Зачем аттестовать сушильный шкаф

Сушильный шкаф кажется простым прибором: нагреватель, регулятор, датчик. Но методики, в которых он участвует, задают температуру с допуском: высушивание навески до постоянной массы при 105 °C, прокаливание остатка, термообработка посуды, выдержка образцов. Если реальная температура в углу камеры отличается от показания индикатора на 8–10 °C, результат анализа смещается, а вы об этом не знаете.

Аттестация переводит ощущение «шкаф работает нормально» в документированный факт: на указанных режимах температура в рабочем объёме находится в заданных пределах, и это подтверждено измерениями и протоколом. Общие положения об аттестации испытательного оборудования изложены в ГОСТ Р 8.568-2017; конкретную методику и допуски лаборатория либо берёт из нормативных документов на свою методику, либо устанавливает сама и закрепляет в программе аттестации.

Что именно проверяют

Программа аттестации сушильного шкафа обычно включает несколько показателей. Их формулировки в документах могут различаться, но физический смысл один.

ПоказательЧто означаетКак определяют
Отклонение от заданной температурыРазность между средним измеренным значением и уставкой регулятораСреднее по всем контрольным точкам на установившемся режиме минус уставка
Неравномерность температуры по объёмуРазброс между самой тёплой и самой холодной точкой камерыМаксимум минус минимум по контрольным точкам в один момент времени
Стабильность (колебания) во времениНасколько температура гуляет в одной точке при работе регулятораРазмах значений в точке за выбранный интервал наблюдения

Контрольные точки: сколько и где

Контрольные точки — это места, где во время испытания стоят измерительные датчики. Чем больше объём камеры и чем строже допуск, тем плотнее сетка. Для небольших лабораторных шкафов практика сложилась такая: девять точек — восемь по углам воображаемого куба внутри камеры и одна в геометрическом центре. Для крупных камер добавляют точки на гранях и в зонах, где реально стоят пробы.

Объём камерыОриентировочное число точекРасположение
До 100 л9Углы рабочего объёма на расстоянии от стенок и центр
100–400 л9–15Углы, центры полок, центр камеры
Свыше 400 л15 и болееСетка по уровням полок

Это ориентиры, а не норма: окончательное число и схему фиксирует программа аттестации. Важные правила расстановки:

  • Рабочий объём меньше внутреннего. Крайние точки отодвигают от стенок, двери и нагревателей, обычно на несколько сантиметров, чтобы не мерить лучистый нагрев от поверхности. Размер отступа определяет программа.
  • Датчик не касается металла. Его фиксируют в воздухе, иначе показание отражает температуру полки.
  • Точки привязывают к полкам. Если в работе используют две полки, измеряют на тех уровнях, где реально стоит загрузка.
  • Схему рисуют и прикладывают к протоколу: повторную аттестацию проводят в тех же местах.

Порядок проведения испытания

Испытание строится так, чтобы показать поведение шкафа на тех температурах, которые вы реально применяете. Типовой порядок:

  1. Осмотр: дверь, уплотнитель, нагреватели, вентилятор, паспорт.
  2. Монтаж поверенных датчиков по схеме и проверка всех каналов регистратора.
  3. Температурные точки: нижняя, рабочая и верхняя границы диапазона применения.
  4. Выход на режим и выдержка до стабилизации, обычно не менее получаса.
  5. Запись на установившемся режиме от 30 минут до часа, не реже раза в минуту.
  6. Проверка с типовой загрузкой, если методика допускает работу только с ней; в протоколе указывают состояние камеры.
  7. Проверка восстановления после открытия двери на заданное время.
  8. Расчёт и протокол: среднее, отклонение от уставки, разброс по объёму, колебания.

Температуру определяют по независимым датчикам, а не по штатному индикатору шкафа. Показание индикатора учитывают отдельно: сравнение его со средним по контрольным точкам даёт поправку, с которой потом можно работать на практике, например задавать уставку на 2 °C выше, если индикатор стабильно занижает.

Критерии приёмки и протокол

Допуски зависят от применения и не универсальны: берите их из методики анализа, документа на оборудование или программы аттестации лаборатории. Шкаф признают пригодным, если на каждой проверенной температуре выполнены все критерии; иначе ограничивают область применения, устраняют причину и повторяют испытание.

Протокол должен содержать:

  • наименование прибора, модель, заводской номер, место установки;
  • программу и методику испытаний, перечень критериев;
  • схему расстановки датчиков и описание загрузки;
  • сведения об использованных средствах измерений с номерами и сроками поверки;
  • таблицы измерений и расчёты по каждой температурной точке;
  • вывод о пригодности, область применения, срок до следующей аттестации, подписи исполнителей.

Как подготовить шкаф к аттестации

Очистите камеру, проверьте уплотнитель двери и положение вентиляционной заслонки, оставьте полки как в работе и включите шкаф заранее, чтобы корпус прогрелся. Подготовьте паспорт, прежние протоколы и схему загрузки.

Как тип шкафа влияет на результат

Равномерность температуры зависит от конструкции прибора. В шкафах с естественной конвекцией воздух движется за счёт разности плотностей: нагретые слои поднимаются, образуется градиент по высоте, и верх камеры тёплее низа. В шкафах с принудительной конвекцией вентилятор перемешивает воздух, градиент меньше, а восстановление после открывания быстрее. Подробно различия описаны в статье «Естественная или принудительная конвекция в сушильном шкафу».

Чем строже допуск по неравномерности, тем осознаннее выбирают тип шкафа. Для узкого разброса берут модели с принудительной циркуляцией из раздела «Сушильные шкафы с принудительной конвекцией»: КАДАММ СШ-Ф7 — настольная прецизионная серия на 31–210 л до +250 °C, КАДАММ СШ-Ф13 — вертикальная прецизионная на 27–223 л до +300 °C. Для обычного высушивания достаточно шкафов с естественной конвекцией, но тогда в программе ограничивают рабочие зоны и схему загрузки.

Какие диапазоны и точность бывают у шкафов разных типов, разобрано в статье «Температура в сушильном шкафу: режимы, диапазоны и точность».

В верхней точке диапазона (250–300 °C) потери через стенки и дверь растут, поэтому и неравномерность там выше, чем в середине.

Особенности сухожаровых шкафов

Для сухожаровой обработки лабораторной посуды и инструмента (стерилизации сухим жаром) аттестация имеет дополнительные требования: температура и время выдержки в самой холодной точке должны соответствовать режиму, а не только среднему значению. Поэтому внимание уделяют наименее прогретой зоне и времени прогрева загрузки, а не только воздуха в камере. Датчики ставят в загрузку или рядом с ней, а время отсчитывают с момента, когда самая холодная точка достигла нужной температуры.

Режимы выдержки (160, 180, 200 °C и время при каждом) разобраны в статье «Режимы сухожаровой обработки: 160, 180, 200 °C», а порядок записей — в материале «Журнал контроля работы воздушного стерилизатора». Если вам нужен прибор с узким допуском для таких задач, обратите внимание на серию КАДАММ ШСС7 с точностью ±0,5 °C и объёмом 34–200 л. Весь ряд собран в разделе «Сухожаровые шкафы (воздушные стерилизаторы)».

Периодичность и повторная аттестация

Срок между аттестациями лаборатория устанавливает сама, исходя из интенсивности работы, критичности процессов и истории прибора. Часто принимают интервал в один год, а для приборов, на которых выполняются особо ответственные операции, сокращают. Внеплановую аттестацию проводят в следующих случаях:

  • замена или ремонт нагревателя, вентилятора, регулятора, датчика температуры;
  • перемещение шкафа на другое место, которое меняет условия эксплуатации;
  • существенное изменение схемы загрузки или рабочих температур;
  • подозрение на отклонения: расхождение результатов анализа, показания независимого термометра заметно отличаются от индикатора;
  • длительный простой с последующим возвратом в работу.

Если вы выбираете шкаф под задачу с жёстким допуском или хотите заранее учесть аттестацию при покупке, сообщите нашим инженерам рабочие температуры, объём загрузки и допустимую неравномерность: подберём серию из раздела «Сушильные шкафы лабораторные».