pH和DO测量的新趋势--新型智能传感器管理系统ISM可为用户提供高级诊断信息 作者：
可用于数字pH 和DO 测量的新型增强型智能传感器管理系统ISM为设备的操作和维护提供了更多高级预见性诊断信息。使用该系统将能够获得最优的维护管理和高级过程控制，并可借此来节约成本以及避免意外停工。
在制药企业中，pH与DO测量对于过程控制和产量起着至关重要的作用。此外，在保持过程安全和符合FDA标准的同时，提高生产效率也非常重要。这就意味着过程分析测量系统不仅要符合相关的验证标准，还要提供关于自身状态和可用性的诊断信息。简单安全的操作、传感器状态的高级诊断信息以及关于下次生产安全使用的预见性信息对于确保过程安全十分关键。此类信息可包括消毒次数和CIP次数、pH 电极的隔膜污垢和玻璃敏感膜老化程度的传感器诊断，以及DO传感器内电极的损耗信息。
ISM 提供最佳维护
在开始新一批产品的生产前都要多次作出决策，而采用高级诊断功能的METTLER- TOLEDO智能传感器管理ISM?系统可有助于此类决策，例如：pH电极或DO传感器的状况是否依然良好，能否保障整批生产的最佳过程控制等等。如果pH 电极仍可使用，ISM 会提供关于增大的隔膜阻抗或玻璃膜阻抗的详细信息。在高度敏感的培养（如哺乳动物细胞培养）中，每个新的批次使用新电极是正常的。具体的指导方针因设备而异，并取决于有效的SOP。对于其他工厂来说，能够了解已经经历的消毒次数十分重要，由此可以决定是否重新使用电极或DO传感器膜或内电极。在这种情况下，ISM可提供准确的已有次数和消毒温度的数据。如果在SOP中指定，具备高级诊断功能的ISM还会根据参数设定点偏差提供任何关于pH电极或DO传感器急需的维护信息。
在深圳某生物技术公司生产新型生化材料的项目中，其发酵罐就使用了梅特勒－托利多的溶氧和pH电极。在开机调试阶段，溶氧值出现异常，最初怀疑是没有掌握好消毒的时间和次数，致使溶氧电极出现异常而导致检测出异常数值。经过一个多月反复讨论和验证后，发现真正原因是由于搅拌器存在问题导致溶氧值异常，改进搅拌器设计后，设备和检测数值都恢复正常了。ISM技术就可以避免类似的问题发生，迅速帮助现场人员判断是否为电极引起问题，进而可以把精力集中在问题的关键点上，争取时间尽快解决，并使项目尽快上马投产，从而帮助用户赢得时间，也就是赢得市场，获得可观的效益。
校准工作化繁为简
在使用大型生物反应器的情况下，如生产抗生素使用120000L容器，pH 电极的就地校准通常极其复杂。因为只有通过外部操作平台才能接触到变送器和护套，所以处理蒸馏水、缓冲溶液和电极十分困难，而且进行一次正确的校准需要大量的操作。而ISM系统可以令如此繁琐的工序变得极其简单。
武汉某生物技术公司在一个新项目的工程中安装了12套pH测量设备，其中8套安装于10t的大罐，4套安装在1t的小罐上。电极安装的位置位于罐底，由于场地限制，每次进行校准时操作人员都必须在环境恶劣、空间较小的夹层或者楼底层等处进行操作，处理蒸馏水、缓冲溶液和电极极其困难，必须要两人配合才能完成，而且耗时比较长，甚至有可能耽误正常生产。应用了ISM电极之后，这一困扰迎刃而解，只需一位操作人员在实验室里轻松地为电极进行预校准，更换电极时只需进行简单的插拔换上经过预校准的电极即可即插即用。这样既为用户节省了人力，也避免了因校准而影响正常生产，减少不必要的延误，为客户抢得时间效益。
电极的预校准可以在工厂实验室内的理想环境下，使用基于PC 的校准工具轻松进行。如果急需更换电极，可直接使用从架上取出的新电极。经过预校准的电极通过自动的传感器识别和变送器配置即可简单安装，并能立即恢复测量。对于DO传感器而言，预校准的传感器可以更加及时方便地更换。
数字通信的优点
为采用数字ISM技术，梅特勒-托利多已经扩展了pH传感器与InPro 4260-iνInPro 3250-i/InPro 3253-iνDO 和InPro 6850-iν传感器系列的产品线。这些智能传感器都得到ATEX 和FM 批准，InPro 3250 系列的可消毒传感器还通过了EHEDG 标准认证。
传感器和变送器之间的数字通信能确保数据交换不受干扰，使得过程的可靠性和效率更高。数据交换不仅不受复杂环境中电磁信号的影响，也极大地延长了传感器与变送器之间的电缆连接长度。
例如某些用户因为场地限制了设备布置，存在电机、高压电缆等产生的电磁信号影响，或者电缆线必须要达到一定的长度才能安装等，ISM技术就能很好地解决这些问题，避免了用户修改设计，重新布置设备或者增加防护设施等。为用户节省劳动力，减少支出，保证工期。
全面的维护信息
广州某制药厂应用的溶氧电极由于工艺要求，经常处于70～90℃的被测液体中测量，长达数小时，而且要进行灭菌。技术人员最关心的一个问题就是长期的高温条件对电极的影响，应该在什么时候进行适当的维护，如校准、更换DO传感氧膜、更换新电极等。采用了ISM系统，用户就能够清楚知道每次消毒后电极的状况，以确认电极能否用于下一批次的生产，减少因电极状况不佳而影响下一批产品。
使用搭配ISM技术的变送器M700，用户可自行管理符合FDA 的协议（称之为"审计跟踪"）。不可手动更改的编码记录文件可追溯在何时、由何人做出更改。采用密码保护的用户层级可以限制访问变送器的权限，避免无意地更改设置。传感器状态数据也包括在ISM 套装之内。所有相关的特性都永久储存在传感器内，包括传感器规格数据和可变数据，如目前传感器的实际损耗、历史最高温度、极端pH和DO 值。这项功能尤其有利于评估实际测量环境和估算传感器的预期寿命。
ISM技术还能够为技术人员提供更多有用信息，ISM提供的批次信息可以帮助技术人员根据SOP对电极进行维护，而且ISM提供的FDA协议，能帮助技术人员追溯电极状况，如校准记录、实际损耗、历史最高温度等，迅速判断并解决问题。ISM参数设定点偏差可以提供pH电极或DO传感器急需的维护信息，使现场人员能第一时间进行处理，避免问题恶化，减少不必要的停机，于无形中带来更大的效益。
