德國(guó)Tempris測(cè)溫傳感器系統(tǒng)技術(shù)解析
1 品牌與產(chǎn)品概述
Tempris GmbH是一家成立于2000年的德國(guó)技術(shù)企業(yè),總部位于巴伐利亞州霍爾茨基興,專注于高精度無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)與制造。公司長(zhǎng)期與歐洲及美國(guó)的制藥公司和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)合作,致力于為冷凍干燥工藝提供先進(jìn)的溫度監(jiān)測(cè)方案。其技術(shù)核心競(jìng)爭(zhēng)力在于基于石英的測(cè)量技術(shù)在制藥領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。
Tempris產(chǎn)品線的核心是基于射頻識(shí)別技術(shù)的無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠在不影響工藝流程的情況下,實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵溫度參數(shù)的實(shí)時(shí)采集與分析。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,該公司的解決方案已廣泛應(yīng)用于制藥、生物技術(shù)、食品加工和化工等領(lǐng)域,特別適用于需要嚴(yán)格溫度控制的封閉式生產(chǎn)環(huán)境。
作為通過(guò)ISO 9001認(rèn)證的企業(yè),Tempris嚴(yán)格遵循GAMP 5和FDA 21 CFR Part 11等規(guī)范進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)。其溫度測(cè)量系統(tǒng)適用于凍干、滅菌和制粒等多種工藝場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)了無(wú)需中斷生產(chǎn)或手動(dòng)操作的產(chǎn)品溫度實(shí)時(shí)測(cè)量與控制。
2 產(chǎn)品類型與主要型號(hào)
2.1 主要產(chǎn)品系列
Tempris提供了一系列與溫度監(jiān)測(cè)相關(guān)的產(chǎn)品和配套組件,主要包括以下類別:
? 無(wú)線溫度傳感器(TL-Sensors) - 核心測(cè)溫元件
? 傳感器天線(TL-ANT系列) - 信號(hào)接收與傳輸組件
? 定心十字架(TL-CC系列) - 精確定位裝置
? 穿刺工具(TL-PIT系列) - 用于無(wú)菌環(huán)境下的傳感器安裝
? 傳感器支架(TSH系列) - 固定與支撐裝置
? 溫度詢問(wèn)單元(如T.PRO) - 信號(hào)處理與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)備
? 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軟件(如TLM) - 數(shù)據(jù)可視化與分析平臺(tái)
? 天線固定裝置(ANT-PH1) - 安裝輔助配件
? 校準(zhǔn)服務(wù)套件 - 系統(tǒng)精度保障工具
? 凍干工藝監(jiān)測(cè)系統(tǒng) - 完整的工藝驗(yàn)證解決方案
2.2 主要產(chǎn)品型號(hào)
Tempris的產(chǎn)品線中包含多種型號(hào),以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求,以下是10個(gè)具有代表性的主要型號(hào):
產(chǎn)品類別 | 型號(hào) | 主要特點(diǎn) |
溫度傳感器 | TL12 | 適用于2R-20R小瓶,長(zhǎng)度14mm |
溫度傳感器 | TL18 | 適用于10R-30H小瓶,長(zhǎng)度21mm |
溫度傳感器 | TL28 | 適用于30R-100H小瓶,長(zhǎng)度31mm |
溫度傳感器 | TL10 | 長(zhǎng)度13.5mm,精度±0.7K
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溫度傳感器 | TL30 | 長(zhǎng)度31.0mm,適用25mm填充高度 |
凍干監(jiān)測(cè)系統(tǒng) | LyoGen2 | 工作溫度-80℃~+150℃,精度±0.5℃
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GMP合規(guī)系統(tǒng) | LyoPro GMP | 溫度范圍-196℃~+150℃,精度±0.3℃ |
基礎(chǔ)傳感器 | TempSen-RF10 | -40℃~+125℃,IP67防護(hù)等級(jí) |
滅菌工藝傳感器 | SteriTrack200 | 最高耐受134℃,帶數(shù)據(jù)記錄功能 |
生物工藝傳感器 | BioTherm500 | 用于生物反應(yīng)器,0℃~+80℃ |
3 技術(shù)參數(shù)與工作原理
3.1 技術(shù)參數(shù)
Tempris無(wú)線溫度傳感器系列具有多項(xiàng)精確的技術(shù)參數(shù),確保了其在各種環(huán)境下的測(cè)量可靠性:
參數(shù)類型 | TL12 | TL18 | TL28 |
校準(zhǔn)測(cè)量范圍 | -60°C至+40°C | -60°C至+40°C | -60°C至+40°C |
擴(kuò)展溫度范圍 | -70°C至+70°C | -70°C至+70°C | -70°C至+70°C |
精度等級(jí) | ±0.7K/±0.5K/±0.3K | ±0.7K/±0.5K/±0.3K | ±0.7K/±0.5K/±0.3K |
幾何尺寸 | 4.8×14mm | 4.8×21mm | 4.8×31mm |
填充高度 | 12mm | 18mm | 28mm |
重量 | 0.5g | 0.7g | 1g |
防護(hù)等級(jí) | IP68 | IP68 | IP68 |
耐壓范圍 | 10??至3巴 | 10??至3巴 | 10??至3巴 |
測(cè)量間隔 | 1秒至600秒(可調(diào)) | 1秒至600秒(可調(diào)) | 1秒至600秒(可調(diào)) |
校準(zhǔn)間隔 | 每年 | 每年 | 每年 |
此外,Tempris傳感器外殼符合USP VI級(jí)標(biāo)準(zhǔn),可耐受高壓滅菌,并能使用一般消毒劑、清潔劑進(jìn)行清洗和消毒。
3.2 工作原理
Tempris溫度測(cè)量系統(tǒng)基于被動(dòng)射頻識(shí)別技術(shù),其工作流程可分為四個(gè)關(guān)鍵階段:
? 信號(hào)觸發(fā):詢問(wèn)單元(TIRU)通過(guò)安裝在凍干機(jī)內(nèi)部的天線發(fā)射2.4GHz的觸發(fā)信號(hào);
? 溫度響應(yīng):傳感器內(nèi)的石英晶體受激振蕩,產(chǎn)生與溫度密切相關(guān)的回波頻率;
? 信號(hào)解析:天線捕獲回波信號(hào)后,由詢問(wèn)單元解析并轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值;
? 數(shù)據(jù)處理:獲得的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)TLM軟件實(shí)時(shí)顯示、記錄與分析,形成完整的溫度曲線。
? 整個(gè)測(cè)量過(guò)程無(wú)需電池供電,傳感器體積小于1.5ml,實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)源無(wú)線監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)? 采用2.4GHz ISM頻段無(wú)線通信,能有效穿透凍干機(jī)腔體金屬壁,傳輸距離最高可達(dá)20米。傳感器內(nèi)置的高能鋰電池可提供6-12個(gè)月的典型工作壽命。
4 核心特點(diǎn)
4.1 無(wú)線無(wú)電池設(shè)計(jì)
Tempris傳感器的無(wú)線無(wú)電池架構(gòu)消除了傳統(tǒng)測(cè)溫方式中有線連接帶來(lái)的限制。這種設(shè)計(jì)避免了在凍干腔室上開(kāi)孔,保持了無(wú)菌環(huán)境的完整性。在凍干工藝中,無(wú)線特性使傳感器能夠用于從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到大規(guī)模生產(chǎn)的各類凍干設(shè)備,包括配備自動(dòng)加載系統(tǒng)的生產(chǎn)型凍干機(jī)。
4.2 高精度與穩(wěn)定性
Tempris傳感器提供多種精度等級(jí),包括±0.7K、±0.5K和±0.3K等級(jí)別。這些傳感器能在-70°C至+70°C的寬溫度范圍內(nèi)保持測(cè)量穩(wěn)定性,并且每年僅需一次校準(zhǔn)。傳感器外殼符合USP VI級(jí)標(biāo)準(zhǔn),能夠耐受高壓滅菌和多種化學(xué)消毒劑的清洗,部分型號(hào)甚至可承受134°C飽和蒸汽滅菌達(dá)50次。
4.3 合規(guī)性設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合cGMP規(guī)范,其數(shù)據(jù)管理符合FDA 21 CFR Part 11關(guān)于電子記錄的要求。接觸物料的部件符合USP Class VI標(biāo)準(zhǔn),可選派瑞林涂層耐溶劑版本,滿足各類溶劑的兼容性要求。這種合規(guī)性設(shè)計(jì)為系統(tǒng)在監(jiān)管提交中的接受度提供了保障。
4.4 多點(diǎn)同步監(jiān)測(cè)
Tempris系統(tǒng)支持單次運(yùn)行中最多40個(gè)傳感器同步采集數(shù)據(jù),適用于凍干工藝分布研究。這種多點(diǎn)監(jiān)測(cè)能力使用戶能夠全面了解凍干機(jī)內(nèi)的溫度分布情況,可靠、快速地確定凍干機(jī)內(nèi)的熱點(diǎn)和冷點(diǎn)(HCS),為工藝優(yōu)化和設(shè)備性能驗(yàn)證提供充分的數(shù)據(jù)支持。
4.5 工藝適用性
Tempris提供5種不同長(zhǎng)度的傳感器型號(hào)(TL10-TL60),支持ISO西林瓶、膜袋、雙室卡筒等多種容器。傳感器的無(wú)線特性使其能夠用于從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到大規(guī)模生產(chǎn)的各類凍干設(shè)備,有助于工藝放大與轉(zhuǎn)移時(shí)數(shù)據(jù)的可比性。在不同規(guī)模凍干機(jī)中使用相同傳感器,可以獲得直接可比的數(shù)據(jù),確保工藝一致性。
5 應(yīng)用領(lǐng)域
5.1 凍干工藝開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證
在藥品冷凍干燥過(guò)程中,Tempris系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵位點(diǎn)的產(chǎn)品溫度,為優(yōu)化凍干曲線提供數(shù)據(jù)支持。系統(tǒng)能夠精確測(cè)量產(chǎn)品溫度(Tb),幫助研究人員確定塌陷溫度等關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)TSH支架測(cè)繪擱板溫度分布(Ts),系統(tǒng)還能識(shí)別凍干機(jī)內(nèi)的熱點(diǎn)和冷點(diǎn),為設(shè)備性能驗(yàn)證提供可靠依據(jù)。
5.2 滅菌過(guò)程驗(yàn)證
Tempris系統(tǒng)可用于監(jiān)控飽和蒸汽、蒸汽空氣混合等多種滅菌工藝的溫度。系統(tǒng)專為滅菌工藝設(shè)計(jì)的型號(hào)(如SteriTrack200)最高可耐受134°C的高溫,并具備數(shù)據(jù)記錄功能。這一特性使其特別適用于疫苗、腫瘤藥物等需要嚴(yán)格滅菌的產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程驗(yàn)證。
5.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)監(jiān)測(cè)
在藥品穩(wěn)定性試驗(yàn)等環(huán)節(jié)中,Tempris系統(tǒng)能夠提供長(zhǎng)期的溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)提供的溫度分布圖和工藝參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析功能,幫助研究人員評(píng)估藥品在不同儲(chǔ)存條件下的穩(wěn)定性表現(xiàn),為藥品保質(zhì)期的確定提供科學(xué)依據(jù)。
5.4 制粒過(guò)程監(jiān)控
Tempris技術(shù)在制藥制粒工序中能提供溫度數(shù)據(jù)支持。制粒過(guò)程中對(duì)溫度敏感的產(chǎn)品可以從系統(tǒng)的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)中受益,通過(guò)精確的溫度控制優(yōu)化制粒工藝參數(shù),提高產(chǎn)品質(zhì)量和批次一致性。
5.5 冷鏈運(yùn)輸監(jiān)控
對(duì)于需要嚴(yán)格溫度控制運(yùn)輸?shù)乃幤泛蜕镏破罚?/span>Tempris系統(tǒng)能夠提供全程溫度監(jiān)控記錄。系統(tǒng)的無(wú)線特性和數(shù)據(jù)記錄能力使其成為冷鏈運(yùn)輸驗(yàn)證的理想工具,確保產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中始終處于規(guī)定的溫度范圍內(nèi),保障產(chǎn)品質(zhì)量安全。
Tempris測(cè)溫傳感器系統(tǒng)通過(guò)其無(wú)線無(wú)電池的設(shè)計(jì)、精確的溫度測(cè)量能力和廣泛的應(yīng)用適應(yīng)性,為制藥及相關(guān)行業(yè)提供了有價(jià)值的過(guò)程監(jiān)測(cè)解決方案。其技術(shù)特點(diǎn)使生產(chǎn)過(guò)程的關(guān)鍵溫度參數(shù)變得可視化,為工藝開(kāi)發(fā)、優(yōu)化和驗(yàn)證提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。