Měřiče Mark-10: testování zdravotnických materiálů a farmaceutických výrobků

Pandemie COVID-19 vytvořila bezprecedentní nárůst poptávky po produktech péče o zdraví a spotřebních výrobcích. Tato krize si vyžádala hromadění zásob a přesunula řetězec dodávek do lokální výroby. Výrobci roušek, ventilátorů, dezinfekcí, utěrek a dalších základních potřeb zvýšili výrobu, aby vyhověli ohromující poptávce. Další firmy, které zpravidla vyrábějí jiné produkty, nabídly v krizi svoji pomoc.

Je důležité nepřehlížet proces zajišťování kvality (QA), aby tyto základní produkty před dodávkou zákazníkovi vyhovovaly všem specifikacím a normám. Měření síly je důležitou charakteristikou pro splnění požadavků na kvalitní produkt. Univerzální tester může zajišťovat měření síly, jež je určující pro přijatelnost farmaceutického produktu. Podívejme se na některé aplikace související s testováním základního zboží a dodávek pro zdravotnictví.

Tahová zkouška

Mnoho zdravotnických materiálů je třeba testovat na pevnost v tahu. Tahová zkouška pozůstává v napínání nebo odtrhávání materiálu. Výsledky tahové zkoušky zajišťují kvalitu produktu. Dezinfekční utěrky a zdravotnické roušky jsou oblíbeným produktem, jehož pevnost je možno testovat. Spotřebitelé a lékařský personál vyžadují utěrky, které se snadno odtrhnou před řádným vyjmutím z obalu, avšak zůstanou stále dostatečně pevné, aby se během používání nerozpadly. Pevnost utěrky je možno posoudit tak, že sevřeme produkt za horní a dolní okraj a táhneme až do roztržení.

Tkaninu nemocničních plášťů můžeme testovat stejným způsobem. Dále jsou to elastické pásky zdravotnických roušek, jež se testují na pevnost v tahu. Dezinfekce se často prodává v láhvi se speciálním víčkem, jež obsahuje malý jazýček, který je nutno vytáhnout, aby bylo možno produkt dávkovat. Sílu potřebnou k vysunutí a zasunutí jazýčku je nutno změřit, aby byla jistota, že otevření víčka nebude příliš obtížné, nebo příliš snadné, aby mohlo způsobit rozlití. Tahové zkoušky vyžadují dále tyčinky na výtěr nosu, potrubí ventilátoru, chirurgické šití, obaly filmů a lékařské balicí skříňky.

Tlaková zkouška

Tlakové zkoušky slouží k hodnocení vzorků drcením, stlačením, rozmačkáním nebo zploštěním. Tyto testy se často provádějí ke stanovení meze pevnosti. U injekčních stříkaček se testuje kompresní síly pomocí specializovaných přípravků. Kompresní desky tlačí na píst stříkačky pro podkožní injekce. Pomocí vhodného testovacího systému lze měřit počáteční a sekundární vrcholy. Mýdla a dezinfekce mají často přibalen dávkovač. Kompresní sílu takového dávkovače je nutné vyzkoušet, zda je vhodný pro člověka. Měří se síla potřebná ke stlačení čerpadla s cílem zjistit, zda je kapalina správně čerpána.

Univerzální testovací stroj (UTM)

Síla potřebná k napínání nebo stlačování se získává pomocí univerzálního testovacího stroje a přístrojů k měření síly. Celý systém se skládá z měřiče síly nebo snímače síly, zkušebního stojanu, svorek a/nebo přípravků, softwaru pro analýzu, a ochranného štítu.

Univerzální testovací stroj umožňuje testování materiálu nebo součástky s cílem zjistit, zda daný vzorek vyhovuje přijatelným mezním hodnotám síly, konzistenci ve výrobě a konstrukčním kritériím. Provádění těchto zkoušek může také snížit náklady a zajistit shodu s průmyslovými normami, což je zvlášť důležité v lékařském průmyslu.

Zařízení potřebné k provádění těchto zkoušek se skládá z následujících součástek.

Měřič síly, testování dávkovače dezinfekce

Jakožto srdce každého měřicího systému převádí měřič síly nebo snímač síly sílu na elektrický signál. Snímače síly na bázi tenzometru používají koncept můstku Wheatstone, jenž pozůstává ze čtyř odporových nožek. Jestliže se změní napětí, dojde ke změně odporu, což generuje signál, jejž je možno zpracovat a převést do digitálního tvaru.

Výsledek se zobrazí v silových jednotkách, např. lbF, kgF, N nebo kN. Snímač síly lze použít ve spojení s indikátorem k zobrazení výsledku měření. Snímače síly jsou v mnoha univerzálních testovacích strojích často integrovány s měřiči síly. Aby byla přesnost optimální, je nejlepší zvolit si měřič síly mezi 10 % a 90 % jeho rozsahu.

Zkušební stojan, testování zdravotnické stříkačky

Zkušební stojan poskytuje sílu potřebnou k testování vzorku tahem, stlačením nebo ohybem. Motorizovaný zkušební stojan nabízí snadné použití a opakovatelnost. Zkušební stojany se dodávají v konfiguracích s jednoduchým nebo dvojitým sloupem. Tester s jedním sloupem se nejčastěji používá u aplikací s malou silou, obecně do 2000 lbF. Univerzální testovací stroje s jednoduchým sloupem se často používají v laboratorním nebo výrobním prostředí.

Aplikace s velkou silou vyžadují použití testovacích strojů s dvojitým sloupem. Testovací stroje s dvojitým sloupem je možno montovat na podlahu určenou pro velké zatížení, nebo na pracovní stůl v laboratoři. Stroje pro velké zatížení se ovládají hydraulicky, zatímco standardní testovací stroje pomocí jednoho nebo dvou vodicích šroubů. Jsou-li vzorky příliš dlouhé nebo se hodně prodlužují, může být nezbytné použít zákaznický zkušební rám.
 

Měření vzdálenosti

Integrovaný kódovač nebo lineární stupnice se používá k měření mechanického napětí, namáhání a prodloužení v procentech. Při vytváření křivek síla v závislosti na vzdálenosti a napětí v závislosti na namáhání. Existuje-li jen malá odchylka, pro přesné měření se použije průtahoměr a upnutí na vzorek pro lepší rozlišení. Pro různé aplikace jsou k dispozici dynamické a statické extenzometry. Hydraulické testovací systémy často používají k měření lineární proměnný diferenciální transformátor.

Svorky / Přípravky

Pro testování spousty materiálů je k dispozici široký sortiment svorek a přípravků, avšak volba správné svorky má tu nejvyšší důležitost. Není-li svorka vhodná pro materiál určený k testování, bude tento materiál klouzat a zkouška bude neúspěšná. Důležité je rovněž ještě před volbou svorky stanovit maximální silovou kapacitu pro váš test, protože každá svorka má specifickou kapacitu použití.

Klínové svorky se obecně používají pro vzorky z pevného kovu nebo plastu. Paralelní dvoučelisťové svorky jsou univerzální a lze je použít k testování tkanin, filmů a polotuhých materiálů. Klínové a čelisťové svorky je možno vybavit různými povrchy: rovné čelisti, zoubkované čelisti, do sebe zapadající čelisťové svorky a pryžové čelisti. Drátové a pletené čelisti slouží k testování drátu, lanka, potrubí a elastických prvků.

Speciální přípravky umožňují měřit sílu potřebnou k otvírání krabic. Svorku typu „flip cap“ lze použít pro zkoušku tahem. Speciální přípravky, jako je přípravek pro kompresi stříkačky, vyhovují příslušným normám ISO a slouží k lékařskému testování pístu injekční stříkačky. Základní příslušenství, jako je jednoduchý plochý nástavec, kompresní deska nebo háček, umožňuje zkoušky různých materiálů a produktů.

Kryt / ochranný štít

Používání ochranného zařízení, jako je ochranný štít, není jen osvědčenou praxí, nýbrž je často vyžadováno bezpečnostními předpisy. Ochranný štít chrání operátora před úlomky vzorku, poskytuje ochranu končetin, vlasů a oděvu před komplikacemi. Některé testovací stroje jsou vybaveny ekologickými komorami, používanými k testování materiálů v širokém rozsahu požadavků na teplotu a vlhkost.

Software pro analýzu

Se zvyšujícími se požadavky výroby a validačními potřebami se záznam dat stává stále důležitějším. Dnešní systémy měření síly umožňují posílat výsledky do počítače pro analýzu a výkaznictví. Můžete vytvářet tabulky a diagramy, jakož i grafy napětí v závislosti na namáhání, síly v závislosti na vzdálenosti, nebo síly v závislosti na čase. Navíc je možno získávat závažné výsledky prostřednictvím charakteristik pružiny, Youngova modulu a dalších výpočtů.

Závěr

Nová norma vytvořil potřebu adekvátní zásoby zdravotního a spotřebního zboží se zamřením na testování produktu. Přesné měření síly poskytuje týmu zabezpečování kvality údaje potřebné k zajišťování dodávky kvalitních produktů, jež se mohou rychle dostat na trh.

Další příkladem ve zdravotnictví může být test otevírání víčka lahvičky:

Katalog produktů

	Testovací stojany pro měření síly a momentu
	Siloměry Mark-10
	Soupravy pro měření ergonomie
	Svěrka pro měření kompresní síly injekčních stříkaček
	Úchop pro testování síly propíchnutí

Mohlo by vás zajímat

	Videa o Mark-10 na YouTube
	Další články o Mark-10
	Příklady aplikací Mark-10 v průmyslu a laboratořích