Kalibrierung des Multiplate

Im Auftrag der Dynabyte GmbH, vgl. Projekt 22.

Zielgerät des Projektes ist der Multiplate© Analyzer. Eine wesentliche Anforderung an die Messung ist, dass unter gleichen Bedingungen möglichst dasselbe Ergebnis ermittelt wird. Zunächst gilt es, Störursachen zu identifizieren und quantifizieren. Anbei eine tabellarische Übersicht der Wichtigsten davon:

Störfaktor	Ursachen
Reagenzien	Quantitative Schwankungen durch den Pipettiervorgang, Qualität und Stabilität der Chemikalien
Messbedingungen	Insbesondere die Temperatur des Gemisches entfaltet vielfältige Auswirkungen
Rührvorgang	Ziel ist es, eine Homogenität des Gemisches zu erreichen, ohne die Thrombyzyten zu stressen
Messelektronik	Die Schaltelektronik besteht auf Bauteilen, die unterschiedliche Merkmale aufweisen. Auch deren Zusammenwirken weist, je nach Schaltplan, unterschiedliche Stärken und Schwächen auf.

In anderen Untersuchungen wurde das relative Gewicht der aufgelisteten Faktoren abgeschätzt - u.a. im Projekt Dokumentation von Hardware und Software des Multiplate. Die Kalibrierung in diesem Projekt befasst sich ausschließlich mit Schwankungen der Messelektronik.

Das Prinzip, worauf jede Kalibrierung bzw. Kontrolle der Messelektronik beruht, ist ohne weiteres einleuchtend: Bekannte Impedanzwerte an die Messelektronik anzuschließen und ihren Wert rückzurechnen.

• Wird das Ergebnis dazu verwendet, Berechnungsparameter zu justieren, spricht man von Kalibrierung.
• Wird das Ergebnis dazu verwendet, die Güte des Messgerätes zu beurteilen, spricht man von Kontrolle.

Ein Verfahren zur Kalibrierung und Kontrolle der Messelektronik war schon immer fester Bestandteil des Produktionsprozesses - vor weiteren Maßnahmen der Qualitätskontrolle in anderen Abteilungen des Unternehmens. Im hier beschriebenen Projekt ging es also darum, das existierende Verfahren durch ein Aufwändigeres zu ersetzen, das für jeden Messkanal eine feinere Einstellung der Elektronik über den gesamten Messbereich ermöglicht.

Softwaremodule für Kalibrierung und Kontrolle wurde geschrieben: zunächst in ANSI-C, später in C++. Insgesamt umfasst das Modul knapp 10 000 Zeilen Code (ohne Kommentar- oder Leer- Zeilen).

Die Berechnung wird über die allgemeine Bedienoberfläche des Messgerätes aufgerufen, nachdem ein externes Hardware-Modul angeschlossen wurde:

• Menü MCAL (Multiplate Calibration) dient der Kalibration, nach Anschluss von MCAL
• Menü MCON (Multiplate Control) dient der Kontrolle, nach Anschluss von MCON

MCAL und MCON erledigen die gleiche Aufgabe. Jedoch bewirkt die unterschiedliche Zielsetzung unterschiedliche Merkmale der Hardware:

• Der Kalibrationsalgorithmus setzt Merkmale für die herangezogenen Ganglinien voraus.
• Die auf MCON zugeschnittenen Ganglinien können ganz andere Merkmale aufweisen - z.T. aufgrund von behördlichen Anforderungen. Auf jeden Fall müssen sie sich von den MCAL-Ganglinien unterscheiden - Ansonsten wäre die Kontrolle nur eine Wiederholung der Kalibrierung, ohne Informationsgehalt - deren Ergebnisse zudem eine Verschönerung der tatsächlichen Verhältnisse darstellte .
  Dies ist übrigens - neben technischen und organisatorischen Bedingungen - ein Grund warum, in diesem Projekt, parallel zur Software-Entwicklung zwei separate Hardware-Module angefertigt wurden - und nicht eines.

Ausblick

Eine detaillierte Beschreibung der Berechnungsgrundlagen und der Umsetzung in C++ würde den (zeitlichen) Rahmen sprengen. Auch wurden im Laufe der Bearbeitung neue Ideen, Konzepte zur Kalibrierung eines solchen Gerätes entworfen, die nicht realisiert wurden. Es ist nicht ausgeschlossen, dass ich künftig das eine oder das andere Thema aufgreife und Ergebnisse - bezogen auf ein theoretisches Impedanz-Messgerät - veröffentliche.