturated solutions can be utilized in controlling relative air humidity, on the durations of stabilization periods required to achieve equilibrium, and on how changes in temperature affect the resulting relative air humidity. The data produced can be used in calibration verification of air humidity loggers and in any further development of the calibration method. A validation plan draft was created based on the results of the experiments.