Kontrola i optymalizacja w produkcji stałych produktów – od proszków do brył – wymaga pobierania próbek do analiz technicznych, chemicznych, fizycznych, mikrobiologicznych oraz sensorycznych. Metoda pobierania próbek, masa czy objętość produktu do pobrania różnią się w zależności od charakteru produktu i celu, dla którego wymagane są próbki
Paweł Dąbrowski
Pobieranie próbek to czynność wymagająca największej uwagi. Nie można przecenić konieczności uzyskania właściwie reprezentatywnej próby. Norma ISO/IEC 17025 zobowiązuje laboratoria do posiadania pisemnych procedur pobierania prób. Nawet w trakcie przygotowywania próbki pomniejszonej do badań w laboratorium wymaga się posiadania pisemnej procedury. Procedura pobierania próbek jest częścią procedury pomiarowej, ale nie samego pomiaru. Dlatego nie przyczynia się do niepewności pomiaru. Jednak różnice w pobieraniu prób mogą wpłynąć na niepewność podanego wyniku i dlatego należy je uwzględnić w niepewności pomiaru.
Podczas pobierania próbki niezbędne są:
- znajomość jednostki produktu;
- znajomość planu poboru próbki;
- pobranie określonej liczby próbek pierwotnych;
- redukowanie próbki ogólnej (pierwszego stopnia) do próbki laboratoryjnej.
FOT. 1 Punktowy pobór próbki z taśmociągu. Model Sentry DS-3
Próbki pierwotne pobiera się za pomocą urządzeń do pobierania próbek. Mogą to być urządzenia ręczne lub mechaniczne (automatyczne). Istotne jest, aby urządzenia do pobierania próbek wprowadzały możliwie mały błąd systematyczny. Próbkowanie technikami mechanicznymi może być stosowane do pobieranie próbek do każdego typu analiz. W przypadku pobierania próbek stałych z partii produktu, będącego luzem w przepływie, zastosowanie próbników automatycznych będzie wygodnym narzędziem do pobierania próbki w ustalonych interwałach w ciągu całego czasu transportu partii.
FOT. 2 Punktowy pobór próbki proszków ze zsypów z separacją procesu od środowiska. Model ISOLOK SAK
Próbki należy pobierać, uwzględniając wszelkie wymagania, zachowując ostrożność i czystość. W przypadku niektórych produktów istotne jest pobieranie próbek w warunkach chroniących przed kurzem lub wilgocią, lub też wysuszeniem i ogrzaniem produktu – tak aby zachować właściwości badanego materiału. W normie ISO 3165, dotyczącej bezpieczeństwa podczas próbkowania, podano ogólne zalecenia, których należy przestrzegać w ogóle podczas próbkowania, a także szczególne zalecenia dotyczące próbkowania materiałów niebezpiecznych.
FOT. 3 Linowy pobór próbki – w wykonaniu ATEX. Model Sentry RB
Zależnie od potrzeb można stosować trzy typy próbników mechanicznych:
- automatyczny próbnik punktowy;
- automatyczny próbnik liniowy;
- automatyczny próbnik przekrojowy.
W przypadku materiałów homogenicznych w ruchu można stosować próbniki punktowe z zamkniętych lub otwartych zsypów oraz grawitacyjnych lub pneumatycznych linii transportowych. Próbniki liniowe i przekrojowe stosuje się do pobierania próbek materiałów, których strumienie wykazują segregację czy rozwarstwienie. Znajdują one zastosowanie w poborze próbki ze zsypów, swobodnie opadających strumieni, rurociągów i pneumatycznych linii transportowych.
FOT. 4 Przekrojowy próbnik – model Sentry G
Norma ISO 8213 zaleca, aby szerokość otworu odbieralnika była co najmniej od trzech do czterech razy większa od największego rozmiaru cząstek. Zwraca ona również uwagę na to, że próbniki wykonane z tworzyw sztucznych mogą powodować niepożądany efekt segregacji próbki, wynikający z działania sił elektrostatycznych. Wielkość próbki jednostkowej należy dobrać ze względu na potrzeby planowanych badań laboratoryjnych, a także z uwzględnieniem struktury materiału, ponieważ przyjmuje się, że produkty stałe w postaci proszków są bardziej homogeniczne niż materiały aglomerowane (np. pelety, ziarna).
FOT. 5 Model Sentry SC służy do pomniejszania próbki pierwotnej