CN206039257U - 脉动真空灭菌器的冷空气排除预警系统 - Google Patents

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周刚
李静
程俊
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Abstract

本实用新型公开了一种用于脉动真空灭菌器的冷空气排除预警系统，包括检测装置和监控平台，检测装置包括可编程控制器PLC，PLC的输入端连接有温度传感器、压力传感器、输入模块，PLC的输出端连接有PID控制模块、第一通讯模块，监控平台包括第二通讯模块及与第二通讯模块连接的显示模块；第一通讯模块与第二通讯模块通过网络连接。温度传感器和压力传感器从灭菌器腔体内测量出温度和压力数据，在显示模块中实时显示；可编程控制器PLC根据温度传感器和压力传感器的数据信号计算出灭菌器腔体内冷空气的剩余量和/或泄露量，并在显示模块中实时显示。使操作人员能够定量的动态监测相关数据，为灭菌器效果监测作出有效预警。

Description

脉动真空灭菌器的冷空气排除预警系统
技术领域
本实用新型涉及脉动真空灭菌器领域，特别涉及一种脉动真空灭菌器冷空气排除预警系统。
背景技术
医疗器材是一些血液传播和消化道传播性疾病的传染媒介，如艾滋病病毒(HIV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)等，不仅危及病人，亦危及医务人员。随着SARS病毒、手足口病、甲型H1N1型流感病毒等在全世界的蔓延，人们对医疗器械的杀菌消毒越来越重视，这一认知对于医疗器材和灭菌行业无疑起到了大大的促进作用。对于医院进行交叉感染的预防，对于来自外部感染的控制，尤其对于医疗器械杀菌消毒的增强及改良具有十分重大的意义。灭菌是指通过物理或化学的方法将环境中和媒介物携带的一切微生物(包括病原微生物、细菌芽胞和真菌芽胞等)全部杀死或清除的过程。无论采用何种灭菌方法，要实现集中灭菌都需要相应的灭菌设备。因此，灭菌设备在医疗卫生、食品加工、卫生用品生产等领域得到广泛应用，特别在现代化医院中，医用灭菌设备是必备设施，在医院开展外科无菌操作、医院感染区控制以及医疗科研工作中发挥着不可或缺的意义。
脉动真空灭菌器在医院消毒供应中心广泛使用，是医院无菌物品的主要贡献者。灭菌器内冷空气的排除程度严重影响灭菌温度的值，从而影响灭菌器效果，因此冷空气的排出对指导正确使用灭菌器有重要意义。现有的监测手段包括：物理监测、化学监测、生物监测，物理监测是最基本的监测手段。化学监测中的B-D测试是专门用于脉动或预真空灭菌器空气排出效果的实验，以评估灭菌器内排出冷空气及蒸汽渗透情况。若灭菌器腔体内的冷空气的存在过多，将降低蒸汽压力，进而导致达不到所需的灭菌温度，影响灭菌效果，因此脉动真空灭菌器每日应进行B-D测试。多数情况下BD图变色较为明显，易判读。但在特殊情况下，BD图的判读时存在定性和定量的问题，无法准确的分析脉动真空灭菌器中冷空气排出的具体值，也就无法定量分析脉动真空灭菌器的灭菌效果。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种脉动真空灭菌器冷空气排除预警系统，对灭菌器内冷空气的排除量进行监测和预警。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种脉动真空灭菌器冷空气排除预警系统，包括检测装置和监控平台，所述检测装置与监控平台通过网络连接，所述检测装置包括可编程控制器PLC，所述可编程控制器PLC的输入端分别与温度传感器、压力传感器和输入模块连接，所述可编程控制器PLC的输出端分别与PID控制模块和第一通讯模块连接，所述监控平台包括第二通讯模块、显示模块和控制器，所述第二通讯模块和显示模块分别与控制器连接。
温度传感器用于检测脉动真空灭菌器腔体内温度数据，压力传感器用于检测灭菌器墙体内压力数据。将传感器检测到的温度、压力信号传输给PLC，PLC根据输入的温度数据和压力数据进行计算冷空气的剩余量和/或泄露量。剩余量是指脉动真空灭菌器经过预设脉动真空程序后，脉动真空灭菌器腔体内剩余的冷空气的体积百分比X，通过预真空压力、大气压、脉动压力上限，脉动压力下限获得，也即：
X＝(预真空压力/大气压)×(脉动压力下限/脉动压力上限)n×100％，其中n为脉动次数，压力为绝对压力。
泄露量是指脉动真空灭菌器经过预设脉动抽真空程序后，脉动真空灭菌器腔体内泄露的冷空气的量Y，通过灭菌器腔体内的压力来计算，该压力包括脉动压力下限Pn和Pn在保压持续t时间之后的压力Pt，也即Y＝Pt-Pn。其中n为低大气压或跨大气压的脉动次数，t为保压时间，压力均为绝对压力。
PID控制模块控制调节冷空气的剩余量和/或泄漏量；在灭菌器完成预设脉动次数指令后，输入温度及压力校正数据，调试增益调节型模糊PID控制调节冷空气的剩余量。若脉动真空灭菌器内的残留空气体积百分比高于预设值，则操作人员可增加一次脉动指令或脉动真空深度；若脉动真空灭菌器内的残留空气体积百分比小于等于预设值，操作人员则无需增加脉动次数，继续正常升温灭菌。
第一通讯模块用于将温度、压力、冷空气剩余量和冷空气泄漏量传送至第二通讯模块；显示模块用于显示温度、压力、冷空气剩余量和冷空气泄漏量数据，便于监测和预警。
进一步的，监控平台还包括数据存储模块，所述数据存储模块与控制器连接，用于存储实时数据：温度、压力、冷空气剩余量和冷空气泄漏量。
进一步的，输入模块为键盘。
进一步的，温度传感器为铂电阻温度传感器。
进一步的，压力传感器为气体压力传感器。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型的脉动真空灭菌器冷空气排除预警系统，温度传感器和压力传感器从灭菌器腔体内测量出温度和压力数据，在显示模块中实时显示；可编程控制器PLC根据温度传感器和压力传感器的数据信号计算出灭菌器腔体内冷空气的剩余量和/或泄露量，并在显示模块中实时显示。使操作人员能够定量的动态监测相关数据，为灭菌器效果监测作出有效预警。
2、本实用新型的脉动真空灭菌器冷空气排除预警系统，还包括数据存储模块，可将所有的数据存储下来。脉动真空灭菌器进行检修或维护时，可以将存储的数据调取出来，依靠准确的数据对脉动真空灭菌器的运行情况作出准确的判断。
附图说明
图1为本实用新型一种脉动真空灭菌器冷空气排除预警系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
如图1所述，本实用新型提供一种技术方案：一种脉动真空灭菌器冷空气排除预警系统，灭菌程序启动后，温度传感器和压力传感器测量灭菌器腔体内的温度和压力，将温度信号和压力信号传输至可编程控制器PLC，并在显示模块中显示实时温度和压力。其中，温度传感器采用铂电阻温度传感器，可测温度范围包含-100℃至300℃，允许偏差值为±(0.15+0.002∣t∣)，最小置入深度≥200mm，允通电流≤5mm；压力传感器采用气体压力传感器，可测量压力范围为5kpa至700kpa，工作电压为4.75Vdc至5.25Vdc，工作电流为4mA至20mA,灵敏度6.4Mv/kpa，响应时间为1.0ms。
可编程控制器PLC根据温度传感器和压力传感器的数据信号计算出灭菌器腔体内冷空气的剩余量和泄露量。其计算方法为：运用脉动真空的压力变化值来理论计算灭菌器内剩余冷空气的百分比X，脉动一次/二次/三次分别对应的剩余量为X1/X2/X3。压力为绝对压力(绝对压力＝表压+大气压)，其中大气压为P0，预真空压力为P1，脉动压力下限为P2，脉动压力上限为P3。
同理，对应的X2和X3的计算公式分别如下：
当大气压P0为101KPa，预真空压力P1为21KPa，脉动压力下限P2为21KPa，脉动压力上限为P3为181KPa。则，
同理，对应的X2和X3分别为0.28％，0.032％。
基于计算出的PLC计算出的冷空气的剩余量，与校正的灭菌器腔内蒸汽压力对应的腔内温度进行数据当量匹配，脉动程序结束后，灭菌器腔体内冷空气剩余体积百分比0.032％小于预设值0.05％，因而，灭菌器冷空气排除和蒸汽注入正常，程序将继续正常的升温灭菌程序，如升温及灭菌保持过程中灭菌器内冷空气残留体积百分比超过阀值0.05％，B-D测试正常进行。
第一通讯模块用于将温度、压力、冷空气剩余量和冷空气泄漏量通过GPRS或GSM传送至第二通讯模块；显示模块用于显示温度、压力、冷空气剩余量和冷空气泄漏量数据，便于监测和预警。数据存储模块将所有的数据存储下来。脉动真空灭菌器进行检修或维护时，可以将存储的数据调取出来，依靠准确的数据对脉动真空灭菌器的运行情况作出准确的判断。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种用于脉动真空灭菌器的冷空气排除预警系统，其特征在于：包括检测装置和监控平台，所述检测装置与监控平台通过网络连接，所述检测装置包括可编程控制器PLC，所述可编程控制器PLC的输入端分别与温度传感器、压力传感器和输入模块连接，所述可编程控制器PLC的输出端分别与PID控制模块和第一通讯模块连接，所述监控平台包括第二通讯模块、显示模块和控制器，所述第二通讯模块和显示模块分别与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的用于脉动真空灭菌器的冷空气排除预警系统，其特征在于：所述监控平台还包括数据存储模块，所述数据存储模块与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的用于脉动真空灭菌器的冷空气排除预警系统，其特征在于：所述输入模块为键盘。
4.根据权利要求1所述的用于脉动真空灭菌器的冷空气排除预警系统，其特征在于：所述温度传感器为铂电阻温度传感器。
5.根据权利要求1所述的用于脉动真空灭菌器的冷空气排除预警系统，其特征在于：所述压力传感器为气体压力传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111813158A (zh) * 2020-08-11 2020-10-23 江阴滨江医疗设备有限公司 一种用于脉动灭菌器的脉动控制系统及其控制方法
US11007289B2 (en) 2019-02-14 2021-05-18 American Sterilizer Company Method for pressurizing a steam sterilization chamber

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