DE102017123126A1

DE102017123126A1 - Vorrichtung zum Erfassen von Kondensation und Sterilisator mit dieser Vorrichtung

Info

Publication number: DE102017123126A1
Application number: DE102017123126.9A
Authority: DE
Inventors: Klaas Kopinga
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2018-04-19
Also published as: NL2017616B1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Erfassen von Kondensation wird vorgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Messsonde (301), umfassend eine Messkammer (3), umfassend eine Oberfläche (12), eine Lichtquelle (1), konfiguriert, Licht auf oder durch die Oberfläche (12) auszustrahlen, und einen Lichtdetektor (2), konfiguriert, das Licht zu erfassen, das mit der Oberfläche (12) interagiert hat, und das erfasste Licht in ein Erfassungssignal umzuwandeln. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Steuervorrichtung (212), konfiguriert zum Bestimmen, auf der Grundlage des Erfassungssignals, ob eine Flüssigkeit auf der Oberfläche (12) erfasst wird, und zum Erzeugen eines Ausgabesignals, umfassend eine Angabe dazu, ob die Flüssigkeit auf der Oberfläche (12) erfasst wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen und Überwachen von Dampfsterilisationsbedingungen, insbesondere Oberflächendampfsterilisationsbedingungen in Echtzeit. Die Erfindung bezieht sich ferner auf das Erfassen von Kondensation.
Stand der Technik
Bedingungen für Oberflächendampfsterilisation sind vorgegebene Zeit-Temperatur-Beziehungen, wenn gesättigter Dampf vorliegt, z. B. 3 Minuten bei 134 °C mit gesättigtem Dampf [MRC59]. Diese Oberflächendampfsterilisationsbedingungen sind abgeleitet von der Sterilisation von wässrigen Flüssigkeiten, bei denen der Mechanismus zum Abtöten von Organismen die Koagulation von Proteinen ist [SYK67]. Eine Sterilisation wird erreicht, wenn die Flüssigkeit über einen ausreichend langen Zeitraum bei einer bestimmten erhöhten Temperatur gehalten wird. In der Literatur sind verschiedene Kombinationen aus Temperatur und Zeit dokumentiert worden. Die Ergebnisse für wässrige Flüssigkeiten können für Oberflächendampfsterilisationen [MRC59] eingesetzt werden, wenn der Dampf alle zu sterilisierenden Oberflächen auf die erforderliche Temperatur erwärmt und auf diesen Oberflächen ein Kondensat ausbildet. Im Standard EN285 [EN285] ist dies in der Anforderung umgesetzt worden, dass Dampf direkten Kontakt mit den Oberflächen aufweisen sollte und der bereitgestellte Dampf sollte nur eine sehr kleine Menge an nicht kondensierbaren Gasen (NCGs) (3,5 Vol.-% mit Bezug auf das Kondensat, was etwa 0,006 Vol.-% in der Dampfphase entspricht) enthalten. Mit NCGs in dem Dampf sind Gase gemeint, die in dem Druck- und Temperaturbereich der Dampfsterilisation nicht kondensieren. Diese Bereiche liegen bei 0 bis 350 kPa beziehungsweise 0 bis 150 °C. Die NCGs können aus der Umgebungsluft oder aus in dem Speisewasser für die Dampferzeugung eingeführt werden oder von dort stammen. Zu Beispielen für NCGs, die aus der Umgebungsluft stammen, zählen ein Vorgang zum Entfernen von schlechter Luft vor der Sterilisationsphase, Lecks im Sterilisator oder in den damit verbundenen Vorrichtungen, wie etwa einer Vakuumpumpe, und Druckluft, die über Lecks in Dichtungen eingeleitet wird, gesteuert über Druckluft (typischerweise 700 kPa) und Dichtungen.
Beim Sterilisieren von medizinischen, (chirurgischen) Instrumenten müssen alle Oberflächen, die mit der Umgebungsluft in Berührung kommen können, steril sein. Hierzu können auch die Innenoberflächen von Instrumenten zählen. Seit den 1990er Jahren hat sich das Gebiet der minimalinvasiven Chirurgie (Minimal Invasive Surgery - MIS) zügig entwickelt. Instrumente für MIS enthalten häufig schmale Kanäle. Die Innenseite dieser Kanäle muss ebenfalls Sterilisationsbedingungen ausgesetzt werden. Demnach ist die Dampfdurchdringung für die Oberflächendampfsterilisation dieser Art von Instrumenten entscheidend und nicht trivial [VD013-1, VDO13-3, VD015-1, VDO15-2].
Dampfsterilisatoren können verschiedene Komponenten, z. B. mechanische, elektronische und Softwarekomponenten enthalten. Diese Komponenten können unerwartet ausfallen. Ferner kann es auch zu Schwankungen in einer Dampfversorgung, wie zum Beispiel zu Schwankungen der Menge von NCGs in dem Speisewasser für die Dampferzeugung kommen. Die Bedeutung der Sicherstellung eines korrekten Dampfsterilisationsvorgangs wird in den Standards für Dampfsterilisation [EN285, EN13060, ISO17665], in den Patenten [ US5270217 ] und in der Literatur [VD013-2] anerkannt. Dies zeigt, dass Überwachung zur „bewährten Verfahrensweise“ für Dampfsterilisationsvorgänge zählt. Darüber hinaus ist es nach diesen Standards zwingend erforderlich, jede Ladung zu überwachen, so besagt z. B. ISO 17665, Satz 10.1: „Routinemäßige Überwachung und Kontrolle sollte in jedem Betriebszyklus durchgeführt werden.“ Zurzeit basiert die Überwachung von Dampfsterilisation auf biologischen, chemischen und physikalischen Indikatoren.
Um zu prüfen, ob alle Oberflächen Dampfsterilisationsbedingungen ausgesetzt sind, muss täglich vor Beginn der Produktion ein Dampfdurchdringungstest mit einem Dampfsterilisator durchgeführt werden, so besagt z. B. ISO 17665, Satz 12.1.6: „Wenn der Sterilisationsvorgang auf dem Entfernen von Luft aus der Sterilisationskammer beruht, um eine zügige und gleichmäßige Verteilung von Dampf in die Sterilisatorladung zu erzielen, muss ein Dampfdurchdringungstest täglich vor Gebrauch des Sterilisators durchgeführt werden.“ Der gegenwärtige Standard für Dampfdurchdringungstests basiert auf einem Textilhandtuchpaket [B&D63]. Im Laufe der Jahre ist dieser Test in den Standards [ISO11140-3] und in alternativen Dampfdurchdringungstests [ISO11140-4, ISO11140-5] weiter spezifiziert worden. Ferner ist die Größe der Testpakete verringert worden. Gegenwärtig wird im Feld und von Standardkomittees angezweifelt, ob ein Textilhandtuchpaket eingesetzt werden kann, um Dampfdurchdringung in Kanälen von Medizingeräten zu prüfen. Aus diesem Grund sind Prozessbeurteilungsprüfkörper (Process Challenge Devices, PCD) entwickelt worden. So werden zum Beispiel Kanäle mit einem offenen Ende und mit einer Kammer / einem Behälter am anderen Ende zum Aufnehmen eines Indikators eingesetzt [EN867-5, EN13060].
Satz 8.2.4 des Standards EN 285 [EN285] spezifiziert einen Luftdetektor. Diese Vorrichtung basiert auf einer Röhre, die an einem Ende mit der Dampfsterilisatorkammer verbunden ist, während das andere Ende außerhalb des Dampfsterilisators geschlossen ist. Die Temperatur am geschlossenen Ende der Röhre wird mit einem Temperaturfühler gemessen. Dieser Luftdetektor hat nur einen eingeschränkten Wert, wie bereits im Hinweis in Satz 13.3.1 [EN285] gezeigt worden ist: „HINWEIS: Dieses Verfahren drückt nicht notwendigerweise den tatsächlichen Gehalt an NCG im Dampf aus. Der Einschränkungswert wurde in den 1960er Jahren experimentell mit Bezug auf die Empfindlichkeit der zu dieser Zeit üblicherweise in Großbritannien eingesetzten Luftdetektoren definiert. Wiederholte Messungen zeigen den tatsächlichen Gehalt an NCGs in der Dampfversorgung.“ Ferner wurde die Vorrichtung gegen ein Standardtextilhandtuchpaket kalibriert [EN285, ISO11140-3, ISO11140-4]. Da die Bedingungen auch nur auf der Grundlage von Temperaturmessungen qualifiziert werden, kann auf diese Weise die Dampfkonzentration oder die Gegenwart von Luft (NCGs) nicht qualifiziert werden. Zuguterletzt handelt es sich um einen Kanal mit einem geschlossenen Ende, dessen Ausgangsbedingungen nicht spezifiziert und demnach nicht bekannt sind. Aus diesem Grund ist unklar, was tatsächlich gemessen wird und woher die Energie für den Temperaturanstieg stammt.
Die Dampfqualität (die Menge von im Dampf vorliegenden NCGs) und die Kapazität für Dampfdurchdringung eines Sterilisators schwanken im Laufe eines Tages. In vielen Krankenhäusern weltweit werden Instrumente für minimalinvasive Chirurgie (Minimal Invasive Surgery - MIS) mit engen Kanälen sterilisiert. Die Dampfqualität kann sogar unzureichend sein, um eine Dampfsterilisation in diesen Kanälen zu erzeugen.
Eine biologische Überwachung wird mit biologischen Indikatoren (Bls) durchgeführt. Diese Indikatoren weisen den Nachteil auf, dass ihre Integrität nur dann garantiert werden kann, wenn Lagerung und Handhabung im Einklang mit den Spezifikationen des Herstellers ausgeführt werden. Davon abgesehen dauert die Inkubation des Indikators zwangsweise lange. Somit wird das Freigeben von Ladungen nach der Sterilisation verzögert, bis die Ergebnisse der Indikatoren zur Verfügung stehen. Davon abgesehen besteht ihr Nachteil darin, dass sie nur einen einseitigen Test bereitstellen. Dies bedeutet, dass im Falle eines Problems die Informationen für eine Fehlersuche meist nicht ausreichend sein werden.
Eine chemische Überwachung wird mit chemischen Indikatoren (Cls) durchgeführt. Wie auch die Bis stellen diese Indikatoren ebenfalls nur einen einseitigen Test bereit. Einer der Nachteile eines Cl ist, dass er ziemlich ungenau ist [VDO12-2] und dass viele Cls anhand von subjektiver Farbinterpretierung ausgewertet werden müssen [ US4115068 ]. Darüber hinaus kann der Cl erst interpretiert werden, nachdem der vollständige Sterilisationszyklus durchgeführt worden ist und der Cl aus der Ladung genommen worden ist. Ferner soll der Cl auch meist einen biologischen Tötungsmechanismus nachahmen. Die Korrespondenz der vergleichsweise einfachen chemischen Reaktionen mit den komplexen biologischen Tötungsmechanismen ist nicht offensichtlich.
Gegenwärtig wird physikalische Überwachung hauptsächlich durch Überwachen von Druck und Temperatur ausgeführt. Aus dem Druck wird die sogenannte „theoretische Temperatur“ berechnet [EN285]. Nach dem bekannten Verfahren wird die theoretische Temperatur mit der gemessenen Temperatur verglichen. Falls der Unterschied kleiner ist als 2 K, wird der Dampf als gesättigter Dampf akzeptiert. Nach der Literatur [IAWPS] ist diese Annahme allerdings nicht korrekt. Die Berechnung der theoretischen Temperatur basiert auf dem Druck-Temperatur-Verhältnis für gesättigten Dampf und ist demnach nur dann gültig, wenn gesättigter Dampf vorliegt. Das Messen von Druck und Temperatur allein ist nicht ausreichend, um Sterilisationsbedingungen sicherzustellen [VDO14-1].
In manchen Fällen wird versucht zu messen, ob der in die Sterilisationskammer eingespritzte Dampf gesättigt ist. Falls dies der Fall ist, werden Druck und Temperatur für , den gesättigten Dampf wieder eingesetzt. Aber selbst wenn dieses Verfahren genau genug wäre, würden unzureichend entfernte Ausgangsluft und Lecks im Sterilisator nicht erfasst werden. Demnach können Dampfsterilisationsbedingungen nicht durch Messen der Dampfqualität in der Dampfversorgungsleitung (außerhalb der Sterilisationskammer), wie z. B. dem „SteamSpy“ der MMM GmbH, Deutschland, sichergestellt werden [ DE102010016017A1 ].
Nach bestimmten Standards [EN285] muss vor Beginn der Produktion mit einem Dampfsterilisator ein Dampfdurchdringungstest durchgeführt werden. Gegenwärtig ist ein Handtuchpaket von Bowie and Dick [B&D63, ISO011140-3, ISO11140-4] der Standard für die Dampfdurchdringungstests. Dieser Test basiert auf chemischen Indikatoren. Dies führt zu einer subjektiven menschlichen Interpretierung der Ergebnisse im täglichen Gebrauch. Ferner erfüllen scheinbar viele alternative Tests, die angeben, den Standard für alternative Tests zu erfüllen [ISO11140-4] ihre Behauptungen nicht [KIRK12]. Ein zweiter Nachteil liegt darin, dass die Dampfdurchdringung in einem Textilhandtuchpaket (poröses Material) sich stark von der Dampfdurchdringung in modernen medizinischen Instrumenten mit engen Kanälen unterscheidet, wie sie in (minimalinvasiver) Chirurgie eingesetzt werden.
In manchen Standards werden höhle Prozessbeurteilungsprüfkörper (Process Challenge Devices, PCD) spezifiziert [EN867-5, EN13060]. In der Literatur werden diese Vorrichtungen erörtert und es wird bewiesen, dass sie aus drei Gründen ihre Behauptungen nicht erfüllen [ESEN11-1, ESEN12-1]. Erstens verstärkt das Volumen des Behälters für den Bl oder den Cl am Ende der Röhre die Dampfdurchdringung im Vergleich zu einer herkömmlichen Röhre, was zu falschen Durchläufen führen kann [VDO15-2]. Zweitens muss bei den meisten chemischen Indikatoren die Farb(änderung) anhand von menschlichem Sehen subjektiv interpretiert werden [VDO12-2]. Für einen BI ist eine Inkubationszeit erforderlich. Drittens werden während der Produktion durchgehend PCDs eingesetzt. Zwischen aufeinanderfolgenden Sterilisationszyklen werden die Vorrichtungen nicht konditioniert. Dies deutet darauf hin, dass die Ausgangsbedingungen vor dem Gebrauch schwanken können, was zu einem weniger reproduzierbaren und zuverlässigen Endergebnis führt.
Schließlich sind physikalische beziehungsweise elektronische Dampfdurchdringungstests am Markt verfügbar. Es wird berichtet, dass 3 von 4 kommerziell erhältlichen Dampfdurchdringungstests den beanspruchten Standard nicht erfüllen [BEN11]. Patente der geprüften Vorrichtungen gelten für die EBI 15, Ebro Electronic GmbH, Ingolstadt, Deutschland, [ DE202006006926U1 ] (Die neuere Version von EBI 16 basiert auf ähnlichen Prinzipien) und die DPCD-3, Digital Process Challenge Device Version 3 Professional, Interster International BV, Wormerveer, Niederlande, [ EP1230936A1 ]. Eine Vorrichtung basiert auf der zeitlichen Ableitung der Temperatur [VDO13-3]. Dies ist das 3M™ Electronic Test System (ETS), 3M Deutschland GmbH, Neuss, Deutschland [ WO201047139 ]. Diese Vorrichtung sollte nur als ein Dampfdurchdringungstest nach ISO 11140 Teil 4 [ISO11140-4] eingesetzt werden. Da ISO 11140-4 definiert, dass ein solcher Durchdringungstest nur einmal am Tag vor Beginn der Produktion durchzuführen ist [ISO17665], ist diese Vorrichtung ausgelegt, ihn nur einmal am Tag zu verwenden. Ferner wird er kalibriert, die Ergebnisse eines Textilhandtuchpakets [ISO 11140-4] nachzuahmen, was ihn ungeeignet dafür macht, die Dampfdurchdringung in hohlen Instrumenten zu bewerten. Abschließend erfordert er, wie alle bislang erwähnten biologischen und chemischen Überwachungsprodukte, die manuelle Handhabung von Sterilisatoren durch menschliche Bediener. Dies kostet Zeit in einer Produktionsumgebung und es besteht das Risiko für menschliches Versagen. Zu anderen Verfahren, die in Patenten offenbart werden, zählen Kühlkörper zum Identifizieren von NCGs [ US6323031 ].
Kurzdarstellung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung soll eine verbesserte Vorrichtung zum Messen unter bestimmten Dampfsterilisationsbedingungen bereitstellen.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erfassen von Kondensation bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst Folgendes:

eine Messsonde, umfassend eine Messkammer, die eine Oberfläche umfasst;
eine Lichtquelle, konfiguriert zum Strahlen von Licht auf oder durch die Oberfläche; und
einen Lichtdetektor, konfiguriert, das Licht zu erfassen, das mit der Oberfläche interagiert hat, und das erfasste Licht in ein Erfassungssignal umzuwandeln.

Die Messsonde ist besonders gut geeignet, eine Kondensation zu erfassen, da Licht, das mit der Oberfläche interagiert hat, stark davon abhängt, ob sich auf der Oberfläche Kondensation gebildet hat.
Das auf oder durch die Oberfläche gestrahlte Licht interagiert mit der Oberfläche, zum Beispiel durch Transmission durch die Oberfläche oder durch Reflexion an der Oberfläche. Nach dieser Interaktion wird wenigstens ein Teil des Lichts von dem Lichtdetektor erfasst. Demnach wird der Lichtdetektor derart angeordnet, dass wenigstens ein Teil des Lichts, das mit der Oberfläche interagiert hat, den Lichtdetektor erreicht. Demnach wird ein optischer Pfad von der Lichtquelle über die Oberfläche hin zu dem Lichtdetektor innerhalb der Messkammer erzeugt.
Die Vorrichtung kann ferner eine Steuervorrichtung umfassen, konfiguriert zum Bestimmen, auf der Grundlage des Erfassungssignals, ob eine Flüssigkeit auf der Oberfläche erfasst wird, und zum Erzeugen eines Ausgabesignals, umfassend eine Angabe dazu, ob die Flüssigkeit auf der Oberfläche erfasst wird. Eine solche Steuervorrichtung automatisiert die Interpretation des Erfassungssignals. Dies ist nützlich bei vielen Anwendungen, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, des Erzeugens eines Alarms auf der Grundlage der Angabe oder eines (automatischen) Steuerns eines Vorgangs auf der Grundlage der Kondensationsmessung..
Das Erfassungssignal kann die Stärke des erfassten Lichts angeben und die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, auf der Grundlage der Stärke des erfassten Lichts zu bestimmen, ob die Flüssigkeit auf der Oberfläche erfasst wird. Die Intensität des erfassten Lichts kann stark von dem Druck der Kondensation auf der Oberfläche abhängen, da die Absorptions- beziehungsweise die Diffusionscharakteristika an der Oberfläche sich verändern, wenn sich Kondensation an der Oberfläche bildet.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, die Lichtquelle zu steuern, um Licht auszustrahlen oder den Lichtdetektor zu steuern, um das Licht zu erfassen. Das Ausstrahlen und das Erfassen von Licht kann durch die Steuervorrichtung gesteuert werden.
Die Oberfläche kann eben oder konvex sein. Alternativ dazu kann wenigstens ein Teil der Oberfläche eben oder konvex sein. Dies ist eine besonders gut geeignete Oberflächenform. Eine ebene Oberfläche kann ermöglichen, Licht im Wesentlichen unverzerrt durch die Oberfläche durchzulassen, während die konvexe Oberfläche eingesetzt werden kann, um einen Linseneffekt zu erzeugen, zum Beispiel, um einen größeren Anteil des Lichts zum Lichtdetektor hin zu leiten.
Die Vorrichtung kann eine Platte oder Linse umfassen, wobei wenigstens ein Teil wenigstens einer Seite der Platte oder Linse die Oberfläche ausbildet. Die Platte oder Linse kann eine besonders geeignete Implementierung der Oberfläche sein.
So kann zum Beispiel wenigstens ein Teil der Platte oder Linse mit Bezug auf das durch die Lichtquelle gestrahlte Licht transparent oder reflektierend sein. Auf diese Weise kann die Linse als ein Glas oder ein Spiegel wirken.
So können zum Beispiel beide Seiten der Platte oder Linse in direktem Kontakt mit dem Gas in der Messkammer stehen. Da beide Seiten der Platte oder Linse in der Messkammer das Gas berühren, ist die Berührungsoberfläche besonders groß. Ferner können die Temperatur der Platte oder Linse der Temperatur des Gases in der Messkammer ähnlicher sein. In einem besonderen Implementierungsbeispiel können die Platte oder Linse fest mit einer Wand an einer Seite der Platte oder Linse befestigt sein und von der Wand der Messkammer aus in die Messkammer hineinragen.
Nach einem besonderen Beispiel umfasst eine Grenzfläche zwischen der Lichtquelle oder dem Lichtdetektor und einem Inneren der Messkammer die Oberfläche. Dies ist eine vergleichsweise einfache Implementierung, bei der die Kondensation auf der Oberfläche der Grenzfläche erfasst wird.
Die Vorrichtung kann einen Widerstand umfassen, wie etwa eine an der Messsonde befestigte Röhre, wobei ein erstes Ende des Widerstands eine Fluidverbindung mit der Messkammer aufweist und ein zweites Ende des Widerstands offen ist. Diese Röhre kann als ein „Prozessbeurteilungsprüfkörper“ wirken, um die Bedingungen in anderen Röhren in derselben Umgebung wie die Vorrichtung zu replizieren. So kann sie zum Beispiel eingesetzt werden, um auszuwerten, ob es in dieser Röhre zu Kondensation kommt.
Die Vorrichtung kann einen Dampfsterilisator umfassen, umfassend eine Sterilisationskammer, wobei der Dampfsterilisator konfiguriert ist, Dampf in die Sterilisationskammer einzuspritzen, um ein Objekt in der Sterilisationskammer zu sterilisieren, wobei die Messkammer fluidisch mit der Sterilisationskammer verbunden ist. Die Fluidverbindung der Messkammer mit der Sterilisationskammer ermöglicht es, die Dampfbedingungen in der Sterilisationskammer auszuwerten. Der Dampfsterilisator kann ferner konfiguriert sein, die Sterilisationskammer vor dem Einspritzen des Dampfs zu evakuieren oder alternierend ein Evakuieren einer Sterilisationskammer und ein Einspritzen des Dampfs auszuführen.
Die Messsonde kann frei beweglich innerhalb wenigstens eines Ladungsraums der Sterilisationskammer angeordnet sein. So ist zum Beispiel in manchen Ausführungsformen die Messsonde nicht fest in der Sterilisationskammer befestigt, sondern kann umbewegt werden. Die Messsonde kann optional weiterhin zum Beispiel über einen flexiblen Draht an der Sterilisationskammer befestigt sein.
Die Messkammer kann durch einen Widerstand, wie etwa eine Röhre, eine Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer aufweisen. Dies hilft dabei, einen Prozessbeurteilungsprüfkörper zu erzeugen, um die Sterilisationsbedingungen mit Bezug auf die Sterilisation der Innenseite eines röhrenförmigen Instruments auszuwerten.
Die Sterilisationskammer kann die Messsonde umfassen. Demnach kann die Messsonde fest innerhalb der Innenseite der Sterilisationskammer befestigt sein. Dies kann erzielt werden, indem die Messsonde unmittelbar, z. B. an einer Wand der Sterilisationskammer starr befestigt wird, oder indem die Messsonde über einen flexiblen Draht an der Innenseite der Sterilisationskammer befestigt wird.
Die Vorrichtung kann eine Steuervorrichtung umfassen, konfiguriert zum wiederholten Empfangen des Erfassungssignals von dem Lichtdetektor während eines Sterilisationsvorgangs im Dampfsterilisator und zum Bestimmen, auf der Grundlage des Erfassungssignals, ob die Flüssigkeit auf der Oberfläche erfasst wird. Dies hilft dabei, auszuwerten, in welchem Zeitraum oder in welchen Zeiträumen die Sterilisationsbedingungen erfüllt werden. So können zum Beispiel Sterilisationsstandards einen bestimmten Zeitraum vorschreiben, währenddessen sich eine Kondensation auf zu sterilisierenden Oberflächen ausbilden muss. Durch Ausführen des Erfassens und durch wiederholtes Analysieren des Erfassungssignals während eines Intervalls kann ausgewertet werden, ob der vorgegebene Zeitraum erreicht worden ist.
Der Dampfsterilisator kann konfiguriert sein, den Sterilisationsvorgang darauf basierend einzustellen, ob die Flüssigkeit während des Sterilisationsvorgangs auf der Oberfläche erfasst wird. So kann zum Beispiel, wenn die Kondensation zunächst während eines vorgegebenen Zeitraums t erfasst worden ist, der Dampfsterilisator dann konfiguriert sein, seinen Sterilisationsvorgang über wenigstens ein vorgegebenes Zeitintervall Δt bis hin zu t+Δt fortzuführen. Ferner kann, wenn zu einem Zeitraum, zu dem ein Auftreten von Kondensation zu erwarten wäre, ein Ausbleiben von Kondensation erfasst wird, der Sterilisator konfiguriert sein, den Fortschritt zum Beispiel durch Erhöhen der Dampfversorgung einzustellen. Weitere Maßnahmen zum Einstellen des Vorgangs auf der Grundlage dessen, ob die Flüssigkeit erfasst wird, können ebenfalls eingesetzt werden.
Die Kondensation kann die Kondensation von Wasserdampf umfassen. Dies ist besonders für eine Dampfsterilisationsvorrichtung zum Überwachen des Sterilisationsvorgangs geeignet. Die Steuereinheit kann Wasserdampfkondensation auf der Grundlage der erfassten Lichtintensitäten erfassen. Die Frequenz von gestrahltem Licht kann derart ausgewählt werden, dass das durch die Oberfläche durchgelassene oder von der Oberfläche reflektierte Licht stark vom Vorliegen von Kondensation abhängig ist.
Die Lichtquelle kann eine Lampe und/oder einen Lichtleiter umfassen. Die Lichtquelle kann eine Lampe und einen Lichtleiter umfassen. Der Lichtleiter kann konfiguriert sein, um das Licht von der Lampe zu der Messkammer und zu der Oberfläche hin zu leiten.
Der Lichtdetektor kann einen Lichtsensor und/oder einen Lichtleiter umfassen. Der Lichtdetektor kann einen Lichtsensor und den Lichtleiter umfassen. Der Lichtleiter kann konfiguriert sein, um das von der Oberfläche reflektierte oder durch diese durchgelassene Licht zu dem und auf den Lichtsensor zu leiten. Hierzu sind die Lichtleiter der Lichtquelle und des Lichtdetektors derart angeordnet, dass diese Lichtleiter miteinander kooperieren, um einen Lichtpfad durch die Messkammer von der Lichtquelle über die Oberfläche hin zu dem Lichtdetektor auszubilden.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen von Kondensation bereitgestellt. Das Verfahren umfasst Folgendes:

Strahlen von Licht auf oder durch eine Oberfläche innerhalb einer Messkammer einer Messsonde;
Erfassen des Lichts, das mit der Oberfläche interagiert hat, und Umwandeln des erfassten Lichts in ein Erfassungssignal; und
Bestimmen, auf der Grundlage des Erfassungssignals, ob eine Flüssigkeit auf der Oberfläche erfasst wird.

Dieses Verfahren ist hochgradig dafür geeignet, den Dampfzustand zu überwachen.
Das Verfahren kann das Einspritzen von Dampf in eine Sterilisationskammer zum Sterilisieren eines Objekts in der Sterilisationskammer umfassen, wobei die Messkammer fluidisch mit der Sterilisationskammer verbunden ist. Das Vorliegen von Kondensation ist ein wichtiger Faktor für eine erfolgreiche Sterilisation.
Nach einem Aspekt der Erfindung enthalten die Vorrichtung und das Verfahren einen optischen Aufbau, der die Wasserdampfdichte messen oder das Vorliegen von Oberflächenkondensation erfassen kann. Dieser Aufbau kann entweder direkt in einer Sterilisationskammer angeordnet oder in einer Messkammer eingebettet sein, die mit einem Prozessbeurteilungsprüfkörper, zum Beispiel einer langen Röhre, verbunden sein kann. Die Vorrichtung kann ferner als eine Parametereingabe zum Steuern des Dampfsterilisationsvorgangs eingesetzt werden.
Nach einem Aspekt der Erfindung ist eine Messvorrichtung bereitgestellt, die in jedem Durchlauf eines Dampfsterilisators eingesetzt werden kann, wie in verschiedenen Standards definiert, z. B. [ISO17765-1] Satz 10.1.
Nach einem Aspekt der Erfindung kann es aufgrund der Schwankungen der Dampfbedingungen in Sterilisationsvorrichtungen im Laufe des Tags vorteilhaft sein, jede Ladung mit einem reproduzierbaren und absoluten Verfahren zu überwachen.
Durchschnittsfachleute erkennen, dass zuvor beschriebene Merkmale auf jede nützlich erscheinende Art und Weise kombiniert werden können. Darüber hinaus können mit Bezug auf eine Vorrichtung beschriebene Veränderungen und Variationen ebenfalls auf ein entsprechendes Verfahren angewandt werden und mit Bezug auf das Verfahren beschriebene Veränderungen und Variationen können ebenfalls auf die Vorrichtung angewandt werden.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer erörtert. In allen Zeichnungen können ähnliche Objekte mit denselben Bezugszeichen angedeutet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Zeichnungen nicht maßstabsgetreu sind.

1A zeigt ein erstes Beispiel einer Dampfdichte- oder Oberflächenkondensations-Messsonde unter Einsatz von Transmissionsmoduserfassung.
1B zeigt ein erstes Beispiel einer Dampfdichte- oder Oberflächenkondensations-Messsonde unter Einsatz von Reflexionsmoduserfassung.
2 zeigt eine Vorrichtung zum Überwachen von Dampfsterilisationsbedingungen.
3A zeigt ein zweites Beispiel einer Dampfdichte- oder Oberflächenkondensations-Messsonde unter Einsatz von Übermittlungsmoduserfassung.
3B zeigt ein zweites Beispiel einer Dampfdichte- oder Oberflächenkondensations-Messsonde unter Einsatz von Reflexionsmoduserfassung.
4 zeigt ein drittes Beispiel einer Dampfdichte- oder Oberflächenkondensations-Messsonde.
5 zeigt ein viertes Beispiel einer Dampfdichte- oder Oberflächenkondensations-Messsonde.
6 zeigt mehrere Beispiele für Positionen der Messsonden innerhalb einer Sterilisationskammer oder an der Wand der Sterilisationskammer.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Sterilisieren einer Ladung darstellt.
8 zeigt ein Flussdiagramm, das ein weiteres Verfahren zum Sterilisieren einer Ladung darstellt.
9 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Erfassen von Kondensation darstellt.

Detaillierte Beschreibung
Im IR-Wellenlängenbereich zwischen etwa 1000 und 1600 nm weist die optische Absorption von Wasser(dampf) verschiedene starke Spitzen auf, wobei die Absorption von Luft und anderen nicht kondensierbaren Gasen um mehrere Größenordnungen kleiner ist. Aus diesem Grund werden diese Wellenlängen in der folgenden Beschreibung in einer Vorrichtung eingesetzt, um Wasser und Wasserdampf zu erfassen. Allerdings versteht es sich, dass die hier offenbarten Grundlagen wie erwünscht auch in Verbindung mit anderen Wellenlängen eingesetzt werden können, einschließlich sichtbarem und ultraviolettem Licht. Darüber hinaus können unter Einsatz der hier dargelegten Grundlagen andere Strahlungsarten und ihre Absorption, ihre Transmission und/oder ihr Reflexionsgrad eingesetzt werden, um Merkmale des verfügbaren Wassers (Wasserdampfs) zu erfassen.
Eine Sonde 101 zum Messen der Wasserdampfdichte oder der Oberflächenkondensation ist schematisch in 1A dargestellt. Eine alternative Implementierung einer Messsonde 102 ist schematisch in 1B dargestellt.
Die Sonde 101 umfasst eine Messkammer 3. Die Wände der Messkammer 3 können zum Beispiel aus einem Material gefertigt sein, das einem gesättigten Dampf bei höheren Temperaturen (d.h.. in dem angegebenen Temperaturbereich, zum Beispiel zwischen 100 und 150 °C) gegenüber beständig ist, für Gase und Fluide undurchlässig ist, optional eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die wesentlich höher ist als die eines Luft-Dampf-Gemischs, und die optisch nicht transparent ist. Eines der Materialien mit diesen Eigenschaften ist Rostfrei-Stahl, insbesondere Rostfrei-Stahl vom Typ 316L, der den weiteren Vorteil aufweist, dass seine Oberfläche poliert werden kann, um optische Spiegel zu erzeugen.
Das Innere der Messkammer kann eine zylindrische Form aufweisen. Eine solche zylindrische Form ahmt die in MIS-lnstrumenten eingesetzten Kanäle nach und ist vergleichsweise leicht herzustellen.
Typische Innenmaße der Messkammer reichen von wenigen Millimetern hin zu wenigen Zentimetern. Zu Kriterien, die zum Bestimmen des Innendurchmessers der Messkammer in Betracht gezogen werden können, zählen der Durchmesser des Kanals eines nachzuahmenden medizinischen Instruments und die erwünschte Länge des optischen Pfads. Typischerweise ist die Messkammer viel kleiner als die Sterilisationskammer, so kann zum Beispiel eine Länge oder Breite der Messkammer kleiner sein als ein Zehntel oder ein Hundertstel der Länge, der Breite oder der Tiefe der Sterilisationskammer.
Das von einer angemessenen IR-Quelle, zum Beispiel einer Leuchtdiode (LED) gestrahlte Licht tritt über eine erste optische Faser 1 in eine Messkammer 3 ein und verlässt die Kammer über eine zweite optische Faser 2, durch die das Licht zu einem IR-Detektor geleitet wird. Die IR-Absorption durch den Wasserdampf wird entlang des optischen Pfads 4 gemessen. Die Absorption, die entlang des optischen Pfads 4 auftritt, ist abhängig von der Dichte des Wasserdampfs und der Länge des optischen Pfads in der Messkammer. Manche mögliche Anordnungen der Messkammer werden in 1 dargestellt. In der Anordnung aus 1A wird das von der ersten optischen Faser 1 gestrahlte Licht unmittelbar durch die zweite optische Faser 2 aufgenommen. In der in 1B gezeigten Anordnung ist eine reflektierende Oberfläche 7, z. B. ein Spiegel, bereitgestellt. Die reflektierende Oberfläche 7 kann optional zum Beispiel konkav sein, um einen größeren Anteil des Lichts in die zweite optische Faser 2 zu leiten. Das aus der ersten optischen Faser 1 gestrahlte Licht wird durch die reflektierende Oberfläche 7 reflektiert und durch die zweite optische Faser 2 aufgenommen. Im Vergleich zu der in 1A gezeigten Anordnung weist die in 1B gezeigte Anordnung einen längeren optischen Pfad 4 auf, da das Licht zweimal durch die Messkammer 3 läuft.
In der Anordnung aus 1A sowie der aus 1B kann eine optionale Röhre 5 an der Messkammer 3 angebracht werden. Auf diese Weise kann ein Prozessbeurteilungsprüfkörper ausgebildet werden.
Die Verbindung zwischen der Röhre 5 und der Messkammer 3 sollte leckdicht sein, was zum Beispiel durch Verschweißen der beiden Teile miteinander erzielt werden kann, wenn die Röhre 5 ebenfalls aus Metall besteht. Alternativ dazu kann zum Beispiel eine O-Ringdichtung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Synthetikkautschuk (z. B. Viton) eingesetzt werden, die mithilfe eines Schraubmechanismus (in den Zeichnungen nicht gezeigt) zwischen der Röhre 5 und einer Nut in der Messkammer 3 zusammengepresst wird. Diese Anordnung weist den Vorteil auf, dass die Röhre 5 mit einer anderen Röhre ausgetauscht werden kann und somit können Röhren mit verschiedenen Längen oder verschiedenen Eigenschaften eingesetzt werden. Davon abgesehen ermöglicht eine solche Dichtung den Einsatz von Röhren 5 aus anderen Materialien, wie etwa aus Polymeren. Eine ähnliche Dichtung kann eingesetzt werden, um die optische Faser an der Messkammer zu befestigen, wenngleich zahlreiche alternative Durchleitungen denkbar sind.
Der Innendurchmesser und die Länge der Röhre 5 können gewählt werden, um die Merkmale (z. B. Maße) der Kanäle in zu sterilisierenden MIS-lnstrumenten darzustellen. In einem typischen Fall kann dieser Innendurchmesser im Bereich von wenigen Millimetern liegen. Allerdings ist der genaue Durchmesser der Röhre 5 anscheinend nicht besonders bedeutend. Die Länge des Kanals kann ein wichtigerer Parameter zum Replizieren des Dampfdurchdringungszustands innerhalb des zu sterilisierenden MIS-lnstruments sein. Je nach den zu sterilisierenden Kanälen kann die Länge der „Beurteilungsröhre“ identifiziert und ausgewählt werden. Die Länge des Prozessbeurteilungsprüfkörpers kann annähernd gleich der Länge des zu sterilisierenden Kanals ausgewählt werden. Alternativ dazu kann aus Sicherheitsgründen die Länge des Prozessbeurteilungsprüfkörpers ausgewählt werden, länger zu sein als der zu sterilisierende Kanal. Falls mehrere zu sterilisierende Kanäle mit verschiedenen Längen vorliegen, kann der Prozessbeurteilungsprüfkörper eine Röhrenlänge aufweisen, die auf dem längsten zu sterilisierenden Kanal basiert. Über das offene Ende 6 der Röhre 5 kann das Dampf-Luft-Gemisch in der Sterilisationskammer in den Prozessbeurteilungsprüfkörper eintreten. Am geschlossenen Ende der Röhre 6, an dem die Messkammer 3 angebaut ist, werden die somit erzeugten Dampfbedingungen den Dampfbedingungen in den in zu sterilisiereriden MIS-Instrumenten vorliegenden Kanälen entsprechend angepasst.
So kann zum Beispiel der Innendurchmesser der Messkammer 3 gleich oder ähnlich (oder im Wesentlichen ähnlich) dem Innendurchmesser der Röhre 5 ausgewählt werden. Hierdurch werden die zuvor erwähnten Komplikationen aufgrund des Behälters für Bls oder Cls in herkömmlichen hohlen PCDs verhindert [VDO15-2].
Um unter den erschwerten Bedingungen in der Sterilisationskammer zu bestehen, können die optischen Fasern aus einem Glas-Glas-Typ mit einer Schutzbeschichtung aus zum Beispiel Polyimid bestehen.
Multimodale Fasern mit einem Kerndurchmesser im Bereich von 200-800 µm können für diesen Zweck geeignet sein. Die Metallteile der Messkammer können aus Rostfrei-Stahl (zum Beispiel 316L) oder einem anderen Material gefertigt sein, das nicht, zum Beispiel durch gesättigten Dampf, erodiert.
Geeignete Längen für optische Pfade für diese Anordnungen können zwischen 2 und 15 mm liegen. Allerding stellt die Pfadlänge keine Einschränkung der vorliegenden Erfindung dar.
Für Wasserdampf mit einem Druck von 3 Bar liegt die IR-Absorption für eine Wellenlänge von 1450 nm - einer der Absorptionsspitzen - in der Größenordnung von wenigen Prozentpunkten. Dies würde dazu führen, dass das System vergleichsweise ungenau ist und zu Instabilitäten des optischen Systems neigt.
In einer Ausführungsform können zwei verschiedene Wellenlängen eingesetzt werden, um die Messgenauigkeit zu erhöhen. Es können zwei Wellenlängen mit verschiedenen Absorptionseigenschaften eingesetzt werden. So weisen zum Beispiel Wellenlängen von etwa 1300 und 1450 nm solche verschiedenen Absorptionseigenschaften auf. Durch Verwenden von zwei Wellenlängen mit verschiedenen Absorptionseigenschaften kann die Genauigkeit weitgehend verbessert werden und die Instabilitäten des optischen Systems werden wirksam unterdrückt [VDO13-1]. So können zum Beispiel die zwei Wellenlängen durch Zeitmultiplexen des von zwei LEDs ausgestrahlten Lichts in eine optische Faser und Verwenden desselben Detektors für beide Wellenlängen implementiert werden. Allerdings sind andere Anordnungen ebenfalls möglich, zum Beispiel das Verwenden von separaten Teilen von optischen Fasern für jede Wellenlänge oder das Verwenden derselben optischen Faser für sowohl das eingehende als auch das reflektierte IR-Signal.
Eine beispielhafte Realisierung des Messsystems, einschließlich eines Senders 210 und eines Empfängers 211, ist schematisch in 2 dargestellt. Der Sender 210 umfasst zwei Leuchtdioden, LED1 201 und LED2 202, einen Kombinator 203 und eine Linse 204. Der Empfänger 211 umfasst einen Detektor 206 und einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 207. Der Sender 210 und der Empfänger 211 sind über eine erste optische Faser 1 beziehungsweise eine zweite optische Faser 2 optisch mit der Messkammer 3 gekoppelt. Im Betrieb werden die LEDs 201 und 202 abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Das Licht beider LEDs 201, 202 wird über einen Kombinator 203 und eine Linse 204 in eine optische Faser 1 gekoppelt. Das durch die optische Faser 1 verlaufende Licht wird dann in die Messkammer 3 gekoppelt. Licht von innerhalb der Messkammer 3 wird durch die zweite optische Faser 2 hin zu dem Detektor 206 des Empfängers 211 geleitet. Das durch die Fasern 1, 2 und die Messkammer 3 transmittierte optische Signal wird durch den Detektor 206 in eine Analogspannung umgewandelt, die an den Analog-Digital-Wandler (ADC) 207 angelegt wird. Der ADC 207 ist konfiguriert, einen Digitalwert auszugeben, welcher der an diesen angelegten Spannung entspricht.
Wenn die optische Absorption α in der Messkammer der Größenordnung von wenigen Prozentpunkten entspricht, variieren die Ausgabesignale V₁ und V₂ des ADC für LED1 beziehungsweise LED2 linear mit der Absorption und werden angegeben durch: $V_{1} = I_{1} \times η_{L E D 1} \times S (λ_{1}) \times [1 - ρ \times d \times f (λ_{1})] \times η_{D E T} (λ_{1}) \times G_{A D C}$
$V_{2} = I_{2} \times η_{L E D 2} \times S (λ_{2}) \times [1 - ρ \times d \times f (λ_{2})] \times η_{D E T} (λ_{2}) \times G_{A D C}$
In diesen Gleichungen stehen I₁ und I₂ für den Strom durch LED1 201 beziehungsweise LED2 202 und η_LED1 und η_1LED2 für den Wirkungsgrad von LED1 201 beziehungsweise LED2 202. Die Transmission des optischen Fasersystems (Kombinator 203, Linse 204, Fasern 1, 2 usw.) wird mit S bezeichnet und kann je nach der Wellenlänge λ des IR-Lichts (leicht) schwanken. Die Dampfdichte in der Messkammer wird mit ρ bezeichnet, während d die Länge des optischen Pfads innerhalb der Messkammer 3 angibt. Die Funktion f gibt die spezifische Absorption von Wasserdampf an, die entscheidend von der Wellenlänge λ des Lichts abhängig ist. Der Wirkungsgrad des Detektors wird mit ηDET bezeichnet und hängt ebenfalls von der Wellenlänge λ ab. Die Verstärkung des ADC, einschließlich seines Vorverstärkers, wird mit G_ADC bezeichnet. Es wird darauf hingewiesen, dass diese Gleichungen hier nur als ein Arbeitsbeispiel offenbart werden. Es können andere Gleichungen und Formeln eingesetzt werden, um die Messwerte nach den hier offenbarten Grundlagen zu verarbeiten.
Bei ausbleibendem Wasserdampf ist die IR-Absorption vernachlässigbar, und in diesem Fall können die obigen Gleichungen folgendermaßen vereinfacht werden: $V_{1} = I_{1} \times η_{L E D 1} \times S (λ_{1}) \times η_{D E T} (λ_{1}) \times G_{A D C}$
$V_{2} = I_{2} \times η_{L E D 2} \times S (λ_{2}) \times η_{D E T} (λ_{2}) \times G_{A D C}$
Die Spannungen V₁ und V₂ können aneinander angeglichen werden, indem die an LED1 201 angelegte Stromstärke I₁ und die an LED2 202 angelegte Stromstärke I₂ eingestellt werden. Der Wert von V₁ und V₂ bei ausbleibendem Wasserdampf wird hiernach als V₀ bezeichnet. Demnach wird bei ausbleibendem Wasserdampf angenommen, dass V₁ = V₂ = V₀. Wenn Wasserdampf vorliegt, können die Werte für V₁ und V₂ ausgedrückt werden als: $V_{1} = V_{0} \times [1 - ρ \times d \times f (λ_{1})]$
$V_{1} = V_{0} \times [1 - ρ \times d \times f (λ_{2})]$
Das Differenzsignal V_ρ = V₁-V₂ ergibt sich aus: $V_{ρ} = V_{0} \times ρ \times d \times [f (λ_{1}) - f (λ_{2})]$
Durch Division der Differenzspannung V_ρ durch V₀ ergibt sich: $V_{ρ} = ρ \times d \times [f (λ_{1}) - f (λ_{2})] C_{c a l} \times ρ$
Hierbei ist C_cal eine Kalibrierungskonstante, die nur die Absorptionseigenschaften von Wasserdampf und die Länge des optischen Pfads in der Messkammer enthält. Hierbei ist C_cal definiert als: $C_{c a l} = d \times [f (λ_{1}) - f (λ_{2})]$
In einer bestimmten beispielhaften Implementierung kann, wenn die LEDs abwechselnd mit einer Rate von 14 kHz ein- und ausgeschaltet werden, ein 12-Bit-ADC eingesetzt wird, die Signale V₁ und V₂ mit 56 kHz abgetastet werden und das Ergebnis über 0,25 s gemittelt wird, das Absorptionssignal V_ρ mit einer höheren Genauigkeit als 1 % des Wertes, der dem gesättigten Dampf entspricht, gemessen werden. Bei diesen Parametern handelt es sich nur um Beispiele.
Es ist wichtig, zu erkennen, dass die Bestimmung der Dampfdichte durch verschiedene zusätzliche Effekte beeinflusst werden kann.
Erstens kann es, wenn ein Luft-Dampf-Gemisch in der Messkammer vorliegt, zu Tröpfchenbildung kommen, was zu Rayleigh-Streuung und Mie-Streuung des IR-Lichts führt. Je nach der Anordnung der Messkammer führt dies zu einer Abnahme oder einer Zunahme der Lichtstärke, die den Detektor erreicht, und dies kann zu großen Fehlern in den gefolgerten Dampfdruckwerten führen.
Zweitens sind die Absorptionsspitzen von flüssigem Wasser mit Bezug auf die von Wasserdampf versetzt.
Drittens kann jegliche Oberflächenkondensation in der Messkammer die Transmission oder Reflexion des IR-Lichts dramatisch beeinflussen, was eine.zuverlässige Messung der Dampfdichte verhindert.
Diese Effekte können durch Erwärmen der Komponenten der Messkammer auf eine ausreichend (z. B. wenige Grad) über der Temperatur des Dampfs, der in die Sterilisationskammer eintritt, nahezu vollständig eliminiert werden. Dies kann entweder durch ein optionales zweckbestimmtes Heizgerät 15 und eine Temperatursteuereinheit oder durch thermisches Verbinden der Messkammer mit einem spezifischen Teil des Sterilisators, der eine ausreichend hohe Temperatur aufweist, erzielt werden. Ein solcher ausreichend warmer Teil des Sterilisators kann z. B. ein beheizter Mantel des Sterilisators sein, der derart gesteuert wird, dass seine Temperatur eine höhere ist als die Temperatur der Sterilisationskammer. Demnach ist der spezifische Teil des Sterilisators ein Teil, der Einrichtungen aufweist, um ihn auf eine Temperatur zu erwärmen, die höher ist als der Rest des Sterilisators, insbesondere eine Temperatur, die höher ist als die Temperatur des Dampfs, der in die Sterilisationskammer eingespritzt wird.
In einem spezifischen Beispiel einer möglichen Umsetzung der Vorrichtung nach 1A und 2 können die Lichtquellen 201 und 202 durch Leuchtdioden implementiert werden, die Licht mit etwa 1300 nm beziehungsweise 1450 nm ausstrahlen. Diese LEDs können mit einer Frequenz von, zum Beispiel, 14 kHz durch Stromstärken im Bereich von 20 bis 40 mA abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden, was eine optische Ausgangsleistung von etwa 2 mW im Wellenlängenbereich von etwa 1300 nm und 1450 nm ergibt. Das Licht dieser zwei Quellen kann mit einem Punktmuster-Strahlensplitter, wie zum Beispiel dem Kombinator 203 in Faser 1 kombiniert und fokussiert werden. Eine asphärische Linse kann zum Beispiel als die Linse 204 eingesetzt werden.
Mit dieser Konfiguration kann etwa 0,2 mW optische Leistung einer jeden LED wirksam in Faser 1 gekoppelt werden. Für die Fasern 1 und 2 kann zum Beispiel eine Glas-Glas-Faser mit einer Polyimidbeschichtung eingesetzt werden, die Temperaturen im eingesetzten Temperaturbereich standhält. Eine optische Faser mit einer numerischen Apertur von 0,26 kann eingesetzt werden. Der vollständige Öffnungswinkel für Licht kann etwa 30° betragen. Eine Faser mit einem Kerndurchmesser von 0,6 mm kann eingesetzt werden. Verbindungen zwischen den verschiedenen Fasern und optischen Komponenten können, mit SMA(SubMiniature version A)-Steckern implementiert werden. Unter Einsatz der so beschriebenen Konfiguration kann die Leistung des Lichts, das in die Messkammer 3 eintritt, etwa 0,1 mW betragen.
Die Länge des optischen Pfads in der Messkammer kann zum Beispiel 7 mm betragen. Dies deutet darauf hin, dass etwa 2 % des auftreffenden Lichts (2 µW) mit Faser 2 gesammelt werden. In einem bestimmten Beispiel erreicht etwa 1 µW Licht den Detektor 206, wenn die Messkammer 3 Umweltluft enthält. Als Detektor 206 kann eine Fotodiode eingesetzt werden. Diese Fotodiode kann einen Sensorbereich mit einem Durchmesser von, zum Beispiel, 1 mm und eine Empfindlichkeit von, zum Beispiel, 0.9 A/W aufweisen. Der Lichtempfänger 211 kann ferner einen Transkonduktanzverstärker (in der Zeichnung nicht gezeigt) umfassen, konfiguriert zum Umwandeln des Detektorsignals in eine Spannung. Dieser Transkonduktanzverstärker kann einen Operationsverstärker umfassen. Zum Beispiel kann der Verstärker ein Ausgangssignal von 200 mV/µW und ein RMS-Rauschen in der Größenordnung von 100 µV bei einer Bandbreite von 400 kHz ergeben. Dies ergibt ein Signal-Rausch-Verhältnis von 300 (Rauschen von Spitze zu Spitze), das durch Abtastung und Mittelwertbildung des Signals über ein vorgegebenes Zeitintervall um einen Faktor von über 100 verbessert werden kann.
In einer solchen Ausführungsform können die optischen Signale bei 1300 nm und 1450 nm um 2 % beziehungsweise 4 % verringert werden, wenn der gesättigte Dampf bei 134 °C (3,14 bar) (im Vergleich zu Umgebungsluft) in der Messkammer vorliegt. Die zuvor beschriebenen Gleichungen können eingesetzt werden, um die Steuervorrichtung zu programmieren, um die Konzentration von Wasserdampf zu bestimmen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Steuervorrichtung 212 konfiguriert sein, die Intensität der empfangenen optischen Signale mit einem vorgegebenen Schwellenwert zu vergleichen, um zu bestimmen, ob die Konzentration von Wasserdampf eine entsprechende vorgegebene Konzentration erfüllt. Eine Nachschlagetabelle kann bereitgestellt sein, um erfasste Lichtstärken auf zuvor berechneten entsprechenden Wasserdampfkonzentrationen abzubilden.
Das Auftreten von Kondensation auf den Spitzen der Fasern 1 und 2 kann diese Reduktionsprozentsätze von erfassten Lichtstärken um einen Faktor von etwa 2 verstärken. Beim Einsetzen einer Konfiguration nach 1B (Reflexionsgeometrie) ergab sich, dass auftretende Kondensation auf den Faserspitzen und der reflektierenden Oberfläche 7 das Ausgabesignal bei 1450 nm in einem Experiment um über 20 % verringert. Der Gebrauch von zusätzlichen Platten oder Linsen 8 (in der Folge in größerem Detailreichtum beschrieben) bewirkt ferner ein Verringern der Intensität der erfassten optischen Signale um einen vorgegebenen Prozentsatz, wenn Kondensation auf den Platten oder Linsen ausgebildet wird. Der Verringerungswert der Lichtintensität hängt von der spezifischen Implementierung ab und kann experimentell bestimmt werden. Demnach kann zum Erfassen von Kondensation ein Schwellenwert aus diesen Prozentwerten abgeleitet werden und kann eingesetzt werden, um die Steuervorrichtung 212 zu programmieren. Wenn die erfasste Lichtintensität unter den vorgegebenen Schwellenwert abfällt, wird die Kondensation von der Steuervorrichtung erfasst.
3 stellt ein zweites Beispiel einer Dampfdichte- oder Oberflächenkondensations-Messsonde dar. In diesem Beispiel wird die Messkammer zum Erfassen von Oberflächenkondensation optimiert. 3A zeigt eine Messsonde 301, umfassend eine Messkammer 3 mit einer Transmissionsgeometrie, während 3B eine Messsonde 302, umfassend eine Messkammer mit Reflexionsgeometrie, zeigt. Die Konfigurationen ähneln stark den Konfigurationen aus 1A und 1B. Ferner kann die Messkammer aus 3A oder 3B in der in 2 abgebildeten Messvorrichtung implementiert werden. Demnach werden in der Folge nur die Unterschiede im Detail beschrieben. In den Anordnungen des zweiten Beispiels muss das Licht, das über die erste optische Faser 1 in die Messkammer 3 eintritt, mehrere zusätzliche Platten oder Linsen 8 passieren, die transparent sein können, aber Oberflächen entlang des optischen Pfads aufweisen, an denen Kondensation auftreten kann, bevor das Licht die zweite optische Faser 2 erreicht. Demnach hängt in einer solchen Anordnung die optische Absorption stark von dem Vorliegen von Oberflächenkondensation auf diesen zusätzlichen Platten oder Linsen 8 ab. Das Vorliegen von Kondensation kann mithilfe eines vergleichsweise einfachen Algorithmus erfasst werden, der auf einem Schwellenwert der erfassten Lichtintensität basieren kann. So kann zum Beispiel, wenn die Intensität des durch den Detektor 206 erfassten Lichts über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, „keine Kondensation“ entschieden werden, während, wenn die Intensität des durch den Detektor 206 erfassten Lichts unter dem vorgegebenen Schwellenwert liegt, „Kondensation“ entschieden werden kann. Andere Entscheidungskriterien können ebenfalls angewandt werden.
Die Platten oder Linsen 8 können aus einem Material gefertigt sein, das einem gesättigten Dampf bei höheren Temperaturen (z. B. Temperaturen in dem angegebenen Temperaturbereich, zum Beispiel zwischen 100 und 150 °C) gegenüber beständig ist, optional für Gase und Fluide undurchlässig ist, optional eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die wesentlich höher ist als die eines Luft-Dampf-Gemischs, und die für die in der Sonde eingesetzte(n) Wellenlänge(n) optisch transparent (oder alternativ dazu reflektierend) ist. Eines der Materialien, die eingesetzt werden können, ist N-BK7-Glas. Weitere Materialien sind möglich, diese sind aber in vielen Fällen möglicherweise weniger kosteneffizient.
Für den Kondensationsdetektor kann es am besten sein, wenn die Temperatur der Messkammer der Temperatur des Dampfs in der Sterilisationskammer folgt. Dies kann erzielt werden, indem keine Temperatursteuerung (Heizgerät) eingesetzt wird und indem die Messsonde innerhalb der Sterilisationskammer angeordnet wird. Auf diese Weise kann erfasst werden, ob es in der Sterilisationskammer unter den tatsächlichen Temperatur- und Druckbedingungen in der Sterilisationskammer zu Kondensation kommt.
Durch Kombinieren der Messung mithilfe dieser Vorrichtung mit einer Temperaturmessung, zum Beispiel durch Verwenden eines Temperaturfühlers 16, geben die Daten in Echtzeit an, ob Sterilisationsbedingungen vorliegen oder nicht. Tatsächlich kann entschieden werden, dass Sterilisationsbedingungen vorliegen, wenn es zu Kondensation kommt und die Temperatur über einem vorgegebenen Schwellenwert liegt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die zusätzlichen Platten oder Linsen 8 optional sind. So kann zum Beispiel in der in 3B dargestellten Reflexionsgeometrie die reflektierende Oberfläche 7 die Platte/Linse ersetzen. Wenn es auf der reflektierenden Oberfläche 7 zu Kondensation kommt, ändern sich die Eigenschaften des reflektierten Lichts beträchtlich, ähnlich der Veränderung bei der Transmission von Licht durch die zusätzlichen Platten oder Linsen 8. Diese Änderung des reflektierten Lichts wird durch den Detektor 260 erfasst, sodass das Vorliegen der Kondensation auf der reflektierenden Oberfläche erfasst werden kann.
Auf ähnliche Weise ist es bei der in 3A gezeigten Transmissionsgeometrie möglich, die Kondensation ohne die zusätzlichen Platten oder Linsen 8 zu erfassen. In diesem Fall kann zum Beispiel Kondensation, die sich auf der Oberfläche 103 der Spitze der optischen Faser bilden kann, wobei die optische Faser in der Messkammer endet, erfasst werden. Diese Oberfläche 103 kann die Oberfläche einer Grenzfläche zwischen der Lichtquelle und dem Inneren der Messkammer oder die Oberfläche der Grenzfläche zwischen dem Lichtdetektor und dem Inneren der Messkammer sein. Diese „Grenzfläche“ kann die Spitze der optischen Faser selbst sein oder zum Beispiel eine Linse oder eine transparente Platte, durch die das Licht in die Messkammer eindringt. So kann diese Grenzfläche zum Beispiel bei einer Implementierung ohne eine optische Faser die Beabstandung zwischen der Lampe oder dem Sensor und der Messkammer sein.
4 stellt eine dritte beispielhafte Anordnung der Messsonde dar. Wenngleich die Anordnung nur in der Transmissionsgeometrie dargestellt wird, kann dasselbe Grundprinzip auf die Reflexionsgeometrie angewandt werden. Die meisten der Elemente der Anordnung ähneln der Anordnung aus dem ersten Beispiel. In der Folge werden nur die Differenzen beschrieben. Insbesondere umfasst die Anordnung des dritten Beispiels eine Kapillarröhre 9 (bei der es sich um eine Röhre mit einem kleinen Innendurchmesser, wie zum Beispiel 0,1 mm handeln kann), eine Röhre 11 und ein Ventil 10, um die Röhre 11 fluidisch mit der Kapillarröhre 9 zu verbinden. Nach einem typischen Sterilisationsvorgang verbleibt eine gewisse Menge Wasserdampf oder Kondensat in der Röhre eines Prozessbeurteilungsprüfkörpers. Optional können die Messkammer und die Röhre nach jedem Vorgang gespült werden, um die Genauigkeit der Messwerte zur Wasserdampfdichte zu verbessern. Dies kann zum Beispiel realisiert werden, indem die Kapillarröhre 9 fluidisch mit der Messkammer verbunden wird. Die Messkammer 4 und die Röhre 5 können über die Kapillarröhre gespült werden, die über ein Ventil 10 mit einer Röhre 11 verbunden ist, durch die z. B. trockene Luft zugeführt wird. Die trockene Luft kann zum Beispiel über eine Pumpe (nicht dargestellt) der Röhre 11 zugeführt werden.
Wenngleich nicht dargestellt, kann die Kapillarröhre alternativ dazu durch Hinzufügen der zusätzlichen Platten oder Linsen 8 des zweiten Beispiels zu der in 4 gezeigten Messkammer der Anordnung des zweiten Beispiels hinzugefügt werden.
Diese Kapillarröhre kann auch bei der Kalibrierung (oder Konditionierung) des Sensors eingesetzt werden, um die zuvor erwähnte Kalibrierungskonstante C_cal zu erhalten. Hierzu kann die Kapillarröhre mit einer Quelle für gesättigten Dampf verbunden werden. Unter Einsatz eines kontinuierlichen Dampfstroms werden die Kapillarröhre und die Messkammer (4, Nummer 4) gefüllt. Es werden ausreichende Messungen durchgeführt, während die Messkammer 4 durch die Kapillarröhre 9 mit dem gesättigten Dampf gefüllt wird, um einen genauen Wert für C_cal zu erhalten.
5 stellt eine vierte beispielhafte Anordnung einer Messsonde dar. Im vierten Beispiel wird der Prozessbeurteilungsprüfkörper ausgelassen. Ferner wird eine reflektierende Geometrie unter Einsatz von zwei reflektierenden Oberflächen 7 (oder Spiegeln) implementiert. Der optische Pfad 4 durch die Messkammer 3 von 5 kann durch Verwendung der zusätzlichen reflektierenden Oberflächen 7 vergleichsweise lang sein. Im Allgemeinen können weitere reflektierende Oberflächen 7 hinzugefügt werden, um die Länge des optischen Pfads 4 durch die Messkammer hindurch zu verlängern. Für direkte Messungen der Dampfdichte in jeder Umgebung, insbesondere in einer Sterilisationskammer, kann eine Anordnung wie die in 5 gezeigte verwendet werden. Die (optional konkaven) reflektierenden Oberflächen oder Spiegel 7 leiten das Licht von der optischen Faser 1 zu der anderen optischen Faser 2. Ferner kann in dieser Konfiguration eine Linse im optischen Pfad angeordnet sein. Die Messkammer 3 kann an einem Objekt angebaut sein, das eine ausreichend höhere Temperatur aufweist, um Kondensation an den reflektierenden Oberflächen 7 und/oder den Abschlussoberflächen 501, 502 der optischen Fasern 1, 2 zu verhindern. In vielen Implementierungen ist die Wand der Sterilisationskammer ein geeignetes Beispiel eines solchen ausreichend erwärmten Objekts.
Es versteht sich, dass ähnlich wie bei der reflektierenden Geometriekonfiguration aus 5 die Transmissionsgeometriekonfiguration aus 1 auch ohne den Widerstand 5 implementiert werden kann. Darüber hinaus wird darauf hingewiesen, dass ein Heizelement 15 jeder der hier offenbarten Konfigurationen hinzugefügt werden kann, dies gilt insbesondere für die Konfigurationen in den 1A, 1B, 4 und 5. Da die Konfiguration aus 3 sich auf das Erfassen von Kondensation bezieht, kann das Heizelement in der Konfiguration aus 3 ausgelassen werden. Ferner kann eine Trockenluftversorgung, wie etwa die in 4 gezeigte, der Konfiguration aus 3A oder 3B hinzugefügt werden, sodass jegliche Kondensation in der Messkammer nach und/oder vor dem Erfassen der Kondensation weggeblasen werden kann. Die Anordnung in 5 (ohne Heizgerät) kann zum Beispiel auch in einer Ladung eingesetzt werden, um das Vorliegen von Oberflächenkondensation in einer Ladung zu erfassen. Diese Ladung könnte zum Beispiel ein Textilpaket umfassen.
6 zeigt eine schematische Repräsentation einer Sterilisationsvorrichtung. In 6 sind nur Merkmale, die für das Verständnis der vorliegenden Offenbarung von Bedeutung sind, dargestellt worden. Für ein Verständnis der Messsonde unwesentliche Merkmale sind ausgelassen worden. Die Sterilisationsvorrichtung umfasst Wände 606, die eine wenigstens im Wesentlichen verschließbare Sterilisationskammer 601 ausbilden. Die Sterilisationskammer 601 kann einen beladbaren Raum 609 aufweisen, in den die Ladung 605 platziert werden kann. So kann zum Beispiel wenigstens eine der Wände 606 eine verschließbare Öffnung zum Einführen und Entfernen der Last 605 in die und aus der Sterilisationskammer 601 umfassen. Diese Ladung 605 kann zum Beispiel ein Paket aus Textilien und/oder ein oder mehrere zu sterilisierende Medizingeräte umfassen. Zu diesen Medizingeräten zählen lange, enge Röhren mit wasserundurchlässigen Wänden.
Die Sterilisationskammer 601 kann fluidisch mit einer Pumpe 602 verbunden sein. Wenn die Sterilisationskammer 601 geschlossen ist, kann die Pumpe 602 optional konfiguriert sein, einen Pumpvorgang auszuführen, um jegliches Fluid aus der Sterilisationskammer 601 zu entfernen, um einen Unterdruck in der Sterilisationskammer 601 zu erzeugen. Der Sterilisator kann ferner einen Dampfgenerator 608 umfassen, einschließlich einer Wasserversorgung und Anordnungen zum Verdampfen und Erwärmen des Wassers. Der Dampf kann konditioniert werden, sodass Dampf, der in die Sterilisationskammer 601 eingespritzt wird, vorgegebene Eigenschaften aufweisen kann, einschließlich zum Beispiel einer vorgegebenen Temperatur und/oder einer vorgegebenen Feuchtigkeit. Der Dampfgenerator 608 kann ein elektrisches oder ein anderes Heizelement umfassen, um das Wasser zu erwärmen und zu verdampfen. Alternativ dazu kann der Dampf aus einer externen Quelle wie etwa einem zentralen Wärmeerzeuger eines Krankenhauses zugeführt werden.
Ein typischer Sterilisationsvorgang umfasst drei Phasen. Die erste Phase ist die Konditionierungsphase, während derer die Luft, die anfänglich in der Sterilisationskammer vorliegt, entfernt wird und die Ladung auf die Sterilisationstemperatur erwärmt wird. Dies wird im Allgemeinen durch aufeinanderfolgende Zyklen des Evakuierens der Kammer durch die Pumpe 601 und Einspritzen von gesättigtem Dampf aus dem Dampfgenerator 608 erzielt. Die zweite Phase ist die tatsächliche Sterilisationsphase, während derer die Sterilisationskammer mit gesättigtem Dampf gefüllt wird und (im Allgemeinen durch Regeln des Drucks) über einen vorgegebenen Zeitraum bei der vorgegebenen Temperatur gehalten wird. Während der dritten Phase wird die Sterilisationskammer evakuiert, um die Ladung zu trocknen, und abschließend mit Luft auf atmosphärischen Druck gefüllt, um zu einem sicheren Zustand zurückzukehren, in dem sie geöffnet werden kann. Ungeachtet des zuvor offenbarten typischen Sterilisationsvorgangs können alternative Vorgänge eingesetzt werden, um die Dampfsterilisation zu erzielen. Die hier offenbarten Messsonden können zusammen mit jedem beliebigen geeigneten Sterilisationsvorgang eingesetzt werden.
Eine oder mehrere Messsonden können eingesetzt werden, um die Sterilisationsbedingungen innerhalb der Sterilisationskammer 601 zu überwachen. Allerdings können die hier offenbarten Messsonden auch in anderen Messanwendungen eingesetzt werden.
6 zeigt drei Beispiele dazu, wie eine Messsönde nach der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Sterilisationskammer 601 angeordnet werden kann. Allerdings werden diese Anordnungen nur als Beispiele offenbart, ohne die vorliegende Offenbarung darauf zu beschränken.
In dem ersten Beispiel kann die Messsonde 302 innerhalb der Sterilisationskammer 601 „frei beweglich“ sein. So kann es zum Beispiel möglich sein, die Messsonde 302 in wenigstens einem Teil des Ladungsraums 609 herumzubewegen. Dies kann es zum Beispiel dem Benutzer ermöglichen, die Messsonde 302 innerhalb einer Ladung 602 zu platzieren. Dies kann mit einem flexiblen Draht erzielt werden, zum Beispiel die flexiblen optischen Fasern 1 und 2 umfassend, um die Sonde 302 mit den Öffnungen 607 in der Wand der Sterilisationskammer 601 zu verbinden. Die Lichtleiter 1 und 2 des Lichtsenders 210 beziehungsweise des Lichtempfängers 211 verlaufen durch entsprechende Öffnungen 607 in der Wand 606 der Sterilisationskammer hin zu der Lampe 202 beziehungsweise dem Lichtdetektor 206. Alternativ dazu können die Lichtleiter 1 und 2 auch durch eine einzige Öffnung verlaufen. Alternativ dazu können die Lampe 202 und der Lichtdetektor 206 in der Sterilisationskammer 601 oder in der Wand 606 der Sterilisationskammer 601 angeordnet sein. Da die Lichtleiter 1 und 2 flexibel sind, kann der Benutzer die Sonde 302 innerhalb der Sterilisationskammer 601 herumbewegen. So kann die Sonde 302 zum Beispiel nahe an der Ladung 605 oder in ihrer Mitte angeordnet sein. In diesem Beispiel ist der Widerstand 5 eine gerade Röhre. Dies kann allerdings jede Art von Widerstand sein. So kann zum Beispiel eine Röhre einer bestehenden Vorrichtung für minimalinvasive Chirurgie (MIS) repliziert werden, um als entsprechender Widerstand eingesetzt zu werden. Wenngleich die in der Zeichnung gezeigte Sonde 302 (zum Erfassen von Kondensation) besonders geeignet ist, an beliebigen Positionen in der Sterilisationskammer 601 angeordnet zu werden, können beliebige der anderen hier offenbarten Sonden auf diese Weise frei beweglich gestaltet werden. Wenn zum Erfassen von Dampfdichte eingesetzt, kann diese Sonde mit einem Heizelement 15 bereitgestellt werden, um Kondensation zu verhindern, wie an anderen Stellen in dieser Offenbarung beschrieben. Ferner kann die Sonde mit einer Kapillarröhre 9 versehen werden, um jeglichen Dampf und/oder jegliche Kondensation aus der Messkammer zu spülen. Die Kapillarröhre 9 kann in diesem Fall durch die Öffnung oder durch eine der Öffnungen 607 in der Wand 606 der Sterilisationskammer verlaufen.
In dem zweiten Beispiel ist die Messsonde 400 an der Wand 606 der Sterilisationskammer 601 befestigt. Eine Seite der Messsonde 400 liegt in der Sterilisationskammer 601, während die andere Seite der Messsonde 400 außerhalb der Sterilisationskammer 601 liegt. Ein Ende des Widerstands 5 ist an der Messsonde 400 innerhalb der Sterilisationskammer 601 befestigt und verbindet den Widerstand 5 fluidisch mit der Messkammer 3. Das andere Ende des Widerstands 5 ist geöffnet. Der gesamte Widerstand 5 liegt innerhalb der Sterilisationskammer. Demnach ähneln die Bedingungen des Widerstands den Bedingungen, denen die Ladung 605 ausgesetzt ist. So kann zum Beispiel ein Heizelement 604 eingesetzt werden, um die Wand 606 der Sterilisationskammer 601 zu erwärmen. Demnach wird die Messsonde 400, die auch an der Wand 606 befestigt ist, ebenfalls erwärmt. Die Lichtleiter 1 und 2 der Sonde 400 werden bereitgestellt wie an anderer Stelle im Detail beschrieben. Eine Kapillarröhre 9, ein Ventil 10 und eine Röhre 11 können optional bereitgestellt sein, um die Messkammer der Messsonde 400 mit einem trockenen Gas zu spülen.
Im dritten Beispiel ist die Messsonde 500 an der Wand 606 der Sterilisationskammer in der Nähe des Heizelements 604 der Sterilisationskammerwand 606 befestigt. Auf diese Weise wird die Messkammer der Messsonde 500 über einer vorgegebenen Temperatur gehalten. Die Messsonde 500 ist nicht an einem Prozessbeurteilungsprüfkörper oder einem Widerstand befestigt. Demnach ist die durch die Messsonde 500 ausgeführte Messung mit den allgemeinen Dampfbedingungen in der Sterilisationskammer 601 und nicht den spezifischen Bedingungen in einer langen Röhre in der Sterilisationskammer 601 verknüpft.
In jeder der obigen Anordnungen kann eine Steuervorrichtung 212 bereitgestellt werden. Die Steuervorrichtung 212 kann eine oder mehrere Steuergeräte umfassen, die alle ihre eigene Funktionalität aufwiesen. Diese Steuervorrichtungen können zum Beispiel mithilfe von Halbleitervorrichtungen implementiert werden. So kann zum Beispiel eine Steuervorrichtung den Betrieb der Sterilisationskammer 601 einschließlich des Einspritzens von Dampf steuern, während eine weitere Steuervorrichtung die Messsonde steuern und eine Messausgabe erzeugen kann. Diese Funktionalitätsteilung ist allerdings nur ein Beispiel. Die hier offenbarten Steuerungsaufgaben können auch in einer einzigen Steuervorrichtung implementiert sein.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, den Betrieb der LEDs 201, 202 und des ADC 207 zu steuern. Sie kann ferner das Ventil 10 steuern, das die Röhre 11 mit der Kapillarröhre 9 verbindet. Die Steuervorrichtung kann für verschiedene Aufgaben verantwortlich sein.
So kann die Steuervorrichtung zum Beispiel konfiguriert sein, Elektrizität an die LEDs bereitzustellen, um sie zu veranlassen, Licht zu den erwünschten Zeiträumen zu generieren. Ferner kann die Steuervorrichtung konfiguriert sein, die von dem ADC erzeugten Werte zu empfangen. Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, eine Dampfdichte auf der Grundlage der zuvor beschriebenen Gleichungen zu berechnen. Die Steuervorrichtung kann ferner konfiguriert sein, die Bildung von Kondensation wie zuvor beschrieben auf der Grundlage der von dem ADC empfangenen Werte und/oder eines vorgegebenen Schwellenwerts zu erfassen. Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn in einem vorgegebenen Zeitintervall keine Kondensation erfasst wird. Die Steuervorrichtung kann ferner konfiguriert sein, zum Beispiel die Zeitsteuerung des Sterilisationsvorgangs auf der Grundlage des Messergebnisses und/oder des Alarmsignals dynamisch anzupassen.
In einer besonderen Ausführungsform steuert eine erste Steuervorrichtung die Sterilisationsvorrichtung und eine zweite Steuervorrichtung steuert die Messsonde. Die erste Steuervorrichtung und die zweite Steuervorrichtung können konfiguriert sein, Signale an und voneinander zu senden und zu empfangen, sodass die Messungen mit einer angemessenen Zeitsteuerung gesendet und empfangen werden können, und der Sterilisationsvorgang auf der Grundlage der Messungen eingestellt und optimiert werden kann.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, Echtzeitinformationeri zu den Messwerten und/oder den berechneten Werten bereitzustellen. Ferner kann die Steuervorrichtung konfiguriert sein, die Dampfdichte und/oder die Kondensationsbildung während jedes Sterilisationsvorgangs zu erfassen.
Ferner kann die Steuervorrichtung konfiguriert sein, wenigstens manche der erfassten und/oder berechneten Ergebnisse an ein Krankenhausinformationssystem zu liefern. In einem solchen System können die digitalen Informationen mit Patientendateien gekoppelt werden. Ferner können die digitalen Informationen mit einem relevanten Instrument gekoppelt werden, um Systeme nachzuverfolgen. Dieses relevante Instrument kann die Sterilisationsvorrichtung sein. Alternativ dazu können digitale Informationen mit der sterilisierten Vorrichtung gekoppelt sein. Ferner können die digitalen Informationen mit einem Wartungssystem gekoppelt sein, das mit der Sterilisationsvorrichtung verknüpft ist. So kann zum Beispiel, wenn eine Störung erfasst wird, das System ein Signal an ein Wartungssystem senden, sodass ein Dienst bereitgestellt werden kann, um die Sterilisationsvorrichtung zu reparieren. Darüber hinaus können die für medizinische Vorrichtungen eingesetzten Informationen des Sterilisationsvorgangs mit Patientendateien gekoppelt werden, um die Patientensicherheit zu verbessern.
Es wird darauf hingewiesen, dass, wenngleich in den obigen Beispielen das Licht über die optischen Fasern 1 und 2 zu der Messkammer 3 und von dieser weg geleitet wird, diese optischen Fasern durch andere Komponenten ersetzt werden können. So kann zum Beispiel anstelle der ersten optischen Faser 1 eine Lampe in der Messkammer oder in der Wand der Messkammer bereitgestellt werden, wobei die Lampe derart konfiguriert ist, dass sie Licht mit der/den vorgegebenen Wellenlänge(n) in die Messkammer hineinstrahlt. Die Lampe kann zum Beispiel eine LED umfassen. Zwei oder mehr Lampen können bereitgestellt sein, die optional konfiguriert sein können, Licht mit verschiedenen Wellenlängen auszustrahlen. Anstelle der zweiten optischen Faser 2 kann ein Lichtdetektor in der Messkammer 3 oder in der Wand der Messkammer bereitgestellt sein, wobei der Detektor konfiguriert ist, Licht innerhalb der Messkammer 3 zu erfassen. Alternativ dazu kann eine Breitbandlichtquelle bereitgestellt werden, kombiniert mit einem Spektrometer zum Analysieren der Spektralverteilung des erfassten Lichts. Das Ausstrahlen und Erfassen sowie das Verarbeiten der erfassten Lichtstärken ähnelt den zuvor offenbarten Implementierungen, in denen die optische Faser benutzt wird.
Die hier offenbarten Vorrichtungen und Verfahren ermöglichen Überwachungsvariablen, die relevant sind zum Bestimmen von Dampfsterilisationsbedingungen. Sie ermöglichen das Überwachen von Dampfdurchdringung für jede Ladung des Sterilisators. Im Gegensatz zu Tests auf chemischer und biologischer Basis erfordern die offenbarte Vorrichtung und das Verfahren keine subjektive menschliche Interpretation zum Auswerten der tatsächlichen Sterilisationsbedingungen. Die Vorrichtung kann die Messinformationen in Echtzeit bereitstellen. Ferner kann sie eingesetzt werden, um weiteres Verständnis für den Dampfsterilisationsvorgang zu erhalten. Ferner ermöglicht sie das Konditionieren der Vorrichtung vor dem Gebrauch oder währenddessen.
Als eine allgemeinere Anwendung können die offenbarten Vorrichtungen und Verfahren die Dampfdurchdringung in Kanälen auswerten. Die Vorrichtung kann Dampfdurchdringungstests nach der Spezifikation in den Standards für Dampfsterilisation [EN285, EN867-5, EN13060, ISO11140-3, ISO11140-4, ISO11140-5] ersetzen.
Da das Vorliegen von Wasserdampf direkt anhand von Lichtmessungen gemessen wird, muss es nicht aus indirekten Temperatur(differenz)messungen gefolgert werden. Die Messungen können in der Sterilisationskammer selbst vorgenommen werden, in der die Eigenschaften der zu Sterilisierenden Ladungen direkt erfasst werden. Der Einsatz von optischer Fasertechnologie kann dazu beitragen, das System immun gegen elektrische oder magnetische Interferenz zu machen. Gemeinsam mit der Temperaturmessung bietet das System die Möglichkeit, direkt zu überwachen, ob Sterilisationsbedingungen gegeben sind oder nicht. Die Daten der Messungen können in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden, damit sie zur Prozesssteuerung oder zur Prozessoptimierung eingesetzt werden können.
7 zeigt ein Verfahren zum Sterilisieren einer Ladung. Das Verfahren kann in Schritt 701 mit dem Einspritzen von Dampf in eine Sterilisationskammer mit einer Fluidverbindung mit der Messkammer beginnen. Dieser Schritt kann ferner das Evakuieren der Sterilisationskammer und/oder das Erhöhen des Dampfdrucks in der Sterilisationskammer umfassen. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt 702 des Strahlens von Licht in eine Messkammer einer Messsonde, wobei die Messkammer eine Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer aufweist. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt 703 des Erfassens des Lichts in der Messkammer und des Umwandelns von Licht in ein Erfassungssignal. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt 704 des Erwärmens von wenigstens einem Teil der Messsonde auf eine Temperatur oberhalb einer Kondensationstemperatur des Dampfs. Dieser Erwärmungsschritt kann derart ausgeführt werden, dass wenigstens ein Teil einer Innenwand der Messkammer über die Kondensationstemperatur erwärmt wird, sodass keine Kondensation an dem Teil der Innenwand auftreten kann. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verfahrensschritte in jeder Reihenfolge ausgeführt werden können und insbesondere gleichzeitig ausgeführt werden können. Der Erwärmungsschritt 704 kann gleichzeitig mit dem Dampfeinspritzungsschritt 701 ausgeführt werden und die Schritte des Strahlens von Licht 702 und des Erfassens des Lichts 703 können wiederholt ausgeführt werden, während der Dampf eingespritzt wird und/oder wenigstens der Teil der Messsonde erwärmt wird. In Schritt 705 wird entschieden, ob der Sterilisationsvorgang abgeschlossen ist. Diese Entscheidung kann zum Beispiel auf dem in Schritt 703 erzeugten Erfassungssignal basieren. Falls der Sterilisationsvorgang noch nicht abgeschlossen ist, fährt der Vorgang von Schritt 701 aus fort. Falls der Sterilisationsvorgang abgeschlossen ist, fährt der Vorgang von Schritt 706 aus fort, der Abschlussschritte darstellt, die das Entfernen des Dampfs aus der Sterilisationskammer, das Einspritzen von trockenem Dampf und das Aufbauen eines atmosphärischen Drucks in der Sterilisationskammer enthalten können.
8 zeigt ein weiteres Verfahren zum Sterilisieren einer Ladung. Das Verfahren umfasst Schritt 801 des Ausführens eines Sterilisationsvorgangs zum Sterilisieren einer Ladung durch Einspritzen von Dampf in eine Sterilisationskammer. Dieser Schritt kann ferner das Evakuieren der Sterilisationskammer und/oder das Erhöhen des Dampfdrucks in der Sterilisationskammer umfassen. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt 802 des Strahlens von Licht in eine Messkammer mit einer Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer und einer Öffnung zum Zuführen eines Gases. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt 803 des Erfassens des Lichts in der Messkammer und des Umwandelns des erfassten Lichts in ein Erfassungssignal. In Schritt 804 wird entschieden, ob der Sterilisationsvorgang abgeschlossen ist. Falls der Sterilisationsvorgang noch nicht abgeschlossen ist, fährt der Vorgang von Schritt 801 aus fort, um den Sterilisationsvorgang fortzuführen und optional weitere Messungen unter Einsatz der Schritte 802 und 803 durchzuführen. Es wird darauf hingewiesen, dass zum Beispiel die Verfahrensschritte 801, 802 und 803 in jeder Reihenfolge ausgeführt werden können und insbesondere gleichzeitig ausgeführt werden können. Die Schritte des Strahlens von Licht 802 und des Erfassens von Licht 803 können wiederholt ausgeführt werden, während der Dampf eingespritzt wird und/oder optional die Messsonde erwärmt wird. In Schritt 804 wird entschieden, ob der Sterilisationsvorgang abgeschlossen ist. Diese Entscheidung kann zum Beispiel auf dem in Schritt 803 erzeugten Erfassungssignal basieren. Falls der Sterilisationsvorgang noch nicht abgeschlossen ist, fährt der Vorgang von Schritt 801 aus fort. Falls der Sterilisationsvorgang abgeschlossen ist, fährt der Vorgang von Schritt 805 aus fort, der Abschlussschritte darstellt, die das Entfernen des Dampfs aus der Sterilisationskammer, das Einspritzen von trockenem Dampf und das Aufbauen eines atmosphärischen Drucks in der Sterilisationskammer enthalten können. Nach Schritt 805 oder als Teil von Schritt 805 fährt das Verfahren mit Schritt 806 des Blasens des Gases durch die Öffnung in die Messkammer fort. Auf diese Weise kann die Messkammer nach der Sterilisation gespült werden. In einer alternativen Ausführungsform wird der Schritt 806 vor Schritt 801 ausgeführt.
9 stellt ein Verfahren zum Erfassen von Kondensation dar. Das Verfahren umfasst Schritt 902 des Strahlens von Licht auf oder durch eine Oberfläche innerhalb einer Messkammer einer Messsonde. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt 903 des Erfassens des Lichts, das mit der Oberfläche interagiert hat, und des Umwandelns des erfassten Lichts in ein Erfassungssignal. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt 904 des Bestimmens, auf der Grundlage des Erfassungssignals, ob eine Flüssigkeit auf der Oberfläche erfasst wird. So wird das Erfassungssignal zum Beispiel mit einem Schwellenwert verglichen, um zu entscheiden, ob die Flüssigkeit erfasst wird.
Optional umfasst das Verfahren ferner Schritte zum Ausführen eines Sterilisationsvorgangs. In diesem Fall kann das Verfahren mit einem Schritt 901 des Einspritzens von Dampf in eine Sterilisationskammer zum Sterilisieren eines Objekts in der Sterilisationskammer beginnen, wobei die Messkammer fluidisch mit der Sterilisationskammer verbunden ist. Dieser Schritt 901 kann ferner das Evakuieren der Sterilisationskammer und/oder das Erhöhen des Dampfdrucks in der Sterilisationskammer umfassen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verfahrensschritte in jeder Reihenfolge ausgeführt werden können und insbesondere gleichzeitig ausgeführt werden können. Die Schritte des Strahlens von Licht 902, des Erfassens von Licht 903 und des Erfassens der Flüssigkeit 904 können wiederholt ausgeführt werden, während der Dampf nach Schritt 901 eingespritzt wird. Falls die Flüssigkeit in Schritt 904 erfasst wird, fährt der Vorgang mit Schritt 905 fort, welcher geeignete Steuermaßnahmen des Sterilisationsvorgangs umfassen kann, wie zum Beispiel das Aufrechterhalten einer Zeitsteuerung der Gesamtzeit, in der die Flüssigkeit vorliegend ist. Falls die Flüssigkeit nicht in Schritt 904 erfasst wird, fährt der Vorgang mit Schritt 906 fort, welcher geeignete Steuermaßnahmen des Sterilisationsvorgangs umfassen kann, wie zum Beispiel Erzeugen eines Alarms, wenn die Flüssigkeit über einen zu langen Zeitraum während des Sterilisationsvorgangs nicht erfasst wird.
In Schritt 907 wird entschieden, ob der Sterilisationsvorgang abgeschlossen ist. Diese Entscheidung kann zum Beispiel auf dem in Schritt 903 erzeugten Erfassungssignal und auf der in Schritt 904 gefassten Entscheidung und auf den in den Schritten 905 und/oder 906 durchgeführten Maßnahmen basieren. Falls der Sterilisationsvorgang noch nicht abgeschlossen ist, fährt der Vorgang von Schritt 901 aus fort. Falls der Sterilisationsvorgang abgeschlossen ist, fährt der Vorgang von Schritt 908 aus fort, der Abschlussschritte darstellt, die das Entfernen des Dampfs aus der Sterilisationskammer, das Einspritzen von trockenem Dampf und das Aufbauen eines atmosphärischen Drucks in der Sterilisationskammer enthalten können. Schritt 908 kann ferner das Blasen eines (trockenen) Gases durch eine Öffnung in die Messkammer umfassen, um die Messkammer nach der Sterilisation zu spülen.
Nach einem Beispiel wird eine Sterilisationsvorrichtung bereitgestellt. Die Sterilisationsvorrichtung umfasst Folgendes:

eine Sterilisationskammer, wobei die Sterilisationsvorrichtung konfiguriert ist, Dampf in die Sterilisationskammer einzuspritzen;
eine Messsonde, umfassend eine Messkammer mit einer Fluidverbindung zu der Sterilisationskammer;
eine Lichtquelle, konfiguriert zum Strahlen von Licht in die Messkammer;
einen Lichtdetektor, konfiguriert, das Licht in der Messkammer zu erfassen und das erfasste Licht in ein Erfassungssignal umzuwandeln;
wobei die Messkammer eine Öffnung zum Zuführen eines Gases umfasst.

Die Öffnung ermöglicht das Reinigen der Messkammer durch Zuführen des Gases durch die Öffnung. Dies kann die Genauigkeit des Messergebnisses der Messsonde verbessern.
Die Sterilisationsvorrichtung kann konfiguriert sein, einen Sterilisationsvorgang auszuführen, um eine Ladung zu sterilisieren und das Gas vor oder nach dem Sterilisationsvorgang automatisch durch die Öffnung in die Messkammer zu blasen. Auf diese Weise wird die Messkammer vor oder nach dem Sterilisationsvorgang gereinigt. Hierdurch kann die Messgenauigkeit verbessert werden, da jegliche Fluide aus der Messkammer gespült werden können, bevor der nächste Sterilisationsvorgang eingeleitet wird. So kann der Sterilisator zum Beispiel konfiguriert sein, automatisch, zum Beispiel gesteuert durch eine Steuervorrichtung oder einen Prozessor, einen Vorgang ausführen, einschließlich des Sterilisationsvorgangs und des Blasens des Gases durch die Öffnung. Als Teil des Sterilisationsvorgangs kann der Sterilisationsvorgang in einem bestimmten Beispiel ferner konfiguriert sein, die Sterilisationskammer vor dem Einspritzen des Dampfs zu evakuieren oder ein Evakuieren einer Sterilisationskammer und ein Einspritzen des Dampfs alternierend auszuführen.
Die Öffnung und die Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer können an einander gegenüberliegenden Seiten der Messkammer angeordnet sein. Auf diese Weise bläst das Gas, das durch die Öffnung in die Messkammer geblasen wird, jegliche Fluide in und durch die Fluidverbindung in die Sterilisationskammer.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, auf der Grundlage des Erfassungssignals eine Angabe zu einer Dampfdichte zu bestimmen oder zu bestimmen, ob eine Flüssigkeit in der Messkammer vorliegt. Diese Bestimmung kann zum Beispiel mithilfe von Vergleichen des Erfassungssignals mit einem oder mehreren Referenzsignalen erzielt werden. Diese Bestimmung wird genauer und reproduzierbarer, wenn Fluide aus der Messkammer und der Fluidverbindung davon gespült werden, bevor eine Messsitzung eingeleitet wird.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein zum wiederholten Empfangen des Erfassungssignals von dem Lichtdetektor während eines Sterilisationsvorgangs durch die Sterilisationsvorrichtung und zum Bestimmen der Angabe zu der Dampfdichte oder der Frage, ob die Flüssigkeit vorliegt, auf der Grundlage des Erfassungssignals. Dies ermöglicht es, Änderungen der Bedingungen innerhalb der Messkammer während des Sterilisationsvorgangs zu verfolgen. Vorzugsweise wird der Spülvorgang nicht zwischen diesen Messungen ausgeführt, um die Bedingungen in anderen zu sterilisierenden Objekten nachzuahmen.
Der Dampfsterilisator kann konfiguriert sein, den Sterilisationsvorgang auf der Grundlage der Angabe der Dampfdichte oder der Frage, ob Flüssigkeit vorliegt, einzustellen. Durch Anpassen des Sterilisationsvorgangs auf der Grundlage der Messungen hilft dies dabei, eine erfolgreiche Sterilisation durchzuführen.
In einer Ausführungsform ist eine Kapillarröhre an der Öffnung befestigt, um die Messkammer fluidisch mit einer Quelle für das trockene Gas zu verbinden. Aufgrund ihres kleinen Durchmessers ändert eine Kapillarröhre die Eigenschaften der Messkammer nicht schwerwiegend, was ein Bereitstellen eines Verschlussventils zum Verschließen der Öffnung unnötig macht.
Die Vorrichtung kann ein Ventil zum selektiven Blockieren oder Ermöglichen des Durchlasses von trockener Luft von der Quelle für trockene Luft hin zu der Kapillarröhre und in die Messkammer umfassen. Das Ventil kann an dem Ende der Kapillarröhre angeordnet sein, was möglicherweise leichter zu fertigen ist.
Die Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer kann einen Widerstand, wie etwa eine Röhre, umfassen, wobei ein erstes Ende des Widerstands eine Fluidverbindung mit der Messkammer aufweist und ein zweites Ende des Widerstands offen ist. Dies hilft dabei, die Bedingungen innerhalb von röhrenförmigen zu sterilisierenden Instrumenten nachzuahmen. Diese Bedingungen können demnach in der Messkammer nachgeahmt werden.
Die Kondensation kann die Kondensation von Wasserdampf umfassen. Die Messsonde kann speziell gestaltet sein, um Kondensation von Wasserdampf durch korrektes Auswählen von Lichtfrequenzen und Intensitätsschwellenwerten für die erfasste Lichtintensität, spezifisch für das Vorliegen von Kondensation von Wasserdampf auf einer Oberfläche in der Messkammer zu erfassen.
Die Lichtquelle kann eine Lampe und/oder einen Lichtleiter umfassen. Die Lichtquelle kann eine Lampe und einen Lichtleiter umfassen. Der Lichtleiter kann konfiguriert sein, um das Licht von der Lichtquelle zu der Messkammer und zu der Oberfläche hin zu leiten.
Der Lichtdetektor kann einen Lichtsensor und/oder einen Lichtleiter umfassen. Der Lichtdetektor kann einen Lichtsensor und den Lichtleiter umfassen. Der Lichtleiter kann konfiguriert sein, um das von der Oberfläche reflektierte oder durch diese durchgelassene Licht zu dem und auf den Lichtsensor zu leiten. Hierzu sind die Lichtleiter der Lichtquelle und des Lichtdetektors derart angeordnet, dass diese Lichtleiter miteinander kooperieren, um einen Lichtpfad durch die Messkammer von der Lichtquelle über die Oberfläche hin zu dem Lichtdetektor auszubilden.
Die folgenden Absätze definieren weitere Beispiele.

1. Eine Vorrichtung zum Erfassen von Kondensation, Folgendes umfassend:
- eine Messsonde (301), umfassend eine Messkammer (3), die eine Oberfläche (12) umfasst;
- eine Lichtquelle (1), konfiguriert zum Strahlen von Licht auf oder durch die Oberfläche (12); und
- einen Lichtdetektor (2), konfiguriert, das Licht zu erfassen, das mit der Oberfläche (12) interagiert hat und das erfasste Licht in ein Erfassungssignal umzuwandeln.
2. Die Vorrichtung nach Absatz 1, ferner umfassend eine Steuervorrichtung (212), konfiguriert, auf der Grundlage des Erfassungssignals zu bestimmen, ob eine Flüssigkeit auf der Oberfläche (12) erfasst wird, und zum Erzeugen eines Ausgabesignals, umfassend eine Angabe dazu, ob die Flüssigkeit auf der Oberfläche (12) erfasst wird.
3. Die Vorrichtung nach Absatz 1 oder 2, wobei das Erfassungssignal eine Stärke des erfassten Lichts angibt und die Steuervorrichtung (212) konfiguriert ist, auf der Grundlage der Stärke des erfassten Lichts zu bestimmen, ob die Flüssigkeit auf der Oberfläche erfasst wird.
4. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Oberfläche (7) mit Bezug auf das aus der Lichtquelle (1) gestrahlte Licht reflektierend ist und mit Bezug auf die Lichtquelle (1) und den Lichtdetektor (2) angeordnet ist, das Licht von der Lichtquelle (1) hin zu dem Lichtdetektor (2) zu reflektieren.
5. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei wenigstens ein Teil der Oberfläche (12) eben oder konvex ist.
6. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, umfassend eine Platte oder eine Linse (8), wobei wenigstens ein Teil wenigstens einer Seite der Platte oder Linse (8) die Oberfläche (12) ausbildet.
7. Die Vorrichtung nach Absatz 6, wobei wenigstens ein Teil der Platte oder Linse (8) mit Bezug auf das durch die Lichtquelle gestrahlte Licht transparent oder reflektierend ist.
8. Die Vorrichtung nach Absatz 6 oder 7, wobei beide Seiten der Platte oder Linse (8) in direktem Kontakt mit dem Gas in der Messkammer (3) stehen.
9. Die Vorrichtung nach Absatz 6, 7 oder 8, wobei die Lichtquelle (1) und der Lichtdetektor (2) auf einander gegenüberliegenden Seiten der Platte oder Linse (8) fest an der Wand der Messkammer (3) befestigt sind.
10. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei eine Grenzfläche zwischen der Lichtquelle (1) oder dem Lichtdetektor (2) und einem Inneren der Messkammer die Oberfläche (103) umfasst.
11. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, umfassend einen Widerstand (5), wie etwa eine an der Messsonde (301) befestigte Röhre, wobei ein erstes Ende des Widerstands (5) eine Fluidverbindung mit der Messkammer (3) aufweist und ein zweites Ende des Widerstands offen ist.
12. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, ferner umfassend einen Dampfsterilisator, eine Sterilisationskammer (601) umfassend, wobei der Dampfsterilisator konfiguriert ist, Dampf in die Sterilisationskammer (601) einzuspritzen, um ein Objekt in der Sterilisationskammer zu sterilisieren; wobei die Messkammer (3) eine Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer (601) aufweist.
13. Die Vorrichtung nach Absatz 12, wobei die Messsonde (301) frei beweglich innerhalb wenigstens eines Ladungsraums (609) der Sterilisationskammer (601) angeordnet ist.
14. Die Vorrichtung nach Absatz 12 oder 13, wobei die Messkammer (3) durch einen Widerstand (5), wie etwa eine Röhre, eine Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer (601) aufweist.
15. Die Vorrichtung nach Absatz 12, 13 oder 14, wobei die Sterilisationskammer (601) die Messsonde (301) umfasst.
16. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze 12-15, umfassend eine Steuervorrichtung (212), konfiguriert zum wiederholten Empfangen des Erfassungssignals von dem Lichtdetektor (2) während eines Sterilisationsvorgangs, der durch den Dampfsterilisator durchgeführt wird, und zum Bestimmen, auf der Grundlage des Erfassungssignals, ob die Flüssigkeit auf der Oberfläche (12) erfasst wird.
17. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze 12-16, wobei der Dampfsterilisator konfiguriert ist, den Sterilisationsvorgang auf der Grundlage dessen einzustellen, ob die Flüssigkeit während des Sterilisationsvorgangs auf der Oberfläche (12) erfasst worden ist.
18. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Kondensation Kondensation von Wasserdampf umfasst.
19. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Lichtquelle (1) einen Lichtleiter umfasst, konfiguriert, das Licht von einer Lampe (202) in die Messkammer (3) und hin zu der Oberfläche (12) zu leiten, oder wobei der Lichtdetektor (2) einen Lichtleiter umfasst, konfiguriert, das Licht von der Oberfläche (12) in der Messkammer (3) zu empfangen und das Licht hin zu einem Lichtsensor (206) zu leiten.
20. Ein Verfahren zum Erfassen von Kondensation, Folgendes umfassend:
- Strahlen (902) von Licht auf oder durch eine Oberfläche innerhalb einer Messkammer einer Messsonde;
- Erfassen (903) des Lichts, das mit der Oberfläche interagiert hat und Umwandeln des erfassten Lichts in ein Erfassungssignal; und
- Bestimmen (904), auf der Grundlage des Erfassungssignals, ob eine Flüssigkeit auf der Oberfläche erfasst wird.
21. Das Verfahren nach Absatz 20, ferner umfassend das Einspritzen (901) von Dampf in eine Sterilisationskammer zum Sterilisieren eines Objekts in der Sterilisationskammer, wobei die Messkammer fluidisch mit der Sterilisationskammer verbunden ist.

Nach einem weiteren Beispiel wird ein Verfahren zum Sterilisieren einer Ladung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst Folgendes:

Einspritzen von Dampf in eine Sterilisationskammer;
Strahlen von Licht in eine Messkammer mit einer Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer und einer Öffnung zum Zuführen eines Gases;
Ausführen eines Sterilisationsvorgangs zum Sterilisieren einer Ladung;
Erfassen des Lichts in der Messkammer und Umwandeln des erfassten Lichts in ein Erfassungssignal; und
Blasen des Gases durch die Öffnung in die Messkammer.

Die folgenden Absätze definieren weitere Beispiele.

1. Eine Sterilisationsvorrichtung, Folgendes umfassend:
- eine Sterilisationskammer (601), wobei die Sterilisationsvorrichtung konfiguriert ist, Dampf in die Sterilisationskammer (601) einzuspritzen;
- eine Messsonde (400), umfassend eine Messkammer (3) mit einer Fluidverbindung zu der Sterilisationskammer (601);
- eine Lichtquelle (1), konfiguriert zum Strahlen von Licht in die Messkammer (3); und
- einen Lichtdetektor (2), konfiguriert zum Erfassen des Lichts in der Messkammer (3) und zum Umwandeln des erfassten Lichts in ein Erfassungssignal;
- wobei die Messkammer (3) eine Öffnung (14) zum Zuführen eines Gases umfasst.
2. Die Vorrichtung nach Absatz 1, wobei die Sterilisationsvorrichtung konfiguriert ist, einen Sterilisationsvorgang auszuführen, um eine Ladung (605) zu sterilisieren und das Gas vor oder nach dem Sterilisationsvorgang automatisch durch die Öffnung in die Messkammer zu blasen.
3. Die Vorrichtung nach Absatz 1 oder 2, wobei die Öffnung und die Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer an einander gegenüberliegenden Seiten der Messkammer angeordnet sind.
4. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei eine Kapillarröhre (9) an der Öffnung (14) angebaut ist, um die Messkammer (3) fluidisch mit einer Quelle für das trockene Gas zu verbinden.
5. Die Vorrichtung nach Absatz 4, umfassend ein Ventil (10) zum selektiven Blockieren oder Ermöglichen des Durchlasses von trockener Luft von der Quelle für trockene Luft über die Kapillarröhre (9) und in die Messkammer (3).
6. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Steuervorrichtung (212) konfiguriert ist, auf der Grundlage des Erfassungssignals eine Angabe zu einer Dampfdichte zu bestimmen oder zu bestimmen, ob eine Flüssigkeit in der Messkammer vorliegt.
7. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Steuervorrichtung (212) konfiguriert ist zum wiederholten Empfangen des Erfassungssignals von dem Lichtdetektor (2) während eines Sterilisationsvorgangs durch die Sterilisationsvorrichtung und zum Bestimmen der Angabe zu der Dampfdichte oder der Frage, ob die Flüssigkeit vorliegt, auf der Grundlage des Erfassungssignals.
8. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei der Dampfsterilisator konfiguriert ist, den Sterilisationsvorgang auf der Grundlage der Angabe der Dampfdichte oder der Frage, ob Flüssigkeit vorliegt, einzustellen.
9. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer einen Widerstand (5), wie etwa eine Röhre, umfasst, wobei ein erstes Ende des Widerstands (5) eine Fluidverbindung mit der Messkammer (3) aufweist und ein zweites Ende des Widerstands offen ist.
10. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Kondensation Kondensation von Wasserdampf umfasst.
11. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Lichtquelle (1) einen Lichtleiter umfasst, konfiguriert, das Licht von einer Lampe (202) in die Messkammer (3) und hin zu der Oberfläche (12) zu leiten, oder wobei der Lichtdetektor (2) einen Lichtleiter umfasst, konfiguriert, das Licht von der Oberfläche (12) in der Messkammer (3) zu empfangen und das Licht hin zu einem Lichtsensor (206) zu leiten.
12. Ein Verfahren zum Sterilisieren einer Ladung (605), Folgendes umfassend:
- Ausführen (801) eines Sterilisationsvorgangs zum Sterilisieren einer Ladung durch Einspritzen von Dampf in eine Sterilisationskammer;
- Strahlen (802) von Licht in eine Messkammer mit einer Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer und einer Öffnung zum Zuführen eines Gases;
- Erfassen (803) des Lichts in der Messkammer und Umwandeln des erfassten Lichts in ein Erfassungssignal; und
- Blasen (806) des Gases durch die Öffnung in die Messkammer.

Nach einem Beispiel wird eine Sterilisationsvorrichtung bereitgestellt. Die Sterilisationsvorrichtung umfasst Folgendes:

eine Sterilisationskammer, wobei die Sterilisationsvorrichtung konfiguriert ist, Dampf in die Sterilisationskammer einzuspritzen;
eine Messsonde, umfassend eine Messkammer mit einer Fluidverbindung zu der Sterilisationskammer;
eine Lichtquelle, konfiguriert zum Strahlen von Licht in die Messkammer;
einen Lichtdetektor, konfiguriert, das Licht in der Messkammer zu erfassen und das erfasste Licht in ein Erfassungssignal umzuwandeln;
ein Heizelement, konfiguriert zum Erwärmen von wenigstens einem Teil der Messsonde auf eine Temperatur oberhalb einer Kondensationstemperatur des Dampfs.

Das Heizelement verhindert, dass sich Kondensation in der Messkammer bildet. Auf diese Weise kann eine Messung an dem nicht kondensierten Dampf innerhalb der Messkammer unter Einsatz der Lichtquelle und des Lichtdetektors ausgeführt werden. In einem bestimmten Beispiel kann der Dampfsterilisator ferner konfiguriert sein, die Sterilisationskammer vor dem Einspritzen des Dampfs zu evakuieren oder alternierend ein Evakuieren einer Sterilisationskammer und ein Einspritzen des Dampfs auszuführen.
Das Heizelement kann mit einer Wand der Sterilisationskammer geteilt sein, sodass das Heizelement konfiguriert ist, sowohl wenigstens einen Teil der Messsonde als auch wenigstens einen Teil der Wand der Sterilisationskammer bis über die Kondensationstemperatur zu erwärmen. Dies ist eine wirksame Implementierung, da ein einziges Heizelement gleichzeitig für zwei Funktionen eingesetzt werden kann: Erwärmen der Wand der Sterilisationskammer und Erwärmen der Messsonde. So kann zum Beispiel das Heizelement in der Wand der Sterilisationskammer befestigt oder eingebettet sein. Darüber hinaus oder alternativ dazu kann die Messsonde fest an der Wand der Sterilisationskammer befestigt sein.
Die Fluidverbindung von der Messkammer zu der Sterilisationskammer kann einen Widerstand, wie etwa eine Röhre, umfassen. Hierdurch können Zustände von röhrenförmigen Instrumenten in der Messkammer repliziert werden. Demnach kann die Messung eingesetzt werden, um einen Zustand in einem solchen röhrenförmigen Instrument auszuwerten. So kann zum Beispiel ein erstes Ende des Widerstands an der Messkammer befestigt sein und ein zweites Ende des Widerstands ist beweglich. Auf diese Weise kann das zweite Ende des Widerstands an einer Stelle in der Ladung platziert werden, z. B. an einer Stelle in einem Stapel aus zu sterilisierenden röhrenförmigen Instrumenten.
Die Sterilisationsvorrichtung kann konfiguriert sein, um einen Sterilisationsvorgang zum Sterilisieren einer Ladung auszuführen, während das Heizelement gesteuert wird, den wenigstens einen Teil der Messsonde auf eine Temperatur über der Kondensationstemperatur des Dampfs zu erwärmen. Durch das Erwärmen der Messsonde während des Sterilisationsvorgangs können die Messungen mit der Lichtquelle und dem Lichtdetektor zuverlässig während des Sterilisationsvorgangs durchgeführt werden.
Die Sterilisationsvorrichtung kann eine Steuervorrichtung umfassen, die konfiguriert ist, auf der Grundlage des Erfassungssignals eine Angabe zu einer Dampfdichte in der Messkammer zu bestimmen. Diese Dampfdichte kann zuverlässiger bestimmt werden, wenn eine Kondensation in der Messkammer verhindert wird.
Die Steuervorrichtung kann konfiguriert sein zum wiederholten Empfangen des Erfassungssignals von dem Lichtdetektor während eines Sterilisationsvorgangs durch die Sterilisationsvorrichtung und zum Bestimmen der Angabe zu der Dampfdichte oder der Frage, ob die Flüssigkeit vorliegt, auf der Grundlage des Erfassungssignals. Auf diese Weise können die Änderungen des Dampfdrucks während des Sterilisationsvorgangs überwacht werden, um die Sterilisationsqualität auszuwerten.
Die Sterilisationsvorrichtung kann konfiguriert sein, den Sterilisationsvorgang auf der Grundlage der Angabe der Dampfdichte einzustellen. Diese Einstellung kann zum Beispiel von einer Steuervorrichtung oder einem Prozessor gesteuert durchgeführt werden. Die Einstellung ermöglicht es, eine Mindeststerilisationsqualität zu garantieren, indem der Sterilisationsvorgang bis zur erwünschten Mindeststerilisationsbedingung realisiert und durch die Messsonde gemessen wird.
Der Dampf kann Wasserdampf umfassen. Dies macht die Vorrichtung hochgradig geeignet für Vorgänge mit Dampfsterilisation, in denen Wasserdampf zum Sterilisieren bestimmter Materialien eingesetzt wird.
Die Lichtquelle kann eine Lampe und/oder einen Lichtleiter umfassen: Die Lichtquelle kann eine Lampe und einen Lichtleiter umfassen. Der Lichtleiter kann konfiguriert sein, um das Licht von der Lichtquelle zu der Messkammer und zu der Oberfläche hin zu leiten.
Der Lichtdetektor kann einen Lichtsensor und/oder einen Lichtleiter umfassen. Der Lichtdetektor kann einen Lichtsensor und den Lichtleiter umfassen. Der Lichtleiter kann konfiguriert sein, um das von der Oberfläche reflektierte oder durch diese durchgelassene Licht zu dem und auf den Lichtsensor zu leiten. Hierzu sind die Lichtleiter der Lichtquelle und des Lichtdetektors derart angeordnet, dass diese Lichtleiter miteinander kooperieren, um einen Lichtpfad durch die Messkammer von der Lichtquelle über die Oberfläche hin zu dem Lichtdetektor auszubilden.
Die Sterilisationskammer kann die Messsonde umfassen. Dies bedeutet, die Messsonde oder wenigstens die Messkammer der Messsonde kann innerhalb der Sterilisationskammer angeordnet sein. Dies ermöglicht es der Messsonde, die Bedingungen innerhalb der Sterilisationskammer zu messen.
Nach einem Beispiel wird ein Verfahren zum Sterilisieren einer Ladung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst Folgendes:

Einspritzen von Dampf in eine Sterilisationskammer mit einer Fluidverbindung zu einer Sterilisationskammer;
Strahlen von Licht in eine Messkammer einer Messsonde, wobei die Messkammer eine Fluidverbindung zu der Sterilisationskammer aufweist;
Erfassen des Lichts in der Messkammer und Umwandeln des erfassten Lichts in ein Erfassungssignal; und
Erwärmen von wenigstens einem Teil der Messsonde auf eine Temperatur oberhalb einer Kondensationstemperatur des Dampfs.

Die folgenden Absätze definieren weitere Beispiele.

1. Eine Sterilisationsvorrichtung, Folgendes umfassend:
- eine Sterilisationskammer (601), wobei die Sterilisationsvorrichtung konfiguriert ist, Dampf in die Sterilisationskammer (601) einzuspritzen;
- eine Messsonde (101), umfassend eine Messkammer (3) mit einer Fluidverbindung zu der Sterilisationskammer (601);
- eine Lichtquelle (1), konfiguriert zum Strahlen von Licht in die Messkammer (3);
- einen Lichtdetektor (2), konfiguriert, das Licht in der Messkammer (3) zu erfassen und das erfasste Licht in ein Erfassungssignal umzuwandeln; und
- ein Heizelement (15), konfiguriert zum Erwärmen von wenigstens einem Teil der Messsonde (101) auf eine Temperatur oberhalb einer Kondensationstemperatur des Dampfs.
2. Die Vorrichtung nach Absatz 1, wobei das Heizelement (604) mit einer Wand (603) der Sterilisationskammer (601) geteilt ist, sodass das Heizelement (604) konfiguriert ist, sowohl wenigstens einen Teil der Messsonde (500) als auch wenigstens einen Teil der Wand der Sterilisationskammer (604) auf bis über die Kondensationstemperatur zu erwärmen.
3. Die Vorrichtung nach Absatz 1 oder 2, wobei die Messsonde (101) fest an der Wand (603) der Sterilisationskammer (601) befestigt ist.
4. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Fluidverbindung von der Messkammer (3) hin zu der Sterilisationskammer (601) einen Widerstand (5), wie etwa eine Röhre, umfasst.
5. Die Vorrichtung nach Absatz 4, wobei ein erstes Ende des Widerstands (5) an der Messkammer (3) befestigt ist und ein zweites Ende des Widerstands beweglich ist.
6. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Sterilisationsvorrichtung konfiguriert ist, um einen Sterilisationsvorgang zum Sterilisieren einer Ladung (605) auszuführen, während das Heizelement (15) gesteuert wird, den wenigstens einen Teil der Messsonde (101) auf eine Temperatur über der Kondensationstemperatur des Dampfs zu erwärmen.
7. Die Sterilisationsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, ferner Folgendes umfassend: eine Steuervorrichtung (212), konfiguriert, auf der Grundlage des Erfassungssignals eine Angabe zu einer Dampfdichte in der Messkammer (3) zu bestimmen.
8. Die Vorrichtung nach Absatz 7, wobei die Steuervorrichtung (212) konfiguriert ist zum wiederholten Empfangen des Erfassungssignals von dem Lichtdetektor (2) während eines Sterilisationsvorgangs durch die Sterilisationsvorrichtung und zum Bestimmen der. Angabe zu der Dampfdichte auf der Grundlage des Erfassungssignals.
9. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Sterilisationsvorrichtung konfiguriert ist, den Sterilisationsvorgang auf der Grundlage der Angabe der Dampfdichte einzustellen.
10. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei der Dampf Wasserdampf umfasst.
11. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Lichtquelle (1) einen Lichtleiter umfasst, konfiguriert, das Licht von einer Lampe (202) in die Messkammer (3) und hin zu der Oberfläche (12) zu leiten, oder wobei der Lichtdetektor (2) einen Lichtleiter umfasst, konfiguriert, das Licht von der Oberfläche (12) in der Messkammer (3) zu empfangen und das Licht hin zu einem Lichtsensor (206) zu leiten.
12. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Absätze, wobei die Sterilisationskammer (601) die Messsonde (101) umfasst.
13. Ein Verfahren zum Sterilisieren einer Ladung (605), Folgendes umfassend:
- Einspritzen (701) von Dampf in eine Sterilisationskammer;
- Strahlen (702) von Licht in eine Messkammer einer Messsonde, wobei die Messkammer eine Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer aufweist;
- Erfassen (703) des Lichts in der Messkammer und Umwandeln des erfassten Lichts in ein Erfassungssignal; und
- Erwärmen (704) von wenigstens einem Teil der Messsonde auf eine Temperatur oberhalb einer Kondensationstemperatur des Dampfs.

Die vorliegende Erfindung ist zuvor mit Bezug auf mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben worden, wie in den Zeichnungen dargestellt. Modifikationen und alternative Ausführungsformen verschiedener Teile und Elemente sind möglich und sind im Geist und im Umfang der vorliegenden Offenbarung enthalten, die durch die angehängten Patentansprüche und ihre Äquivalente definiert werden.
Manche oder alle erfindungsgemäßen Aspekte können geeignet sein, um in der Form von Software implementiert zu werden, insbesondere als ein Computerprogrammprodukt. Das Computerprogrammprodukt kann ein Computerprogramm umfassen, das auf einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium gespeichert ist. Ferner kann das Computerprogramm als ein Signal umgesetzt sein, wie etwa ein optisches Signal oder ein elektromagnetisches Signal, das von einem Übermittlungsmedium getragen wird, wie etwa ein Glasfaserkabel oder Luft. Das Computerprogramm kann teilweise oder ganz die Form von Quellcode, Objektcode oder Pseudocode einnehmen, geeignet, durch ein Computersystem ausgeführt zu werden. So kann der Code zum Beispiel durch eine(n) oder mehrere Steuervorrichtungen oder Prozessoren ausführbar sein. Diese Steuervorrichtungen und Prozessoren, die in der Lage sind, ein Programm auszuführen und eine Vorrichtung zu steuern, sind nach dem Stand der Technik bekannt.
Die hier beschriebenen Beispiele und Ausführungsformen dienen dazu, die Erfindung zu illustrieren, und nicht sie einzuschränken. Durchschnittsfachleute sind in der Lage, alternative Ausführungsformen zu gestalten, ohne vom Umfang und vom Geist der Erfindung abzuweichen, so wie diese durch die angehängten Patentansprüche und ihre Äquivalente definiert sind. In den Patentansprüchen in Klammern angegebene Bezugszeichen sollen nicht als den Umfang der Patentansprüche einschränkend verstanden werden. Als separate Objekte in den Patentansprüchen oder in der Beschreibung beschriebene Objekte können als einzelnes Hardware- oder Software-Objekt implementiert werden, in dem die Merkmale der beschriebenen Objekte kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

Kennzeichnung	Referenz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

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Zitierte Nicht-Patentliteratur

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Claims

Vorrichtung zum Erfassen von Kondensation, Folgendes umfassend: eine Messsonde (301), umfassend eine Messkammer (3), die eine Oberfläche (12) umfasst; eine Lichtquelle (1), konfiguriert zum Strahlen von Licht auf oder durch die Oberfläche (12); und einen Lichtdetektor (2), konfiguriert, das Licht zu erfassen, das mit der Oberfläche (12) interagiert hat, und das erfasste Licht in ein Erfassungssignal umzuwandeln.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Steuervorrichtung (212), konfiguriert, auf der Grundlage des Erfassungssignals zu bestimmen, ob eine Flüssigkeit auf der Oberfläche (12) erfasst wird, und zum Erzeugen eines Ausgabesignals, umfassend eine Angabe dazu, ob die Flüssigkeit auf der Oberfläche (12) erfasst wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erfassungssignal eine Stärke des erfassten Lichts angibt und die Steuervorrichtung (212) konfiguriert ist, auf der Grundlage der Stärke des erfassten Lichts zu bestimmen, ob die Flüssigkeit auf der Oberfläche erfasst wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (7) mit Bezug auf das aus der Lichtquelle (1) gestrahlte Licht reflektierend ist und mit Bezug auf die Lichtquelle (1) und den Lichtdetektor (2) angeordnet ist, das Licht von der Lichtquelle (1) hin zu dem Lichtdetektor (2) zu reflektieren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Platte oder Linse (8), wobei wenigstens ein Teil wenigstens einer Seite der Platte oder Linse (8) die Oberfläche (12) ausbildet und/oder wobei wenigstens ein Teil der Platte oder Linse (8) mit Bezug auf das aus der Lichtquelle gestrahlte Licht transparent oder reflektierend ist und/oder wobei beide Seiten der Platte oder Linse (8) in direkter Berührung mit dem Gas in der Messkammer (3) stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Lichtquelle (1) und der Lichtdetektor (2) auf einander gegenüberliegenden Seiten der Platte oder Linse (8) fest an der Wand der Messkammer (3) befestigt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Grenzfläche zwischen der Lichtquelle (1) oder dem Lichtdetektor (2) und einem Inneren der Messkammer die Oberfläche (103) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Widerstand (5), wie etwa eine an der Messsonde (301) befestigte Röhre, wobei ein erstes Ende des Widerstands (5) eine Fluidverbindung mit der Messkammer (3) aufweist und ein zweites Ende des Widerstands offen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner Folgendes umfassend: einen Dampfsterilisator, eine Sterilisationskammer (601) umfassend, wobei der Dampfsterilisator konfiguriert ist, Dampf in die Sterilisationskammer (601) einzuspritzen, um ein Objekt in der Sterilisationskammer zu sterilisieren; wobei die Messkammer (3) eine Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer (601) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Messkammer (3) durch einen Widerstand (5), wie etwa eine Röhre, eine Fluidverbindung mit der Sterilisationskammer (601) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, umfassend eine Steuervorrichtung (212), konfiguriert zum wiederholten Empfangen des Erfassungssignals von dem Lichtdetektor (2) während eines Sterilisationsvorgangs im Dampfsterilisator und zum Bestimmen, auf der Grundlage des Erfassungssignals, ob die Flüssigkeit auf der Oberfläche (12) erfasst wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-11, wobei der Dampfsterilisator konfiguriert ist, den Sterilisationsvorgang auf der Grundlage dessen einzustellen, ob die Flüssigkeit während des Sterilisationsvorgangs auf der Oberfläche (12) erfasst worden ist.
Verfahren zum Erfassen von Kondensation, Folgendes umfassend: Strahlen (902) von Licht auf oder durch eine Oberfläche innerhalb einer Messkammer einer Messsonde; Erfassen (903) des Lichts, das mit der Oberfläche interagiert hat, und Umwandeln des erfassten Lichts in ein Erfassungssignal; und Bestimmen (904), auf der Grundlage des Erfassungssignals, ob eine Flüssigkeit auf der Oberfläche erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend das Einspritzen (901) von Dampf in eine Sterilisationskammer zum Sterilisieren eines Objekts in der Sterilisationskammer, wobei die Messkammer fluidisch mit der Sterilisationskammer verbunden ist.