Validación

Un horno de calentamiento es un dispositivo para controlar temperaturas en el rango de -10 °C a +300 °C. Los hornos simples son cajas aisladas con un calentador ajustable. Los hornos más avanzados también pueden incluir la capacidad de disminuir la temperatura por debajo de la ambiente (mediante refrigeración) y/o controlar los niveles de vacío.

La mayoría de hornos contienen puertas internas y externas, normalmente hechas de vidrio, para proporcionar transparencia. La mayoría de controladores incluyen un temporizador. Algunas también se pueden programar para pasar por diferentes temperaturas. El tamaño de los hornos varía, desde hornos de mesa a hornos grandes de pie. La distribución de la temperatura se garantiza o bien mediante la gravedad o a través de convección forzada gracias a un ventilador.

Directrices

La norma DIN 12880 especifica los requisitos de rendimiento y las pruebas para el calentamiento de armarios e incubadoras en laboratorios. La norma aplica a armarios e incubadoras con un rango de temperatura de trabajo de los -10 °C a los 300 °C e incluye las incubadoras con agitación y hornos de vacío.

La validación de un horno está compuesta por varios pasos que consisten en la cualificación de instalación (IQ), las cualificaciones de operación (OQ) y las cualificaciones de rendimiento (PQ).

La IQ se lleva a cabo para demostrar que se inspecciona el horno y que está formada por todas las partes necesarias para un funcionamiento adecuado.

Durante la OQ se verifican el rendimiento del horno y su proceso de operación. La sección OQ consiste en el mapeo de temperatura de la cámara vacía durante varias horas para confirmar que la cámara vacía funciona dentro de los límites especificados por toda la cámara. La OQ también contiene información sobre la calibración del equipo de medición y define la ubicación de los termopares y/o data loggers del horno.

La PQ comprueba que la cámara cargada del horno pueda alcanzar y mantener el rango de temperatura deseado por toda la cámara. También se evalúa el efecto de la apertura de las puertas durante distintos periodos de tiempo y el efecto de un fallo de alimentación en la capacidad del horno para volver a alcanzar el perfil de temperatura.

De acuerdo con la norma DIN 12880, la temperatura se mide en tres planos de medición horizontales distribuidos de forma equitativa sobre la cámara interior utilizando nueve puntos de medición por plano (esquinas, centro y lados centrales). Para hornos pequeños, de menos de 50 L, suelen ser suficientes dos planos de medición con cuatro puntos de medición (esquinas) por plano + uno en el centro por plano. Durante la fase OQ, los puntos de medición se fijan a 15 mm por encima de la superficie del estante en una cámara vacía y, durante la PQ, se colocan en muestras cargadas. Los hornos con circulación de aire forzada se prueban con el ventilador encendido.

Prueba de validación

Las temperaturas de la prueba deben ser las tres siguientes:

• Una dentro de la quinta parte inferior de la gama de temperaturas de trabajo, pero a un máximo de 20 °C por encima de la temperatura mínima de trabajo
• Una dentro de la quinta parte superior de la gama de temperaturas de trabajo, pero a un máximo de 20 °C por debajo de la temperatura nominal
• Una a mitad del rango de la temperatura de trabajo

Al validar los hornos de vacío, los puntos de medición de temperatura deben estar en contacto directo con los estantes ya que el calentamiento de las muestras en vacío se debe, en gran parte, a la conducción térmica a través de los estantes. La temperatura debería medirse en cinco puntos de medición (esquinas + centro) por cada plano de medición, y la presión debería estar fijada en 20 mBar o menos.

Deben obtenerse lecturas de muestras de temperatura cada 10 segundos durante una hora una vez se haya alcanzado el equilibrio, pero no antes de las dos horas siguientes a encender el equipo.

La variedad de data loggers inalámbricos de Ellab es ideal para medir la temperatura y la presión en hornos de alta temperatura y/o vacío. Incluso con la mayoría de los hornos estándar que incluyen puerto(s) de acceso, la alimentación de termopares a través de los puertos podría perturbar la integridad de la atmósfera de la cámara.

La temperatura ambiente durante la prueba debe ser de 22 ±3 °C.