チャートレコーダーからデータロガーへ

タイプライターに代わってワープロが普及し、レコードからCDやMP3に移行していったように、チャートレコーダー、温湿度記録計、温湿度計に代わり、内部メモリを搭載した高精度の電源内蔵データロガーが導入され始めています。

精度面の問題に加えて、ペンや用紙の交換費用、高額な修理代のために、チャートレコーダーの運用コストは無視できないものになっています。ソリューションであるヴァイサラの環境モニタリング/アラーミングシステムは、データロガーを用いたソリューソンでチャートレコーダーをお使いのユーザーにとっても導入のしやすさや費用効率の面において大きなメリットをもつソリューションです。

データロガーへの移行がすすんでいることは、各業界の使用状況に関する最近の調査でも明らかになっています。ベンチャーデベロップメント社(VDC)の発表によると、チャートレコーダーの購入割合が毎年5.1%減少しているのに対し、データロガー市場は22.3%の成長を遂げています。ロガーとネットワークの統合システムへの移行が特に進んでいるのは、安定性モニタリング、サーマルバリデーション、温度校正、工業プロセス等の用途です。

病院、血液/組織バンク、医薬品メーカー、精密電子機器メーカー、校正試験室等では、導入後1年で初期投資分が回収できています。

ヴァイサラ環境モニタリングシステムは、精度、記録管理、接続性、保守管理、価格という複数の面でチャートレコーダーよりも優れています。

「ヴァイサラのロガーに変えたのは、可搬式血液冷蔵庫のチャートレコーダーが年中故障するうえ、取り替えるのに毎回1,000ドル以上かかっていたからです」
― Franklyn D.

「データロガーを必要な場所に置くだけです。 驚くほど簡単です」
― Bill

データロガーが選ばれる5つの理由

旧来型の技術がよく、そうであるように、チャートレコーダー、温湿度記録計、温湿度計、ストリップチャートも、これらに代わる新しいテクノロジーに比べて運用コストがかかるようになりました。

時間と費用の確実な節約以外に、お客様がデータロガーに切り替える理由として、精度、信頼性、機能性、保守管理、価格、の5つの面でのメリットが挙げられます。

Garland(MT(ASCP)BB、血液センターコンプライアンスコーディネーター) Gervasi(NexMed)

 

 

 

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    精度
     

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    現在の校正試験室は、従来以上に規制が厳しくなっており、中でも重要な要件とされるのが精度の高さです。認定基準に達しないよくある理由として、温度モニタリングの精度が不十分である点が挙げられます。業界のルールでは、モニタリングに求められる精度はプロセスにおける精度の最低要件の4倍以上とされています。つまり、±1ºCで運転する試験室では、±0.25ºC以上の精度を備えたモニタリング機器を設置している必要があります。ヴァイサラのロガーは、この要件を上回る±0.10ºCの精度を実現しています。

    包括的なモニタリングソリューションの一部であるデータロガーは、 メカニカルなチャートレコーダーをはるかにしのぐ精度や精密性を実現します。第一に、データロガーはマイクロプロセッサとセンサによる完全電子制御のため、可動部分を一切使用しません。一方、ペーパーチャートレコーダーや温湿度記録計は、ペンを取り付けた電気機械式アームと用紙を用いて記録するため、エラーが生じやすくなります。

    データロガーはさらに、チャートレコーダーの用紙そのものによるエラーを回避することができます。チャートレコーダーの用紙は、測定値の精度が用紙のグリッド単位で決まるため、精度に限界があるのです。また別の問題として、チャート紙の収縮や伸張も挙げられます。

    チャートレコーダーの大手サプライヤーであるハネウェルも、「チャート紙は周囲の熱や湿気によってわずかながら収縮あるいは伸張することがある」と認めています。同社はこれを補うソリューションも有しておりますが、ほとんどのチャートレコーダーにはこのような機能がありません。

    このほか、各データポイントが記録される実際の時間にも精度が関わってきます。ヴァイサラのロガーには、ユーザーの地域に合わせて時刻を設定する温度補正機能付きの時計が内蔵されています。一方チャートレコーダーでは、記録されるのは実際の時刻ではなく、経過時間です。実際の日時は通常、担当者がチャート紙を交換する際に直接、用紙に記入します。そしてこれがエラーの原因になっていました。担当者がチャート紙に誤った記入をして、データが無効になる可能性があるためです。

    信頼性
     

    信頼性

     

    チャートレコーダーは定期的にチャート紙を交換しなければなりません。しかし校正試験室の業務監査を受けた海兵隊軍曹のウィリアム・デービス氏は、「(担当者が交換し忘れたために)チャート紙が7日間(米国でよく見られる円形のチャート紙は通常7日でフルになります)を過ぎても交換されずに、放置されたまましまうことがよくありました」と問題を指摘します。「7日間を経過した後の情報はすべて無効となり、欠損データとして処理されます。私たちはそのために多大な損失をこうむりました」

    これに対して、データロガーは保存容量に十分な余裕があり、たとえダウンロードに1回失敗してもロガーの容量が一杯になって記録が中断されることはありません。ヴァイサラVeriteq SP-2000温湿度ロガーなら、1時間に1回のサンプリング回数に設定した場合、メモリが一杯になるまで1.2年以上を要することになります。

    チャートレコードのもう一つのマイナス面は、停電時の脆弱性です。皮肉なことに、停電による保管/試験環境への影響の有無を確かめるには記録が必要ですが、そのときに記録装置も停電で停止しているという状況があります。ヴァイサラVeriteqロガーには、10年寿命のリチウム電池が内蔵されており、外部電源に依存する必要がありません。

    バックアップファイルの作成はデータ保存の最も安全な手段と考えられており、それができるデータロガーは記録データに対する高い保守性を備えています。データロガーファイルはお客様の企業内で電子ファイルを保護するのと全く同じようにバックアップすることが可能です。一方、ペーパーチャートレコーダーでは記録紙は1部しか存在せず、その記録も時間とともに劣化していきます。ファイリングシステムのどこかに紛れ込んでしまうことも起こりえます。

    機能性
     

    機能性

     

    レコーダーの情報の中には、チャート紙に記録され、それ以降はそのままではほとんど用をなさない「デッドエンドデータ」となるものがあります。解析の際に複数のチャート紙を用いたことのある方ならお気づきのように、解析を始めるまでに複数のポイントの計測や移し替えを手作業で行わなければならず、大変苦労します。

    データロガーは、データを記録して終了ではなく、むしろそこからがスタートです。ユーザーはソフトウェアを使用してどの日時の範囲のデータダイレクトにアクセスでき、最小値、最大値、平均値なども自動的に計算されます。そのほか図表やレポートの印刷機能やエクセルへのエクスポート機能も、ヴァイサラのユーザーに重宝されています。

    データシステムがもたらすもう一つのメリットとして、接続性が挙げられます。ヴァイサラVeriteqデータロガーなら、PC(WiFiまたはPoE経由)に接続してリアルタイムの測定値を表示できます。さらに、ソフトウェアにはコンプライアンス違反を知らせるアラーム機能も搭載されています。アラーム通知はネットワーク上のどのコンピュータでも確認することができ、Eメールの送信、さまざまなアラームによる通知も可能です。

    メンテナンス
     

    メンテナンス

     

    チャートレコーダーから切り替える大きな理由の一つがメンテナンスのしやすさです。清掃、チャート紙の交換、不定期の修理といった継続的に行わなければならない作業も、ヴァイサラ環境モニタリングシステムでは一切必要ありません。

    例えば、米国連邦航空局では、チャートアノテーション(注釈)、週1度の清掃、一般検査、チャート紙とペンの定期的な交換など、地上気象観測に使用するチャートレコーダーのメンテナンスが義務付けられています。設備への影響を防ぐため、これらの保守作業は所定の手順に従って行わなければなりません。
    校正については、温湿度記録計タイプのチャートレコーダーであれば年に2~3回(移動させた場合や保守管理をしてこなかった場合はそれ以上)行う必要があると、ノースウェスト資料保存修復センター(NDCC)のコンサルタント、ベス・リンドブロム・パトクス氏は述べています。これを怠ると、エラーの蓄積が10~20%に達することもあります。
    それに対して、ヴァイサラVeriteqデータロガーは、(移動させた場合でも)常に±0.10ºCの精度が保たれており、年に1回の校正だけで済みます。この違いはどこから来るのでしょうか?チャートレコーダーはメカニカルな機器であり、複雑に部品が連動していますが、データロガーは可動部分のないソリッドステートの電子製品です。つまり、データロガーは不具合の可能性を大幅に減らすことができるのです。

    コスト
     

    コスト

     
    ヴァイサラインサイドセールスのチャック・マクファーレンは次のように述べています。「データロガーについてお問い合わせをいただくお客様は、費用の節約はあまり念頭に置いていませんが、それでも予想外のコスト削減効果に大変満足されています」。また、購入価格の面だけでなく、データロガーはチャート紙の交換、チャートアノテーション、チャートファイリングが一切不要のため、時間の節約にもなります。すでに触れたように、解析や計算が必要な場面では、時間の節約が何より重要になることもあるのです。