医疗灌装过程中冷链的非接触式红外精度

用于医药产品、药物和疫苗的红外传感器

医药冷链中非接触式温度控制的必要性

医药产品必须遵守严格的生产标准，需要精确可靠的测量方法。监控医药冷链涉及在这些产品从原产地到目的地的整个旅程中保持特定的温度条件。这一过程对于保持对温度敏感的药物、疫苗和生物制剂的质量、有效性和安全性至关重要，如果暴露在不适当的温度下，这些药物可能会变得无效或有害。药品和保健产品管理局 (MHRA) 报告称，药品储存和运输中近三分之一的严重和主要缺陷与温度控制和监控有关，温度问题占缺陷的 30%，超过了其他质量管理和文件失败。这种担忧适用于需要低温储存的药品（冷链产品）和必须储存在 25°C 以下的药品（温带链产品）。温度监控使公司能够识别和管理受温度违规影响的货物。

传统温度传感器通常用于监测生物医学产品加工、储存或运输的环境温度。然而，红外成像显示，即使不接触，温度传感器和产品之间也可能存在热梯度。由于污染风险和应用性质，使用接触式温度传感器单独监测每种药品是不切实际的。非接触式红外温度传感器提供了一种解决方案，可以准确测量每种药品的真实温度，而不会产生污染风险。

偏离推荐的温度范围可能会损害对温度敏感的药物和疫苗的化学成分、稳定性和功效。为了安全和质量，在此应用中，疫苗瓶必须在消毒后和灌装过程之前冷却至最高 25°C。如果玻璃温度超过 25°C，疫苗会因其热敏感性而变得无法使用。因此，保持环境温度低于 25°C 至关重要，因为任何装入经过高温热消毒的玻璃容器中的药品如果没有充分冷却就会被破坏。

从消毒到灌装：利用红外线维持生物医学产品的安全温度

灌装容器由玻璃制成。在经过热处理消毒后，它们在传送带上运输。因此，必须检查容器的温度，以确保达到特定的热阈值并实现充分消毒。消毒后，玻璃容器太热，无法直接用对温度敏感的生物医学产品灌装。玻璃容器在移动到灌装站时在传送带上冷却。如果传送带运行得太快或热消毒设置为非常高的温度，则必须停止玻璃容器以留出更多时间冷却。

玻璃容器的温度监测很简单。在这种情况下，可以忽略玻璃的发射率，因为此应用表现出空腔效应。红外传感中的空腔效应发生在一个小的封闭空间捕获红外辐射时，导致其反弹并增强热检测。这种效应通过增加玻璃容器内表面的表观发射率来提高温度测量的准确性和灵敏度。此应用中的低温要求使用具有长波长（8 µm -14 µm）的传感器。 Optris 的产品组合包括 Xi 热像仪系列，该系列采用长波红外热像仪和紧凑型设计，适合固定安装。

安装现场空间有限。此外，它位于洁净室内，因此对热像仪的纯度要求很高。Xi 摄像机使用不锈钢组件，满足必要的纯度要求。设计非常紧凑，提供几种永久不同的光学元件，从远摄镜头到广角镜头，确保为不同的传送带宽度提供合适的解决方案。

随附的免费 PIX Connect 软件具有热点搜索功能，可自动检测红外图像中最热的温度值。此功能可监控整个传送带。如果发生警报，传送带将停止，操作员可以通过热图像识别热玻璃容器。为此，温度值被转发到可编程逻辑控制器 (PLC)，该控制器通过红外摄像机的模拟输出作为 4-20 mA 信号控制灌装过程。该软件允许在过程中录制视频和图像。这样，如果温度超过，就可以记录事件。此外，在生产过程中还可以定期进行记录，以确保质量。

在玻璃容器灌装前，还可以对装有产品的玻璃容器进行测量，以确保冗余度。