CN104998278A - 一种灭菌器内部压力的实时控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种灭菌器内部压力的实时控制方法，属于制药灭菌设备技术领域。其特征在于：包括如下步骤：步骤a，温度探头实时测量整个灭菌过程中灭菌内室（1）的内室温度T；步骤b，控制装置根据内室温度T计算出灭菌内室（1）内的内室控制压力P；步骤c，压力传感器实时测量灭菌内室（1）的内室压力；步骤d：控制装置将内室控制压力P和内室压力对比，并控制进气阀（3）或排气阀（4）打开或关闭，使灭菌内室（1）的内室压力稳定在内室控制压力P。本发明的灭菌器内部压力的实时控制方法能够使灭菌物品温度和内部压力始终与灭菌内室的温度和压力保持一定的平衡，防止爆瓶或变形的现象，并且有效的解决了因为单一压力而造成灭菌效果差的问题。
Description
技术领域
一种灭菌器内部压力的实时控制方法，属于制药灭菌设备技术领域。
背景技术
玻璃瓶密封以及塑料瓶、软袋密封的液体的灭菌或者冷却，主要是利用高温水或者低温水对灭菌物体的喷淋而实现，注油做到灭菌物品内外部压力的平衡，才能保证灭菌物品不会发生爆瓶或者变形。现有的灭菌器仅仅是在灭菌过程的某个过程中使内室保持一定的压力，目的是为了防止灭菌物品发生形变，但是这种方式有一定的局限性，不能充分的根据温度的变化而实时的进行压力的调节，并且压力恒定对温度的均匀性也不能保证，使用很不方便，而且灭菌效率不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种实时测试灭菌内室温度、根据灭菌内室温度调节压力的灭菌器内部压力的实时控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该灭菌器内部压力的实时控制方法，包括灭菌内室进气管上的进气阀、灭菌内室排气管上的排气阀、控制装置以及灭菌内室内的喷淋管、温度探头和压力传感器，其特征在于：包括如下步骤：
步骤a，温度探头实时测量整个灭菌过程中灭菌内室的内室温度T，并将内室温度T上传给控制装置；
步骤b，控制装置接收内室温度T，并根据内室温度T计算出灭菌内室内的内室控制压力P；
P=（T-A）*K+B，
其中：A、B为常数，A、B的取值范围均为：30~70；
K为压力系数，K的取值范围为：2~8；
步骤c，压力传感器实时测量灭菌内室的内室压力，并将内室压力上传给控制装置；
步骤d：控制装置将内室控制压力P和内室压力对比，并控制进气阀或排气阀打开或关闭，使灭菌内室的内室压力稳定在内室控制压力P。
优选的，所述的常数A的取值范围根据灭菌物品调整，灭菌物品为塑料瓶装药品时，A的取值范围为：50~70；灭菌物品为软袋装药品灭菌时，A的取值范围为：30~50。
优选的，所述的常数B的数值为50。
优选的，步骤a中所述的灭菌过程包括注水阶段、升温阶段、灭菌阶段和排水阶段，注水阶段、升温阶段、灭菌阶段和排水阶段的K值分别为K1、K2、K3和K4，K3>K2>K1且K3> K4。
优选的，所述的内室控制压力P大于内室压力时，所述控制装置控制所述进气阀打开；内室控制压力P小于内室压力时，控制装置控制所述排气阀打开。
优选的，所述的温度探头有一个或多个。
优选的，所述的喷淋管上间隔设有多个喷水孔。
优选的，所述的进气阀和排气阀为角座阀或PID阀。
优选的，所述的控制装置为PLC控制器。
与现有技术相比，本发明的灭菌器内部压力的实时控制方法所具有的有益效果是：
1、本灭菌器内部压力的实时控制方法可以根据灭菌内室温度的变化而自动做出调整，使灭菌物品温度和内部压力始终与灭菌内室的温度和压力保持一定的平衡，防止因为不平衡造成的爆瓶或变形的现象，并且有效的解决了因为单一压力而造成灭菌效果差的问题，提高了灭菌器的灭菌效果。
2、常数A的取值范围针对不同包装的灭菌物品进行调整，使用范围广，反之因为不同包装的灭菌物品的内部压力不同而造成爆瓶或变形的问题。
3、灭菌物品的内部压力与内室控制压力始终保持平衡，避免了灭菌物品爆瓶或变形。
4、不同的灭菌阶段的K值不同，能够分阶段的根据灭菌物品所处的状态以及温度来调整灭菌内室的温度和压力。
5、控制装置根据内室压力和内室控制压力的相对大小，控制进气阀或排气阀打开，使灭菌内室的压力实时的稳定在内室控制压力。
6、温度探头有一个或多个，温度检测准确，避免因灭菌内室内温度分布布局造成测量不准确的问题。
7、喷淋管上间隔设有多个喷水孔，能够对灭菌内室内的物品进行喷淋灭菌，灭菌效果好。
8、进气阀和排气阀均为角座阀或PID阀，密封效果好，且控制方便。
9、控制装置为PLC控制器，能够及时的根据内室温度计算内室控制压力，并及时控制排气阀和进气阀打开或关闭。
附图说明
图1为灭菌器的结构示意图。
图中：1、灭菌内室 2、喷淋管 3、进气阀 4、排气阀。
具体实施方式
图1是本发明的最佳实施例，下面结合附图1对本发明做进一步说明。
一种灭菌器内部压力的实时控制方法，包括如下步骤：
步骤a，温度探头实时测量整个灭菌过程中灭菌内室1的内室温度T，并将内室温度T上传给控制装置；
步骤b，控制装置接收内室温度T，并根据内室温度T计算出灭菌内室1内的内室控制压力P；
P=（T-A）*K+B，
其中：A、B为常数，A、B的取值范围均为：30~70；
K为压力系数，K的取值范围为：2~8；
步骤c，压力传感器实时测量灭菌内室1的内室压力，并将内室压力上传给控制装置；
步骤d：控制装置将内室控制压力P和内室压力对比，并控制进气阀3或排气阀4打开或关闭，使灭菌内室1的内室压力稳定在内室控制压力P。
本灭菌器内部压力的实时控制方法可以根据灭菌内室1温度的变化而自动做出调整，使灭菌物品温度和内部压力始终与灭菌内室1的温度和压力保持一定的平衡，防止因为不平衡造成的爆瓶或变形的现象，并且有效的解决了因为单一压力而造成灭菌效果差的问题，提高了灭菌器的灭菌效果。
实施例1
如图1所示：该灭菌器包括灭菌内室1进气管上的进气阀3、灭菌内室1排气管上的排气阀4、控制装置以及灭菌内室1内的喷淋管2、温度探头和压力传感器。控制装置为PLC控制器。
喷淋管2沿左右方向水平安装在灭菌内室1的顶部，喷淋管2上间隔设有多个喷淋孔。喷淋管2主要用于对灭菌物体喷淋高温水或低温水，从而对灭菌物品进行灭菌。
进气管一端与灭菌内室1的进气口连通，另一端与高压气体输送管连通，用于向灭菌内室1内添加高压气体，从而调节灭菌内室1内的压力。进气阀3设置在进气管上，进气阀3的信号输入端与PLC控制器相连，进气阀3为角座阀。
进气管上还设有压力表，用于检测进气管的气压。
排气管一端与灭菌内室1的排气口连通，另一端与大气连通，排气管用于灭菌内室1的排气，从而调节灭菌内室1内的压力。排气阀4设置在排气管上，排气阀4的信号输入端与PLC控制装置相连，排气阀4也是角座阀。
温度探头有四个，四个温度探头均匀分布在灭菌内室1内。温度探头通过导线与PLC控制装置的信号输入端相连，并将信号上传至PLC控制器。压力传感器的信号输出端与PLC控制装置的信号输入端相连，并将信号上传给PLC控制器。
该灭菌器内部压力的实时控制方法对塑料瓶装的灭菌物品时，包括如下步骤：
1、向灭菌内室1内添加灭菌物品。
将塑料瓶装的灭菌物品按一定的摆放方式放入灭菌内室1内，然后将灭菌内室1的密封门关闭，然后通过PLC控制器预设设定好灭菌温度和灭菌时间。
2、温度探头实时监测整个灭菌过程中灭菌内室1的内室温度T，并将内室温度T上传给PLC控制器。
灭菌过程包括注水阶段、升温阶段、灭菌阶段和排水阶段：
注水阶段：通过注水管向灭菌内室1内注入纯净水，一直到纯净水达到预设的高度后，关闭进水管的阀门；
升温阶段：启动循环水泵，使灭菌内室1内的循环水进入喷淋管2内，并经喷淋管2上的喷淋孔喷出。同时开启大、小蒸汽阀门，通过热交换器和对灭菌内室1内的纯净水进行加热；
灭菌阶段：当循环水的温度达到设定的温度后，PLC控制装置通过间隔开启小蒸汽门的方式来维持灭菌内室1内的灭菌温度。此过程需要维持一定的时间，以提高灭菌效果。
排水阶段：当达到设定的灭菌时间后，关闭所有的蒸汽阀门，并开启排气阀4卸压，直到灭菌内室1内的相对压力为零。
温度探头检测各个阶段的温度，并将每个阶段的内室温度T上传给PLC控制器。温度探头有多个，避免了因灭菌内室1内温度分布不均而导致温度测量准确的问题。温度探头的数量还可以根据灭菌内室1的体积的大小调整。
3、PLC控制器接收内室温度T，并根据内室温度T计算出灭菌内室1的内室控制压力P。
内室温度T和内室控制压力P之间的函数式为：P=（T-A）*K+B，其中：A、B为常数，B的数值为50，A的值为60。
K为压力系数，K的值在注水阶段、升温阶段、灭菌阶段和排水阶段分别为3、5、8和4，以使灭菌内室1内的压力和灭菌物品的内压保持平衡，防止灭菌物品爆瓶。
PLC控制器根据内室温度T和内室控制压力P之间的函数式，计算出内室控制压力P。
4、压力传感器实时侧脸灭菌内室1的内室压力，并将内室压力上传给PLC控制器。
压力传感器实时测量灭菌内室1的内室压力，并将内室压力上传给PLC控制器，使PLC控制装置对灭菌内室1内的压力进行实时的监测。
5、PLC控制器将内室控制压力P和内室压力对比，并控制进气阀3或排气阀4打开，使灭菌内室1的内室压力稳定在内室控制压力P。
PLC控制器将计算出的内室控制压力P和测量的内室压力进行对比，如果内室控制压力P大于内室压力，PLC控制器控制进气阀3打开，使灭菌内室1内的压力增大，直到使灭菌内室1的内室压力稳定在内室控制压力P时，PLC控制器控制进气阀3关闭；如果内室控制压力P小于内室压力，PLC控制器控制排气阀4打开，使灭菌内室1内的压力减小，直到使灭菌内室1内的内室压力稳定在内室控制压力P时，PLC控制器控制排气阀4关闭。
由于内室温度T为实时监测的温度，所以内室控制压力P的也是实时根据内室温度T的变化而变化，从而与灭菌物品的内压保持平衡。
6、取出药品。
灭菌完成后，通过喷淋管2对灭菌内室1内的灭菌物品进行冲洗。待灭菌内室1的内部的相对压力降为零，循环水放水完毕，温度降到30摄氏度以下时，打开灭菌内室1的密封门，将灭菌物品取出。
该灭菌灭菌器内部压力的实时控制方法可以根据灭菌物品所处的灭菌过程的不同阶段以及温度的变化而自动的计算灭菌内室1的内室控制压力P，并根据内室控制压力P自动的调节灭菌内室1的压力。由于内室温度T为实时测量，所以内室控制压力P也在实时调整，使灭菌物品的内压力始终与灭菌内室1内的压力保持平衡，避免了爆瓶的出现。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：在对塑料瓶装药品进行灭菌时，PLC控制装置根据内室温度T计算内室控制压力P时，常数A的数值为50。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：在对塑料瓶装药品进行灭菌时，PLC控制装置根据内室温度T计算内室控制压力P时，常数A的数值为70。
实施例4
该灭菌器内部压力的实时控制方法对软袋装的灭菌物品灭菌时，包括如下步骤：
1、向灭菌内室1内添加灭菌物品。
将软袋装的灭菌物品按一定的摆放方式放入灭菌内室1内，然后将灭菌内室1的密封门关闭。
2、温度探头实时监测整个灭菌过程中灭菌内室1的内室温度T，并将内室温度T上传给PLC控制器。
3、PLC控制器接收内室温度T，并根据内室温度T计算出灭菌内室1的内室控制压力P。
内室温度T和内室控制压力P之间的函数式为：P=（T-A）*K+B，其中：A、B为常数，B的数值为50，A的值为40。
K为压力系数，K的值在注水阶段、升温阶段、灭菌阶段和排水阶段分别为2、4、7和5，以使灭菌内室1内的压力和灭菌物品的内压保持平衡，防止灭菌物品爆瓶。
PLC控制器根据内室温度T和内室控制压力P之间的函数式，计算出内室控制压力P。
4、压力传感器实时监测灭菌内室1的内室压力，并将内室压力上传给PLC控制器。
压力传感器实时测量灭菌内室1的内室压力，并将内室压力上传给PLC控制器，使PLC控制装置对灭菌内室1内的压力进行实时的监测。
5、PLC控制器将内室控制压力P和内室压力对比，并控制进气阀3或排气阀4打开，使灭菌内室1的内室压力稳定在内室控制压力P。
PLC控制器将计算出的内室控制压力P和测量的内室压力进行对比，如果内室控制压力P大于内室压力，PLC控制器控制进气阀3打开，使灭菌内室1内的压力增大，直到使灭菌内室1的内室压力稳定在内室控制压力P时，PLC控制器控制进气阀3关闭；如果内室控制压力P小于内室压力，PLC控制器控制排气阀4打开，使灭菌内室1内的压力减小，直到使灭菌内室1内的内室压力稳定在内室控制压力P时，PLC控制器控制排气阀4关闭。
由于内室温度T为实时监测的温度，所以内室控制压力P的也是实时根据内室温度T的变化而变化，从而与灭菌物品的内压保持平衡。
6、取出药品。
灭菌完成后，通过喷淋管2对灭菌内室1内的灭菌物品进行冲洗。待灭菌内室1的内部的相对压力降为零，循环水放水完毕，温度降到30摄氏度以下时，打开灭菌内室1的密封门，将灭菌物品取出。
实施例5
实施例5与实施例4的区别在于：在对软袋装药品进行灭菌时，PLC控制装置根据内室温度T计算内室控制压力P时，常数A的数值为30。
实施例6
实施例6与实施例4的区别在于：在对软袋装药品进行灭菌时，PLC控制装置根据内室温度T计算内室控制压力P时，常数A的数值为50。
实施例7
该灭菌器内部压力的实时控制方法对玻璃瓶装的灭菌物品灭菌时，包括如下步骤：
1、向灭菌内室1内添加灭菌物品。
将玻璃瓶装的灭菌物品按一定的摆放方式放入灭菌内室1内，然后将灭菌内室1的密封门关闭。
2、温度探头实时监测整个灭菌过程中灭菌内室1的内室温度T，并将内室温度T上传给PLC控制器。
3、PLC控制器接收内室温度T，并根据内室温度T计算出灭菌内室1的内室控制压力P。
内室温度T和内室控制压力P之间的函数式为：P=（T-A）*K+B，其中：A、B为常数，B的数值为50，A的值为60。
K为压力系数，K的值在注水阶段、升温阶段、灭菌阶段和排水阶段分别为3、6、7和4，以使灭菌内室1内的压力和灭菌物品的内压保持平衡，防止灭菌物品爆瓶。
PLC控制器根据内室温度T和内室控制压力P之间的函数式，计算出内室控制压力P。
4、压力传感器实时侧脸灭菌内室1的内室压力，并将内室压力上传给PLC控制器。
压力传感器实时测量灭菌内室1的内室压力，并将内室压力上传给PLC控制器，使PLC控制装置对灭菌内室1内的压力进行实时的监测。
5、PLC控制器将内室控制压力P和内室压力对比，并控制进气阀3或排气阀4打开，使灭菌内室1的内室压力稳定在内室控制压力P。
PLC控制器将计算出的内室控制压力P和测量的内室压力进行对比，如果内室控制压力P大于内室压力，PLC控制器控制进气阀3打开，使灭菌内室1内的压力增大，直到使灭菌内室1的内室压力稳定在内室控制压力P时，PLC控制器控制进气阀3关闭；如果内室控制压力P小于内室压力，PLC控制器控制排气阀4打开，使灭菌内室1内的压力减小，直到使灭菌内室1内的内室压力稳定在内室控制压力P时，PLC控制器控制排气阀4关闭。
由于内室温度T为实时监测的温度，所以内室控制压力P的也是实时根据内室温度T的变化而变化，从而与灭菌物品的内压保持平衡。
6、取出药品。
灭菌完成后，通过喷淋管2对灭菌内室1内的灭菌物品进行冲洗。待灭菌内室1的内部的相对压力降为零，循环水放水完毕，温度降到30摄氏度以下时，打开灭菌内室1的密封门，将灭菌物品取出。
进气阀3和排气阀4还可以为PID阀，温度探头的数量根据灭菌内室1的体积进行调整。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种灭菌器内部压力的实时控制方法，包括灭菌内室（1）进气管上的进气阀（3）、灭菌内室（1）排气管上的排气阀（4）、控制装置以及灭菌内室（1）内的喷淋管（2）、温度探头和压力传感器，其特征在于：包括如下步骤：
步骤a，温度探头实时测量整个灭菌过程中灭菌内室（1）的内室温度T，并将内室温度T上传给控制装置；
步骤b，控制装置接收内室温度T，并根据内室温度T计算出灭菌内室（1）内的内室控制压力P；
P=（T-A）*K+B，
其中：A、B为常数，A、B的取值范围均为：30~70；
K为压力系数，K的取值范围为：2~8；
步骤c，压力传感器实时测量灭菌内室（1）的内室压力，并将内室压力上传给控制装置；
步骤d，控制装置将内室控制压力P和内室压力对比，并控制进气阀（3）或排气阀（4）打开或关闭，使灭菌内室（1）的内室压力稳定在内室控制压力P。
2.根据权利要求1所述的灭菌器内部压力的实时控制方法，其特征在于：所述的常数A的取值范围根据灭菌物品调整，灭菌物品为塑料瓶装药品时，A的取值范围为：50~70；灭菌物品为软袋装药品灭菌时，A的取值范围为：30~50。
3.根据权利要求1所述的灭菌器内部压力的实时控制方法，其特征在于：所述的常数B的数值为50。
4.根据权利要求1所述的灭菌器内部压力的实时控制方法，其特征在于：步骤a中所述的灭菌过程包括注水阶段、升温阶段、灭菌阶段和排水阶段，注水阶段、升温阶段、灭菌阶段和排水阶段的K值分别为K1、K2、K3和K4，K3>K2>K1且K3> K4。
5.根据权利要求1所述的灭菌器内部压力的实时控制方法，其特征在于：所述的内室控制压力P大于内室压力时，所述控制装置控制所述进气阀（3）打开；内室控制压力P小于内室压力时，控制装置控制所述排气阀（4）打开。
6.根据权利要求1所述的灭菌器内部压力的实时控制方法，其特征在于：所述的温度探头有一个或多个。
7.根据权利要求1所述的灭菌器内部压力的实时控制方法，其特征在于：所述的喷淋管（2）上间隔设有多个喷水孔。
8.根据权利要求1所述的灭菌器内部压力的实时控制方法，其特征在于：所述的进气阀（3）和排气阀（4）为角座阀或PID阀。
9.根据权利要求1所述的灭菌器内部压力的实时控制方法，其特征在于：所述的控制装置为PLC控制器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |