CN105728377A - 软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统，包括控制盒、自动旋转喷头、液晶屏和按键板，将自来水连接到控制盒的进水口；控制盒包括控制板、压阻式压力传感器、水流传感器、温度传感器、电导仪和电磁阀；控制板包括电源、单片机和时钟芯片；压阻式压力传感器、水流传感器、温度传感器、电导仪和电磁阀分别与单片机连接；液晶屏通过液晶屏接口与单片机连接；时钟芯片与单片机连接；按键板与单片机连接；电源分别与单片机、压阻式压力传感器、水流传感器、温度传感器、电导仪、电磁阀和时钟芯片连接；自动旋转喷头通过连接头与电磁阀连接，自动旋转喷头垂直安装在清洗槽内。本发明可使内镜消毒剂残留量降到最低，杜绝酶洗液及分解物残留。

Description

软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统

技术领域

本发明涉及一种软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统。

背景技术

在目前的内镜清洗流程中，初洗、次洗、末洗均为人工手工清洗费时费力，在工作量大的情况下，难免会有清洗不彻底的情况发生，进行内镜清洗消毒所使用的清洗剂和消毒剂如不清洗干净都会对内镜及患者带来危害。现有内镜清洗设备由于设计和操作的局限性，以及病人多，内镜使用频率高等原因，使内镜清洗人员在工作强度大时，难免会在清洗细节出现冲洗时间不够，冲洗部位不细致，导致内镜所带有的体液酶分解物残留，同时由于酶洗液的残留导致消毒液与其发生化学反应，形成结痂.影响消毒液对内镜的消毒效果，并对内镜造成伤害.由于消毒液具有刺激性，消毒液大量残留给医护及患者带来危害。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统，以解决上述背景技术中所指出的问题。

本发明提供的软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统，包括：控制盒、自动旋转喷头、液晶屏和按键板，所述控制盒的进水口中连接有自来水；其中，控制盒包括：控制板、压阻式压力传感器、水流传感器、温度传感器、电导仪和电磁阀；控制板包括：电源、单片机、时钟芯片、按键接口、液晶屏接口、电磁阀驱动接口、压阻式压力传感器接口、水流传感器接口、温度传感器接口和电导仪接口；以及，压阻式压力传感器通过压阻式压力传感器接口与单片机连接；水流传感器通过水流传感器接口与单片机连接；温度传感器通过温度传感器接口与单片机连接；电导仪通过电导仪接口与单片机连接；电磁阀通过电磁阀驱动接口与单片机连接；液晶屏通过液晶屏接口与单片机连接；时钟芯片与单片机连接；按键板通过按键接口与单片机连接；电源分别与单片机、压阻式压力传感器、水流传感器、温度传感器、电导仪、电磁阀和时钟芯片连接；自动旋转喷头通过连接头与电磁阀连接，并且自动旋转喷头垂直安装在清洗槽内。

利用本发明提供的软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统，通过高压喷淋清洗可使内镜清洗消毒的每个环节达到预期效果，将内镜的死角和表面附着物冲刷干净，并将消毒剂残留量降到最低。最大限度保证内镜清洗消毒质量，延长内镜的使用寿命，避免内镜生物膜形成，保证医护及病人安全。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为本发明实施例的软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统的逻辑结构示意图；

图2为本发明实施例的DS1302时钟芯片的引脚排列图。

其中的附图标记包括：压阻式压力传感器1、水流传感器2、温度传感器3、电导仪4、电磁阀5、自动旋转喷头6、液晶屏7、电源8、单片机9、时钟芯片10、按键板11。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

图1示出了本发明实施例的软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统的逻辑结构。

如图1所示，本发明提供的软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统包括控制盒、自动旋转喷头6和液晶屏7，将经过净水装置过滤的自来水连接到控制盒的进水口，而控制盒的出水口连接自动旋转喷头。

控制盒包括：控制板、压阻式压力传感器1、水流传感器2、温度传感器3、电导仪4和电磁阀5。

控制板包括电源8、单片机9、时钟芯片10、按键接口、液晶屏接口、电磁阀驱动接口、压阻式压力传感器接口、水流传感器接口、温度传感器接口和电导仪接口。

压阻式压力传感器1用于测量控制盒内的水压，并通过压阻式压力传感器接口与单片机9连接。

水流传感器2用于测量控制盒内的水流量，并通过水流传感器接口与单片机9连接。

温度传感器3用于测量控制盒内的水的温度，并通过温度传感器接口与单片机9连接。

电导仪4用于测量控制盒内的电导率，并通过电导仪接口与单片机9连接。

电磁阀5通过电磁阀驱动接口与单片机9连接，通过单片机9控制电磁阀的打开或关闭。

液晶屏7通过液晶屏接口与单片机9连接，单片机9将上述各个传感器测量到的数据传送给液晶屏7进行显示，包括水压、水温、水流量和电导率，以实时监测各项指标是否达到清洗要求及自动旋转喷头的工作要求；如果不各项指标未达到要求，则通过净水装置调节水压、水温、电导率和水流量。

时钟芯片10与单片机9连接，单片机9将时间、日期显示在液晶屏7上。

按键板11通过按键接口与单片机9连接，按键板11用于控制电磁阀5的打开或关闭。

电源8分别与单片机9、压阻式压力传感器1、水流传感器2、温度传感器3、电导仪4、电磁阀5和时钟芯片10连接，用于向单片机9、压阻式压力传感器1、水流传感器2、温度传感器3、电导仪4、电磁阀5和时钟芯片10供电。电源8可以为直流电源或交流电源。

自动旋转喷头6通过连接头与电磁阀5连接，并且自动旋转喷头垂直安装在清洗槽内，通过电磁阀5的打开或闭合控制自动旋转喷头的开或关。

单片机9还具有自动提醒功能，提示定期更换净水装置的滤芯。

本发明中的压阻式压力传感器采用集成工艺将电阻条集成在单晶硅膜片上，制成硅压阻芯片，并将此芯片的周边固定封装于外壳之内，引出电极引线。压阻式压力传感器又称为固态压力传感器，它不同于粘贴式应变计需通过弹性敏感元件间接感受外力，而是直接通过硅膜片感受被测压力的。硅膜片的一面是与被测压力连通的高压腔，另一面是与大气连通的低压腔。硅膜片一般设计成周边固支的圆形，直径与厚度比约为20～60。在圆形硅膜片(N型)定域扩散4条P杂质电阻条，并接成全桥，其中两条位于压应力区，另两条处于拉应力区，相对于膜片中心对称。硅柱形敏感元件也是在硅柱面某一晶面的一定方向上扩散制作电阻条，两条受拉应力的电阻条与另两条受压应力的电阻条构成全桥。并且，本发明中的压阻式压力传感器为三线制型的压力传感器，在5V直流电压下，0-5V或0.5-4.5V负载能力为0-20mA，供电电压需稳定。

本发明中的水流传感器是利用霍尔元件的霍尔效应来测量磁性物理量。在霍尔元件的正极串入负载电阻，同时通上5V的直流电压并使电流方向与磁场方向正交。当水通过涡轮开关壳推动磁性转子转动时，产生不同磁极的旋转磁场，切割磁感应线，产生高低脉冲电平。

水流传感器包括水流转子组件，水流转子组件主要由涡轮开关壳、磁性转子、制动环组成。使用水流开关方式时，其性能优于机械式压差盘结构，且尺寸明显缩校当水流通过涡轮开关壳，推动磁性转子旋转，不同磁极靠近霍尔元件时霍尔元件导通，离开时霍尔元件断开。由此，可测量出转子转速。

水流传感器为四线制：

1、红IN接正极

2、黄OUT信号输出线

3、黑GND接负极

4、绿R温度感应（50K）

YF-S201频率：F=7.5*Q(L/Min)误差：±2%电压：3.5-24VDC，电流不能超过10mA，流完一升水输出450个脉冲

即频率计算=常数7.5*单位流量（L/min）*时间（秒）

流量范围：1-30L/min。

通过单片机机采集脉冲计数通过程序中函数的计算可得到流速，显示在液晶屏。

本发明中的电导仪采用sinomeasure生产的型号为SIN-TDS210电导仪，通过单片机与电导仪485通讯，处理数据后显示在液晶屏。

电导仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。具体地，引起离子在被测溶液中运动的电场是由与溶液直接接触的二个电极产生的。此对测量电极必须由抗化学腐蚀的材料制成。实际中经常用到的材料有钛等。由二个电极组成的测量电极被称为尔劳施（Kohlrausch）电极。电导率的测量需要弄清两方面。一个是溶液的电导，另一个是溶液中1/A的几何关系，电导可以通过电流、电压的测量得到。这一测量原理在当今直接显示测量仪表中得到应用。而K=L/A，A为测量电极的有效极板，L为两极板的距离，这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下，电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2的方形极板，之间相隔1cm组成电极时，此电极的常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS，则被测溶液的电导率K=1000μS/cm。一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。此时，电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定，准确。0.1mol/l

一定浓度的溶液，其电导率随温度的改变而改变，在作精密测量时应该保持恒温，也可在任意温度下测量，然后通进仪器的温度补偿系统，换算成25℃时的电导率，这样测量数值就可以比较。但是，由于各种不同种类，不同浓度的电导率温度系数各不相同，例如酸溶液的温度系数为（1.0～1.6）%/℃，碱溶液的温度系数为（1.8～2.2）%/℃，盐溶液的温度系数为（2.2～3.0）%/℃，天然水的温度系数为2.0%/℃，因此电导率测量的温度补偿问题比较复杂，或者可以认为这种温度补偿是不充分的，或有较大误差的。为此，有些电导仪就不采用温度补偿电路，电导仪测得的是当时温度下的电导率值。有温度补偿的电导率仪，若将温度补偿旋钮调至25℃时，电导仪也无温度补偿作用，测量值为当时温度下的未经换算的电导率值。

本发明中的时钟芯片是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的时钟电路--DS1302，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。

DS1302的结构

DS1302的引脚排列，其中Vcc2为主电源，VCC1为后备电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据传送的方法。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc>2.0V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK为时钟输入端。图2为DS1302的引脚功能图：

DS1302的控制字节

DS1302的控制字节最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据；位5至位1指示操作单元的地址；最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。

DS1302的数据流

在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。

DS1302的寄存器

DS1302有12个寄存器，其中有7个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为BCD码形式。

此外，DS1302还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RAM相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器外的所有寄存器内容。DS1302与RAM相关的寄存器分为两类：一类是单个RAM单元，共31个，每个单元组态为一个8位的字节，其命令控制字为C0H～FDH，其中奇数为读操作，偶数为写操作；另一类为突发方式下的RAM寄存器，此方式下可一次性读写所有的RAM的31个字节，命令控制字为FEH(写)、FFH(读)。

通过单片机读取时钟芯片数据在液晶屏显示实时时间。

本发明中的温度传感器包括热敏电阻，当外界温度变化时，热敏电阻的阻值随着发生变化，热敏电阻上分得的电压发生变化，通过单片机的IO口和集成AD可以获得热敏电阻的电压值为V，通过计算得出热敏电阻的阻值变化规律R=V*R1/(5-V)。由于热敏电阻的阻值与温度对应关系，将各对应值用数组形式写入程序，通过查表便可以得到此时外界的温度值。

单片机将读取的数据显示在液晶屏上。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进和变形。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (3)

1.一种软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统，其特征在于，包括：控制盒、自动旋转喷头（6）、液晶屏（7）和按键板（11），所述控制盒的进水口中连接有自来水；其中，所述控制盒包括：控制板、压阻式压力传感器（1）、水流传感器（2）、温度传感器（3）、电导仪（4）和电磁阀（5）；

所述控制板包括：电源（8）、单片机（9）、时钟芯片（10）、按键接口、液晶屏接口、电磁阀驱动接口、压阻式压力传感器接口、水流传感器接口、温度传感器接口和电导仪接口；以及，

所述压阻式压力传感器（1）通过所述压阻式压力传感器接口与所述单片机（9）连接；

所述水流传感器（2）通过所述水流传感器接口与所述单片机（9）连接；

所述温度传感器（3）通过所述温度传感器接口与所述单片机（9）连接；

所述电导仪（4）通过所述电导仪接口与所述单片机（9）连接；

所述电磁阀（5）通过所述电磁阀驱动接口与所述单片机（9）连接；

所述液晶屏（7）通过所述液晶屏接口与所述单片机（9）连接；

所述时钟芯片（10）与所述单片机（9）连接；

按键板（11）通过所述按键接口与所述单片机（9）连接；

所述电源（8）分别与所述单片机（9）、所述压阻式压力传感器（1）、所述水流传感器（2）、所述温度传感器（3）、所述电导仪（4）、所述电磁阀（5）和所述时钟芯片（10）连接；

所述自动旋转喷头（6）通过连接头与所述电磁阀（5）连接，并且所述自动旋转喷头（6）垂直安装在清洗槽内。

2.如权利要求1所述的软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统，其特征在于，所述单片机为STM8S103。

3.如权利要求2所述的软式内镜自动旋转喷淋清洗控制系统，其特征在于，所述时钟芯片为DS1302型号。