CN203858006U - 一种用于医用清洗机的液位检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于医用清洗机的液位检测装置，该装置包括压力管、压力传感器、转接器、控制系统、连接管和显示屏，压力管连接固定在清洗机内胆的侧壁，压力管的一端开口，另一端封闭，其开口端朝下与清洗机的内胆连通；转接器一端与压力管的上部连接，另一端与压力传感器相连，压力传感器与控制系统电连接；连接管设置在转接器和压力传感器之间，并通过连接管将压力管和压力传感器连通，当清洗机内胆中的液位变化时，密封在压力管内的空气的气压便随之发生变化，根据压力传感器测得的压力管内的气压，控制系统便能计算出内胆中的液位高度并实时显示在清洗机的显示屏上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液位检测装置及使用该装置测试液位的方法，尤其涉及一种用于医用清洗机的压力式液位检测装置及测试方法。
背景技术
在医疗领域，医疗器械的清洗消毒尤为重要，在对医疗器械进行清洗的过程中，需要根据清洗机内胆中注入的洗涤水的液体量来配加一定比例的洗涤酶液，以达到最佳的洗净效果，所以适时测量清洗机内注入的洗涤水的液体量是很重要的。目前的医用清洗机大多采用浮球式液位检测装置，这种开装置的特点是只能检测出一个开关量或两个开关量的液位，无法满足工艺操作中对液位量进行适时检测的要求。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述不足，本实用新型特提出一种用于医用清洗机的液位检测装置及测试方法，该装置包括压力管、压力传感器、转接器、控制系统、连接管和显示屏，压力管连接固定在清洗机的内胆的侧壁，压力管的一端开口，另一端封闭，其开口端朝下与清洗机的内胆连通；转接器一端与压力管的上部连接，另一端与压力传感器相连，压力传感器与控制系统电连接；连接管设置在转接器和压力传感器之间，并通过连接管将压力管和压力传感器连通，当清洗机内胆中的液位变化时，密封在压力管内的空气的气压便随之发生变化，根据压力传感器测得的压力管内的气压，控制系统便能计算出内胆中的液位高度并实时显示在清洗机的显示屏上。
本实用新型为解决其技术问题，所采用的技术方案是：一种用于医用清洗机的液位检测装置，包括压力管、压力传感器、转接器和控制系统，压力管连接固定在清洗机的内胆侧壁，压力管的一端开口，另一端封闭，其开口端朝下与清洗机的内胆连通；转接器一端与压力管的上部连接，另一端与压力传感器相连，压力传感器与控制系统电连接。
上述液位检测装置，在转接器和压力传感器之间，还设置有连接管，所述连接管的一端与转接器连接，另一端与压力传感器相连。
上述液位检测装置，所述连接管为PU透明管。
上述液位检测装置，所述转接器设置在压力管上部的侧壁或顶部。
上述液位检测装置，还包括显示屏。
上述液位检测装置，采用焊接或螺钉连接的方式将所述压力管连接固定在清洗机的内胆侧壁上。
上述液位检测装置，所述控制系统包括PLC控制器。
使用上述液位检测装置，测试液位的方法，具体包括如下步骤：
步骤A：将压力管连接固定到清洗机的内胆侧壁后，测量压力管内孔顶部距离内胆底部的高度L和压力管内孔高度h0，并将测量得到的值输入控制系统；
步骤B：在控制系统中设定当地环境大气压P0、当地的重力加速度g和预注入到清洗机内胆中的洗涤液的密度ρ；
步骤C：在清洗机的内胆中注入洗涤水，当洗涤水的液位高于压力管下端的口部时，洗涤水便从压力管的下端口进入压力管内，压缩压力管内的空气，管内的气压值便升高，压力传感器实时检测压力管内的气压值P1，并将测得的值传输给控制系统；
步骤D：当清洗机的内胆中注入洗涤水的液位高度高于压力管下部端口后，根据液体压强公式P=ρgh，能得出压力管内外液面高差值△h的计算公式△h=（P1-P0）/ρg，控制系统根据该公式计算得出压力管内外液面高差值△h；
步骤E：控制系统根据公式h1=P0/P1·h0，计算得出压力管内空气长度值h1；
步骤F：控制系统根据计算公式：H=L-h1+△h,计算得出清洗机内胆中的液位高度值H。
上述测试液位的方法，控制系统将计算得出的液位高度值H实时的显示在清洗机的显示屏上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：使用医用清洗机洗涤医疗器械之前，需要先在医用清洗机的内胆中注入洗涤水，并对注入的洗涤水进行加热，在注水之前或当注入的洗涤水的液位高度低于本实用新型设置在清洗机内胆侧壁的压力管的下端口或者与压力管的下端口平齐时，其压力管内则自然布满了空气，此时压力管内的气压即与环境大气压相等，当向清洗机的内胆中注入洗涤水的液位高度高于压力管的下端口时，注入的洗涤水便通过开口朝下的压力管的端口进入压力管内，进入压力管内的液体即向上压缩压力管内原有的空气，从而使其压力管内的气压值升高，压力传感器能实时检测压力管内的气压值，并将测得的值传输给控制系统，控制系统能根据本实用新型设定的计算公式而实时计算得出医用清洗机内胆中的液位高度值，并将计算得出的液位高度值实时显示在清洗机的显示屏上，与现有技术相比，该压力式液位检测装置及测试方法能更直观、更快捷、更准确、更方便的适时测量出清洗机内胆中的液位高度，从而利于实时精准配比洗涤酶液，有利于提高清洗机的洗净度并减少酶液浪费和残留。
在转接器和压力传感器之间，设置连接管，将连接管的一端与转接器连接，另一端与压力传感器相连，这种结构的有益效果在于：既能让压力传感器与压力管内腔可靠连通，又能使压力传感器与压力管之间相隔一定距离，当对内胆中的洗涤水加热而导致压力管内温度较高时，其温度便不会直接传导给压力传感器，从而保护压力传感器不至于因为高温而损坏。将连接管优选为PU透明管的有益效果是PU管既耐高温，又能直观的观察是否有洗涤水进入管内。
转接器设置在压力管上部的侧壁或顶部，其有益效果是当压力管内的空气向上受到最大程度的压缩时，转接器仍能将压力管内的空气气压传递给压力传感器，并最大程度的避免或减少洗涤水进入到连接管内，以确保压力传感器对压力管内气压检测的准确性。
控制系统采用PLC控制器，其有益效果是既能实现对较复杂公式的精确计算功能，同时其性能更稳定、成本更低，利于产业化实施；设置显示屏的有益效果是能显示PLC计算出的液位高度值，便于操作人员直观快捷的实时获取数据。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型的结构原理图。
图1中，1是清洗机的内胆、2为压力管、3为压力传感器、4为洗涤水、5为转接器、6为连接管、7为显示屏、8为控制系统。
H为清洗机内胆中洗涤水的液面高度、L为压力管内孔顶部距离内胆底部的高度、h0为压力管内孔高度、h1为压力管内的空气长度、△h为压力管内外液面的高度差。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的第一种具体实施方式为：一种用于医用清洗机的液位检测装置，包括采用金属材料制成的压力管2、压力传感器3、呈宝塔状的转接器5、采用PU透明管制成的连接管6、显示屏7和包含PLC控制器的控制系统8，在本实施方式中，压力管2采用焊接的方式连接固定在清洗机内胆1的内腔侧壁上，除采用本实施方式所示出的焊接连接的方式外，还可以采用螺钉连接的方式将压力管2连接固定在清洗机内胆1的侧壁上，当采用螺钉连接的方式时，可以在压力管2与内胆1之间设置一个支座，在支座上设置滑槽（图中未示出），从而可以调节压力管2相对于内胆1侧壁的高度，当将压力管2在内胆1中的高度调节好后再用螺钉将压力管2锁紧固定在内胆1的侧壁上；压力管2的一端开口，另一端封闭，压力管2连接在清洗机内胆1的侧壁上后，其压力管2的开口端朝下；呈宝塔状的转接器5一端与压力管2上部的侧壁或顶部连接，在本实施方式中，具体是在靠近压力管2的上端，从内胆1的外侧壁朝内开一孔，直接贯穿内胆1与压力管2的管壁，使压力管2封闭端的内腔与外界连通，其孔径与转接器5的外径之间为间隙配合，将转接器5穿过内胆1和压力管2侧壁上的孔而插入压力管2内，并在插入后将转接器5与内胆1的外壁和压力管2的外壁焊接，以密闭转接器5的外壁与通孔之间的缝隙，以保证其不漏气或漏液，转接器5的另一端与连接管6的一端连接，连接管6的另一端与压力传感器3连接，其连接处均采用喉箍固定，以确保连接处均能保持密封。压力管2的孔径为φ20-φ60毫米，压力管2的长度及安装后与清洗机的内胆1底部之间的距离，根据需要设置，通过转接器5和连接管6将压力管2的内腔与压力传感器3连通，使其在压力上保持一致。由于连接管6内容纳的空气体积少，所以忽略连接管6对压力管2的气压影响，压力传感器3测出的气压即为压力管2内的气压。压力传感器3与控制系统8电连接，能将采集到的压力信号及时传递给控制系统8进行相关计算。
使用本实施方式测试清洗机内胆1中的液位的方法，包括如下操作步骤：
步骤A：将压力管2连接固定到清洗机的内胆1侧壁后，测量压力管2内孔顶部距离内胆底部的高度L和压力管内孔高度h0，并将测量后得到的值输入控制系统8；
步骤B：采集当地环境大气压P0、预注入清洗机内胆1中的洗涤水4的密度ρ、当地重力加速度g，并在控制系统8中设定这些值；
步骤C：使用医用清洗机洗涤医疗器械时，在清洗机的内胆1中注入洗涤水4，并对注入的洗涤水4进行加热，当洗涤水4的液位高于压力管2下端的口部时，洗涤水4即通过压力管2下端的开口而进入压力管2的管腔内，其压力管2的管腔内的空气即被压缩，管内的气压值升高，压力传感器3通过连接管6和转接器5即实时检测压力管2内的气压值P1，并将测得的值以电信号的方式传输给控制系统8；
步骤D：当清洗机的内胆1中注入的洗涤水4的液位高度高于压力管2下部的端口后，根据液体压强公式P=ρgh，能得出压力管2内外液面高差值△h的计算公式△h=（P1-P0）/ρg，控制系统根据该公式计算得出压力管内外液面高差值△h ；
步骤E：根据气体压强公式PV=nRT，能得知同样量的气体在温度不变的情况下，气体内部的压强与气体体积成反比，压力管2内的空气又都以压力管2的横截面作为底面，因此可以得出气体的压强和气体的高度成反比，就能得出压力管内空气长度h1的计算公式h1=P0/P1·h0，控制系统8接收到压力传感器3发送来的气压值P1后，控制系统8便根据公式h1=P0/P1·h0，计算得出压力管内空气长度值h1；
步骤F：控制系统8根据计算公式：H=L-h1+△h，计算得出清洗机内胆1中的洗涤水4的液位高度值H。
按照以上方法，根据压力传感器3每一时刻测得的压力管2内的气压值，即可实时计算出注入到清洗机内胆1中的洗涤水4的液位高度。
控制系统8在计算得出的液位高度值H后，同时将计算得出的液位高度值H实时的显示在清洗机的显示屏7上，当注入的洗涤水4的液位达到设定值时，控制系统8便发出停止加水的指令并按设定的比例精确加入洗涤酶液，构成符合标准的洗涤液。
当清洗机内胆1中的洗涤水4的液位高度与压力管2下端口平齐或低于压力管2的下端口时，此时液位远未达到洗涤要求，清洗机还不能开始工作，根据医疗清洗机的操作流程，此时不作测量要求。
Claims (6)
1.一种用于医用清洗机的液位检测装置，其特征在于：包括压力管、压力传感器、转接器和控制系统，压力管连接固定在清洗机的内胆侧壁，压力管的一端开口，另一端封闭，其开口端朝下与清洗机的内胆连通；转接器一端与压力管的上部连接，另一端与压力传感器相连，压力传感器与控制系统电连接，在转接器和压力传感器之间，设置有连接管，所述连接管的一端与转接器连接，另一端与压力传感器相连。
2.根据权利要求1所述的一种液位检测装置，其特征在于：所述连接管为PU透明管。
3.根据权利要求1所述的一种液位检测装置，其特征在于：转接器设置在压力管上部的侧壁或顶部。
4.根据权利要求1至3中的任一种液位检测装置，其特征在于：还包括显示屏。
5.根据权利要求4中的任一种液位检测装置，其特征在于：采用焊接或螺钉连接的方式将压力管连接固定在清洗机的内胆侧壁上。
6.根据权利要求4中的任一种液位检测装置，其特征在于：所述控制系统包括PLC控制器。
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