CN111632886B - 一种用于ct设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，公开了一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统，包括CT运行床、清洗消毒烘干装置和控制系统，所述控制系统包括主控芯片，所述主控芯片电信号连接有充电模块、报警模块、中断控制模块、紧急关闭模块和控制驱动模块，所述充电模块、中断控制模块、紧急关闭模块和控制驱动模块均与所述主控芯片连接。本装置设备实现清洗消毒烘干三合一全自动控制，结构简单、造价低，清洗效果理想，不仅适用于疫情的需要，就是在疫情过后进入常态工作状态下，也能够稳定的完成影像设备的全自动清洗消毒和烘干。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统。
背景技术
各医院的CT、螺旋CT、PATCT、等影像诊断设备在疫情防控中起到了举足轻重的关键作用，为疫情防控做出了重要的贡献。患者在接受整个扫描过程中，对器械的污染严重，如不消毒干净，势必影响正常患者的继续检查，增加未确诊病例的感染机率。CT床直接和患者接触，所以严格消毒非常必要。目前全国各医院对影像检查设备采用的消毒方法主要还是靠手工进行，没有专用的清洗设备，所以速度慢效果差。针对这类传染病患者检查后涉及的器械急需一种快速清洗消毒的专用设备。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统，该装置全自动化控制，一步完成清洗、消毒、烘干，效率远远高于手工清洗的人工服务，设备结构简单、造价很低，清洗效果理想。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统，包括CT运行床、清洗消毒烘干装置和控制系统，所述控制系统包括主控芯片，所述主控芯片电信号连接有充电模块、报警模块、中断控制模块、紧急关闭模块和控制驱动模块，所述充电模块、中断控制模块、紧急关闭模块和控制驱动模块均与所述主控芯片连接，所述充电模块采用磷酸铁离子锂电池以给装置充电，所述报警模块对装置故障和危险信号进行报警指示，所述中断控制模块实现手动控制系统在运行过程的启停，所述紧急关闭模块实现在发生紧急情况下自动控制系统停止，所述控制驱动模块与所述电机电信号连接用于驱动电机，所述控制驱动模块用于接收主控芯片的控制信号，所述控制驱动模块的输出端电信号连接有电机、清洗液微型泵、第一抽吸废液微型泵、消毒液微型泵和第二抽吸废液微型泵，所述控制驱动模块用于驱动电机、清洗液微型泵、第一抽吸废液微型泵、消毒液微型泵和第二抽吸废液微型泵运行。
所述CT运行床通过固定座固定在地面上，所述清洗消毒烘干装置包括清洗组件、消毒组件、烘干组件，所述清洗组件、消毒组件和烘干组件依次均固定设置在移动柜体上。
进一步的，所述清洗组件包括硬质海绵和带孔圆管，所述硬质海绵与所述移动柜体固定连接，所述带孔圆管固定设在所述硬质海绵上，所述带孔圆管一端通过软管连接清洗液微型泵，所述清洗液微型泵通过一转换接头与所述移动柜体固定连接，另一端连接第一抽吸废液微型泵，所述第一抽吸废液微型泵，第一所述抽吸废液微型泵连接有第一废液回收袋。
进一步的，所述消毒组件包括消毒喷管，所述消毒喷管固定设置在所述移动柜体上，所述消毒喷管下端固定设有若干喷头，所述消毒喷管一端通过软管连接有消毒液微型泵，另一端连接有第二抽吸废液微型泵，所述第二抽吸废液微型泵连接有第二废液回收袋。
进一步的，所述烘干组件包括加热装置和套管，所述套管固定在所述移动柜体上，所述套管下端开设有开放口，所述开放口用于排出加热后的空气，加热装置包括PTC加热器、风扇、温控传感器和过载保护组件，所述PTC加热器与所述移动柜体固定连接且与所述套管端口相对设置，所述风扇与所述PTC加热器固定连接，所述温控传感器固定在所述套管内，所述过载保护组件与所述PTC加热器电信号连接，所述风扇与所述温控传感器电信号连接。
进一步的，还包括移动组件，所述移动组件包括所述电机、螺旋丝杆、支撑架板、滑轨和滑块，所述滑块与所述移动柜体固定连接，所述电机、螺旋丝杆和滑轨均固定在所述支撑架板上，所述电机与所述螺旋丝杆固定连接，所述滑块贯穿所述螺旋丝杆和滑轨，且所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述滑块与所述螺旋丝杆螺纹连接。
优选的，所述主控芯片电信号连接有电感传感器、光电传感器和所述温控传感器，所述电感传感器和光电传感器安装在所述移动柜体的前后两端且设有多个用于对障碍物检测和行进位移检测。
优选的，所述主控芯片采用的单片机型号为C8051F340。
优选的，所述带孔圆管和所述硬质海绵均与所述CT运行床的形状相匹配，且所述硬质海绵紧贴所述CT运行床。
优选的，所述控制驱动模块采用ULN2003缓冲放大隔离电路
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明是基于C8051F340单片机控制系统来控制清洗消毒烘干三合一装置，一步完成CT设备的清洗、消毒、烘干工作，比起手工清洗的人工服务效率远远提高，结构简单、清洗效果理想，具有较高的精度和可靠性，并设置有过载保护组件、中断控制模块和紧急关闭模块等多个保护措施，功能完善、系统安全可靠，电路稳定工作速度快。且采用全自动控制，减少工作人员与CT设备的接触，防止病毒传播。通过多次对制作样机测试的验证，本专利设计的清洗消毒烘干三合一装置较好地满足影像设备移动床的清洗消毒功能，手动遥控和自动运行任何一种功能都能够有效降低减轻了人工清洗的工作强度，提高清洗消毒的工作效率，并且废液回收方便，使用简单方便快捷，不仅适用于疫情防控期间，就是在疫情过去后也具有对传统手工清洗消毒操作方式升级替代的应用前景。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为清洗组件结构示意图；
图4为消毒组件结构示意图；
图5为烘干组件结构示意图；
图6为移动组件结构示意图；
图7为控制系统结构示意图。
附图中：1-移动柜体、2-CT运行床、3-固定座、4-清洗组件、5-消毒组件、6-烘干组件、401-带孔圆管、402-硬质海绵、7-转换接头、8-清洗液微型泵、9-第一抽吸废液微型泵、10-第一废液回收袋、11-移动组件、1101-电机、1102-螺旋丝杆、1103-支撑架板、1104-滑轨、12-滑块、13-消毒喷管、14-喷头、15-消毒液微型泵、16-第二抽吸废液微型泵、17-第二废液回收袋、18-套管、19-开放口、20-PTC加热器、21-风扇、22-主控芯片、23-紧急关闭模块、24-中断控制模块、25-控制驱动模块、26-充电模块、27-光电传感器、28-电感传感器、29-软管、30-报警模块、31-LED指示灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实施方式提供一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统，包括CT运行床2、清洗消毒烘干装置和控制系统，所述CT运行床2通过固定座3固定在地面上，以防止CT运行床2晃动，所述控制系统包括主控芯片22，所述主控芯片22采用的单片机型号为C8051F340，C8051F340是一款具备USB控制器性能的单片机，采用USB接口模式，非常方便的设计控制清洗消毒烘干装置均匀稳定的行走、停止、清洗、喷洒雾状消毒液和烘干。同时由于C8051F340支持(ISP)系统调试，简化了软硬件之间链接的调试与开发流程，极大的方便了整机设计。
主控芯片22电信号连接有充电模块26、报警模块30、中断控制模块24、紧急关闭模块23和控制驱动模块25，所述充电模块26采用磷酸铁离子锂电池以给装置充电，锂电池电芯型号：L148F20C/3.2V/20Ah，锂电内部设置四种保护：短路保护、过充保护、过放保护及过流保护，且锂电池自带显示屏，实时显示电流，电压，电源容量等信息，驱动电流大，维护简单可靠，设计完备的自带充电功能锂电池，在使用后插上电源线即可实现快速充电。所述中断控制模块24实现手动控制系统在运行过程的启停，在设备外部设置有中停按钮，中停按钮与中断控制模块24信号连接，报警模块30包括两个LED指示灯31，两个LED指示灯31固定在移动柜体1上，左边LED指示灯31用来指示障碍物危险信号报警，右边LED指示灯31用来装置故障报警，例如在发生紧急情况下如光电传感器27检测到障碍物到达预设距离，紧急关闭模块23自动控制系统停止，左边LED指示灯31进行报警。
进一步的，控制驱动模块25输入端电信号连接主控芯片22，输出端电信号连接电机1101、清洗液微型泵8、第一抽吸废液微型泵9、消毒液微型泵15和第二抽吸废液微型泵16，控制驱动模块25采用ULN2003缓冲放大隔离电路，ULN2003由七组达林顿晶体管阵列和相应的电阻网络以及钳位二极管网络构成，具有同时驱动七组负载的能力，为单片双极型大功率高速集成电路。ULN2003内部还集成了一个消线圈反电动势的二极管，可用来消除连接电机1101、清洗液微型泵8、第一抽吸废液微型泵9、消毒液微型泵15和第二抽吸废液微型泵16工作过程中产生的电感瞬时脉冲电势。
所述清洗消毒烘干装置包括清洗组件4、消毒组件5、烘干组件6，所述清洗组件4、消毒组件5和烘干组件6依次均固定设置在移动柜体1上，所述移动柜体1通过移动组件6可移动设置在所述CT运行床2上，控制系统控制移动组件11运动，带动移动柜体1移动，并根据电感传感器28和光电传感器27对障碍物检测和行进位移检测，从而实现清洗消毒烘干装置在CT运行床2上往复运动，完成对CT运行床2的清洗、消毒和烘干工作。
进一步的，所述清洗组件4包括硬质海绵402和带孔圆管401，所述硬质海绵402固定在所述移动柜体1，所述带孔圆管4和所述硬质海绵5均与所述CT运行床2的形状相匹配，且所述硬质海绵紧贴所述CT运行床2，硬质海绵402的宽度与CT运行床2大致一致，以保证清洗全面，所述带孔圆管401固定设在所述硬质海绵402上，所述带孔圆管401一端通过软管29连接清洗液微型泵8，所述清洗液微型泵8通过转换接头7与所述移动柜体1固定连接，另一端连接第一抽吸废液微型泵9，清洗液微型泵8、第一抽吸废液微型泵9均与主控芯片22电信号连接。具体的，清洗液微型泵8将混合好的清洗液通过软管29送到带孔圆管401中，清洗液可沿孔流入海绵中，当装置运行时，条状硬质海绵402移动的同时主控芯片22会控制第一抽吸废液微型泵9工作，第一抽吸废液微型泵9产生负压，通过硬质吸液管将废液吸入第一废液回收袋10中，从而达到清洗和抽吸废液的效果。
进一步的，所述消毒组件5包括消毒喷管13，所述消毒喷管13固定设置在所述移动柜体1上，所述消毒喷管13下端固定设有若干喷头14，所述消毒喷管13一端通过软管29连接有消毒液微型泵15，另一端连接有第二抽吸废液微型泵16，所述第二抽吸废液微型泵16连接有第二废液回收袋17。消毒液微型泵15和第二抽吸废液微型泵16均与主控芯片22电信号连接。具体的，消毒液微型泵15将调试好的消毒液通过消毒喷管13将消毒液通过喷头14喷向CT运行床2，喷头14喷洗流量为0.2～0.5L/min，喷管流量可根据消毒需要进行调整，消毒喷管13选择纯铜材料或者合金铝材料。喷出的雾状消毒液经液力与风力二次雾化，直径约150um左右，l L消毒液进过喷头14大约产生3～4亿个分布均匀雾滴，大大提高雾滴消毒效果和利用率。
进一步的，所述烘干组件6包括加热装置和套管18，所述套管18固定在所述移动柜体1上，所述套管18下端开设有开放口19，所述开放口19用于排出加热后的空气，加热装置包括PTC加热器20、风扇21、温控传感器和过载保护组件，所述PTC加热器20与所述移动柜体1固定连接且与所述套管18端口相对设置，所述风扇21与所述PTC加热器20固定连接，所述温控传感器固定在所述套管18内，型号为DS18B20，温控传感器与主控装置电信号连接，所述过载保护组件与所述PTC加热器20电信号连接，所述风扇21与所述温控传感器电信号连接，风扇21采用三洋强劲风扇，具有免维护双滚珠轴承，超长使用寿命，低噪音，具备充足的散热风量和风压。主控装置启动安装在套管18内的PTC加热器20进行加热，同时依靠三洋强劲风扇的运转，从而使加热后的空气通过开放口19对已经清洗消毒的CT运行床2进行烘干。烘干组件65除了设有自动温度控制功能，内部电机可以长时间稳定工作。过载保护组件型号为RY98，对加温过程中出现的意外失控的异常情况进行快速熔断保护。若出现长时间工作或风扇运行故障导致温度急剧升高，温控传感器将实施状态传送给主控芯片22，启动中断方式，由紧急状态关闭模块23断开加热装置供电保护使用安全。在整个加热过程中，热空气的温度维持在50℃～65℃，温度适中，可以快速完成烘干程序。
进一步的，还包括移动组件11，所述移动组件11包括电机1101、螺旋丝杆1102、支撑架板1103、滑轨1104和滑块12，所述滑块12与所述移动柜体1固定连接，所述电机1101、螺旋丝杆1102和滑轨1104均固定在所述支撑架板1103上，所述电机1101与所述螺旋丝杆1102固定连接，所述滑块12贯穿所述螺旋丝杆1102和滑轨1104，且所述滑块12与所述滑轨1104滑动连接，滑轨1104的长度略长于CT运行床2的长度，以保证整个CT运行床2清理完全。所述滑块12与所述螺旋丝杆1102螺纹连接。滑轨1104设有两条，对称设置在所述螺旋丝杆1102两侧。具体的，控制器控制电机1101转动，螺旋丝杆1102通过联轴器与电机1101同步转动，移动柜体1随着滑块12沿着滑轨1104移动。
优选的，所述主控芯片22电信号连接有电感传感器28、光电传感器27、温控传感器，所述光电传感器27、光电传感器27安装在所述移动柜体的前后两端且设有多个，用于对障碍物检测和行进位移检测。所述光电传感器27采用EX-10超薄型光电传感器27，具有超小型高灵敏的特点，能检测狭小和高速运动的物体，检测距离在2-25mm之间，可通过微型电位器实现控制精度的准确微调，稳定可靠在系统安装中，电感传感器28型号为TL-Q5MC1-Z，实现对行进位移进行检测以便安全控制。
工作原理：按下启动按钮，主控芯片22控制驱动模块25以驱动电机1101转动，螺旋丝杆1102通过联轴器与电机1101同步转动，移动柜体1随着滑块12沿着滑轨1104移动，电机1101正转时滑块12前进，电机反转滑块12反向运动，并利用光电传感器27进行障碍物检测，电感传感器28进行位移检测，通过以上组件完成移动柜体1的往复运动。同时主控芯片22控制清洗消毒烘干装置开始工作，首先清洗组件4中清洗液微型泵8、第一抽吸废液微型泵9启动，带孔圆管401将清洗液流出到硬质海绵402中，硬质海绵402紧贴CT运行床2，在移动中通过二者之间的摩擦进行对CT运行床2的清洗，移动柜体1往复三次后即完成一次清洗，一次清洗完成后，控制系统关闭清洗组件4，自动启动消毒组件5工作，消毒组件5中消毒喷管13将消毒液通过喷头14喷向CT运行床2，消毒液采用次氯酸钠(NaC10)进行消毒具有安全可靠，性价比高、使用工艺简便，投加控制快捷和经济有效等优点，清洗液和消毒液均相应设有废液回收袋消通过抽吸废液回收泵进行回收，清洗频率每次消毒来回往复三次，并能根据实际情况可调。清洗消毒完成后控制系统风扇21运转，将外部空气引入，PTC加热器20对空气进行加热，并进入到套管18中，使加热后的空气通过开放口19排除，从而对已经清洗消毒的CT运行床2进行烘干。本发明是基于C8051F340单片机控制系统来控制清洗消毒烘干三合一装置，具有较高的精度和可靠性，并设置有过载保护组件、中断控制模块24和紧急关闭模块23等多个保护措施，功能完善、系统安全可靠，电路稳定工作速度快，通过多次对制作样机测试的验证，本专利设计的清洗消毒烘干三合一装置较好地满足影像设备移动床的清洗消毒功能，手动遥控和自动运行任何一种功能都能够有效降低减轻了人工清洗的工作强度，提高清洗消毒的工作效率，并且废液回收方便，使用简单方便快捷，不仅适用于疫情防控期间，就是在疫情过去后也具有对传统手工清洗消毒操作方式升级替代的应用前景。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (6)
1.一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统，其特征在于，包括CT运行床(2)、清洗消毒烘干装置和控制系统，所述控制系统包括主控芯片(22)，所述主控芯片(22)电信号连接有充电模块(26)、报警模块(30)、中断控制模块(24)、紧急关闭模块(23)和控制驱动模块(25)，所述充电模块(26)用来给装置充电，所述报警模块(30)对装置故障和危险信号进行报警指示，所述中断控制模块(24)实现手动控制系统在运行过程的启停，所述紧急关闭模块(23)实现在发生紧急情况下自动控制系统停止，所述控制驱动模块(25)用于接收主控芯片(22)的控制信号，所述控制驱动模块(25)的输出端电信号连接有电机(1101)、清洗液微型泵(8)、第一抽吸废液微型泵(9)、消毒液微型泵(15)和第二抽吸废液微型泵(16)，所述控制驱动模块(25)用于驱动电机(1101)、清洗液微型泵(8)、第一抽吸废液微型泵(9)、消毒液微型泵(15)和第二抽吸废液微型泵(16)运行；
所述CT运行床(2)通过固定座(3)固定在地面上，所述清洗消毒烘干装置可移动设置在所述CT运行床(2)上，所述清洗消毒烘干装置包括清洗组件(4)、消毒组件(5)、烘干组件(6)，所述清洗组件(4)、消毒组件(5)和烘干组件(6)依次设置在移动柜体(1)上；
所述清洗组件(4)包括硬质海绵(402)和带孔圆管(401)，所述硬质海绵(402)与所述移动柜体(1)固定连接，所述带孔圆管(401)固定设在所述硬质海绵(402)上，所述带孔圆管(401)一端通过软管(29)连接所述清洗液微型泵(8)，所述清洗液微型泵(8)通过一转换接头(7)与所述移动柜体(1)固定连接，所述带孔圆管(401)的另一端通过软管(29)连接所述第一抽吸废液微型泵(9)，所述第一抽吸废液微型泵(9)连接有第一废液回收袋(10)；
所述消毒组件(5)包括消毒喷管(13)，所述消毒喷管(13)两端固定设置在所述移动柜体(1)上，所述消毒喷管(13)下端固定设有若干喷头(14)，所述消毒喷管(13)一端通过软管(29)连接所述消毒液微型泵(15)，另一端连接有第二抽吸废液微型泵(16)，所述第二抽吸废液微型泵(16)连接有第二废液回收袋(17)；
所述烘干组件(6)包括加热装置和套管(18)，所述套管(18)固定在所述移动柜体(1)上，所述套管(18)下端开设有开放口(19)，所述开放口(19)用于排出加热后的空气，加热装置包括PTC加热器(20)、风扇(21)、温控传感器和过载保护组件，所述PTC加热器(20)与所述移动柜体(1)固定连接且与所述套管(18)端口相对设置，所述风扇(21)与所述PTC加热器(20)固定连接，所述温控传感器固定在所述套管(18)内，所述过载保护组件与所述PTC加热器(20)电信号连接，所述风扇(21)与所述温控传感器电信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统，其特征在于，还包括移动组件(11)，所述移动组件(11)包括所述电机(1101)、螺旋丝杆(1102)、支撑架板(1103)、滑轨(1104)和滑块(12)，所述滑块(12)与所述移动柜体(1)固定连接，所述电机(1101)、螺旋丝杆(1102)和滑轨(1104)均固定在所述支撑架板(1103)上，所述电机(1101)与所述螺旋丝杆(1102)固定连接，所述滑块(12)贯穿所述螺旋丝杆(1102)和滑轨(1104)，且所述滑块(12)与所述滑轨(1104)滑动连接，所述滑块(12)与所述螺旋丝杆(1102)螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统，其特征在于，所述主控芯片(22)电信号连接有电感传感器(28)、光电传感器(27)和所述温控传感器，所述电感传感器(28)和光电传感器(27)安装在所述移动柜体(1)的前后两端且设有多个用于对障碍物检测和行进位移检测。
4.根据权利要求3所述的一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统，其特征在于，所述主控芯片(22)采用的单片机型号为C8051F340。
5.根据权利要求4所述的一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统，其特征在于，所述带孔圆管(401)和所述硬质海绵(402)均与所述CT运行床(2)的形状相匹配，且所述硬质海绵(402)紧贴所述CT运行床(2)。
6.根据权利要求5所述的一种用于CT设备清洗消毒烘干三合一装置及控制系统，其特征在于，所述控制驱动模块(25)采用ULN2003缓冲放大隔离电路。
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