SOFTWARE & LIMS Bequemes Datenmanagement – auch für mobile Daten

Portable Messsysteme sind einfache und sehr preiswerte Geräte, meist ohne Schnittstelle. Um die Datenerfassung zu optimierten, muss Aufnahme und Verarbeitung der Daten gut aufeinander abgestimmt sein.

Anbieter zum Thema

Xylem Analytics Germany Sales GmbH & Co. KG

Shimadzu Deutschland GmbH

PCE Deutschland GmbH

Heute ist in der modernen Laborumgebung das Erfassen, Sichern, Speichern, Dokumentieren und Archivieren der Daten nicht nur die Regel, sondern vielfach die Pflicht. Eine unzählige Zahl Software-Anbieter stehen mit Rat und Tat zur Seite, z.B. für LIM-Systeme. Doch wie sieht das für portable Messsysteme aus? Gerade wo einfache und auch sehr preiswerte Geräte im Einsatz sind, ist meist nicht einmal eine Schnittstelle vorhanden. Und wie bringt man Daten aus dem Feld zurück in die Laborumgebung? WTW hat mit dem Programm LS-data und der Lab-Station für die portablen Photometer der photo-Flex Serie und Trübungmessgeräte der Turb-430-Serie eine Laboranbindung geschaffen.

Bis zu 1000 Messdatensätze können mit diesen Geräten im Feld erfasst und gespeichert werden. Gerade im Bereich des immer mehr an Bedeutung gewinnenden Umwelt-Monitorings oder auch für die Trinkwasserversorgung müssen diese vor Ort erfassten Daten anschließend „ordentlich“ dokumentiert und abgelegt werden, also in die Laborumgebung integriert werden. Ein Beispiel für solche komplexen Aufgaben sind Messungen im Rahmen des europäischen Programms zum Gewässerschutz und der in der EU verabschiedeten Wasserrahmenrichtlinien.

WTW hat deshalb für die beiden portablen Gerätelinien als Erweiterung eine Laborstation (Lab-Station) entwickelt, in die das Gerät mit einem Handgriff eingeklinkt werden kann. Im Lieferumfang ist neben einem Akku für das Batteriegerät vor allem als Kernstück eine einfach zu bedienende und dabei recht umfassende Software enthalten, die eine Anbindungsmöglichkeit an die Laborsysteme bietet: LS-data. Mit LS-data können Daten vom Messgerät via RS232 oder USB-Adapter bequem auf den PC oder Laptop übertragen werden und Methodendaten für photometrische Tests zwischen photo-Flex und PC abgeglichen werden. Wer eigene Testmethoden benötigt, kann diese bequem am PC erstellen, verändern, berechnen lassen und schließlich auf das Messgerät speichern.

Datensicherung mit Benutzerkennung

Um die im Feld erfassten Messdaten GLP-konform auf dem PC zu speichern, wird bei der Übertragung der Daten automatisch Gerätemodell, Seriennummer, Datum und Uhrzeit erkannt und dokumentiert. Wahlweise kann auch eine Benutzerkennung eingegeben werden, die zusammen mit den übrigen Daten dann fest mit dem Datensatz gespeichert wird.

Die Daten werden über den Menüpunkt Import im Menü Datenaustausch vom Gerät auf den PC oder Laptop geladen: Was in einem Datensatz enthalten ist, hängt vom Parameter und der Messwerterfassung ab. Alle Datensätze enthalten eine interne fortlaufende Messnummer, Datum, Uhrzeit und eine Probenidentnummer (ID), sofern sie bei der Messwertspeicherung vergeben wurde. Für die Photometrie sind außerdem die entsprechende Methodennummer, Verdünnung, Blindwert-Marker und Zitierform erfasst. Und schließlich für Trübung und Photometrie gleichermaßen Messwert und Einheit. Außerdem lässt sich im Tabellenfeld Status ablesen, ob ein Wert gültig ist oder nicht: Ein photometrischer Wert wird als gültig (Valid) ausgewiesen, wenn er im zulässigen Messbereich der gewählten photometrischen Methode liegt, andernfalls erscheint die Anzeige OFL (Overflow) bei Messbereichsüberschreitung oder UFL (Underflow) bei Messbereichsunterschreitung.

Diese Daten können in der Softwareoberfläche von LS-data nicht bearbeitet oder verändert werden: Zur weiteren Aufarbeitung können sie im Dateiformat CSV (Comma Separated Value) gesichert werden. Dieses Format, in dem alle Daten und Werte durch Kommatrennung gesichert sind, erlaubt die Übergabe an viele andere datenbankbasierende Software-Systeme. Alternativ besteht die Möglichkeit des Datenexports im XLS-Format, die interessant ist für jedes Labor, das keine aufwendige LIMS-Software benötigt. Über die ganz normale Windows-Umgebung können dann die Daten in einer Tabellenkalkulation wie Excel wunschgemäß zusammengestellt und auch graphisch aufbereitet werden. Dies erspart die zeitaufwendige Einarbeitung in zusätzliche Softwareprogramme und steht zudem fast überall sofort zur Verfügung.

Methoden im Labor erstellen

In der Photometrie basieren viele Untersuchungsreihen auf Verordnungen und Vorschriften. Hierfür stehen heutzutage eine Vielzahl von kommerziellen Testsätzen für die verschiedenen Parameter zur Verfügung. Dennoch gibt es immer wieder Untersuchungen, die vom Anwender selbst definiert und auch entsprechend als Kalibrierkurve eingemessen werden: Diese „eigenen“ Methoden lassen sich auch für die portablen Photometer der photo-Flex-Serie erstellen und im Messinstrument hinterlegen. Der Vorteil liegt auf der Hand: auch bei Untersuchungen vor Ort ruft man wie bei käuflichen Tests den eigenen Parameter bequem „per Knopfdruck“ über eine Programmnummer auf. Alle notwendigen Grunddaten zur Ausgabe eines Messwertes sind dabei in photo-Flex hinterlegt, so dass das Ergebnis einfach in der gewünschten Einheit abgelesen, gespeichert und an den PC übergeben werden kann. Damit sich das Programmieren eigener Methoden so einfach gestaltet, erleichtert LS-data diese Arbeit ganz wesentlich: Zur Eingabe, Berechnung und Bearbeitung der erforderlichen Daten bietet die Software eine übersichtliche Eingabemaske. Außerdem arbeitet eine automatische Routine im Hintergrund zur Überprüfung der Daten auf Plausibilität mit Warnhinweis, wenn beispielsweise Messbereichsanfang oder -ende außerhalb bestimmter Toleranzen liegen. Zur Anwendung einer photometrischen Methode sind u.a. folgende Kenndaten erforderlich:

-Nullpunkt,

-Steigung,

-Messbereichsanfang und –ende,

-Zitierform sowie die

-Einheit.

Diese Werte können auf verschiedene Arten erhalten werden; beispielsweise aus einer bekannten Kalibrierkurve, aus experimentell bestimmten Extinktions-/Konzentrations-Wertepaaren oder über bereits veröffentlichten Kenndaten aus der Literatur.

Alle Methoden können direkt aus LS-data heraus entweder auf PC gespeichert, mit dem Photometer abgeglichen und übertragen oder direkt auf dem Messgerät gespeichert werden. Eigene Methoden lassen sich auf Basis existierender Methodenprogramme durch Abändern oder aber komplett eigenständig erstellen. LS-data zeigt immer die nächste freie Methoden-Programmnummer an. Insgesamt stehen bei den pHotoFlexâ-Modellen Programmplätze für 100 eigene Methoden zur Verfügung. Wer die eigenen Methoden im portablen Gerät ohne LabStation und LS-data eingeben möchte, kann dies zwar auch tun, jedoch nicht mit den genannten Erleichterungen und Vorteilen, sondern durch Eingabe von „Befehlszeilen“ via PC und Hyperterminal, die im Gerätehandbuch beschrieben sind.

Wo ist mobile Messtechnik nötig?

Häufig wird eine mobile und einfache Lösung gesucht, um interne Qualitätsauflagen vor Ort zu überprüfen. Gerade Trübungsmessungen sind hierfür ein typisches Beispiel, bei dem der Trübungswert z.B. als Qualitätskriterium für den weiteren Prozess dienen kann. Hier kommt die Kombination aus tragbarem Gerät und laborgerechtem Datenmanagement häufig zur Anwendung. Aber auch in vielen anderen Applikationen findet sie Anklang, wie z.B.:

-In allen Industriezweigen von Biotechnologie über die Pharmaindustrie bis hin zur Wasserversorgung oder Weinherstellung, wo fast immer die Untersuchung an lokalen Einrichtungen mit zentraler Datenauswertung im Labor gefragt ist.

-Als komplette kleine und dabei extrem kostengünstige Laborlösung für reine Laboraufgaben intern oder als Dienstleistung.

-In Lehre und Forschung: Es werden nicht nur die moderne Geräteanwendung per Knopfdruck, sondern auch die Grundlagen der eingesetzten Messtechnik selbst, wie z.B. das Erstellen photometrischer Methoden, erlernt.

Die Oberfläche und Bedienelemente von LS-data sind an die moderne PC-Welt mit Windows angelehnt: mit übersichtlichen Eingabemasken und Menüs, bekannten Funktionsschaltern und einer umfangreichen Hilfe. Es lässt sich einfach installieren und ohne großen Lernaufwand bedienen. Damit bieten die mobilen Trübungsmessgeräte und Photometer von WTW im Gegensatz zu vergleichbaren Geräten einen großen Datenspeicher und eine Schnittstelle zur Anbindung in eine LIMS-Umgebung oder einfachen Weiterverarbeitung mit einem so gängigen Programm wie Excel.

*S. Gollor, WTW Wissenschaftlich-Technische-Werkstätten GmbH, 82356 Weilheim

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