??????????????????? 聯(lián)系人:陳兵 13786460289 羅芬娣 13575159301

醫用滅菌器的壓力測量-選擇正確的壓力傳感器

2019-09-02

        醫用設備的滅菌是醫療中最重要的處理過(guò)程之一,可以殺滅醫用和牙科設備上所有的活體微生物,包括細菌、孢子、病毒和真菌等,從而保證這些設備的安全和反復使用。雖然滅菌方法有多種,但在醫療服務(wù)中心、醫院和牙科診所中使用最為廣泛的一種方法是過(guò)氧化氫,因為這種方法有效、安全并且廉價(jià)。下必優(yōu)傳感網(wǎng)小編和你一起了解兩種使用過(guò)氧化氫的滅菌技術(shù),以及如何基于傳感器的技術(shù)參數和運行特性選擇適用于滅菌設備的正確壓力傳感器。
 
        主要內容
        一. 過(guò)氧化氫滅菌過(guò)程 ? 過(guò)程壓力(真空壓力計) ? 罐內液位壓力(表壓傳感器)
        二. 選擇正確的壓力傳感器 ? 壓力范圍 ? 精度 ? 長(cháng)期穩定性 ? 壓力接頭 ? 電氣輸出 ? 介質(zhì)兼容性 ? 過(guò)壓 ? 安裝方向 ? 機構認證
 
        過(guò)氧化氫滅菌過(guò)程
 
        1測量滅菌器過(guò)程壓力的真空壓力計
 
        使用過(guò)氧化氫進(jìn)行滅菌有兩種不同的消毒過(guò)程。每種都需要不同的測量設備來(lái)確保正確運行。第一種消毒過(guò)程是等離子滅菌使用電容真空壓力計測量滅菌循環(huán)中的過(guò)程壓力。將醫療設備插入滅菌器艙室中。醫療設備包括手術(shù)刀和心導管,牙科設備(如牙周清潔機和拔牙鉗),以及帶凹槽和溝槽(微生物可在其中生長(cháng))的其他設備。隨后對艙室進(jìn)行密封并抽氣形成真空。將預包裝盒中的過(guò)氧化氫滅菌劑注入艙室,滅菌劑汽化后與醫用/牙科設備的表面產(chǎn)生相互作用,這會(huì )導致壓力升高;然后壓力會(huì )再次下降并產(chǎn)生等離子體。過(guò)氧化氫的自由基會(huì )與微生物發(fā)生相互作用,并殺死它們。之后過(guò)氧化氫會(huì )分解,僅留下水蒸氣和氧氣。醫用設備可在滅菌后立即使用或者儲存。
 
        為了確保滅菌過(guò)程的有效進(jìn)行,在激勵等離子體時(shí)滅菌器艙室內需要一個(gè)特定的基礎壓力。為此,在滅菌器上安裝了電容真空壓力計來(lái)監測和/或控制艙室壓力,并確保在滅菌過(guò)程的各個(gè)階段維持適當的壓力。在選擇適合您應用的真空壓力計時(shí),請與可提供一系列這類(lèi)產(chǎn)品的供應商合作:具有從10到1000Torr的不同滿(mǎn)量程壓力范圍、+/-0.5%的讀數精度(如可能,則選擇+/-0.25%的讀數精度選項),且在0℃到50℃的溫度補償范圍內溫度系數可以忽略不計。
 
        2測量罐內液位的表壓傳感器
 
        第二種滅菌過(guò)程使用汽化的過(guò)氧化氫,這些過(guò)氧化氫在滅菌室內轉變成蒸汽之前,以液態(tài)儲存在儲罐中。使用時(shí),將儲罐中的液態(tài)滅菌劑噴射至系統,殺死設備上的微生物。該應用會(huì )用到一個(gè)表壓傳感器,用于測量滅菌劑儲罐中液體對其(表壓傳感器本身)施加的壓力,從而指示過(guò)氧化氫的液位。
 
        該滅菌過(guò)程的工作原理:壓力傳感器安裝在滅菌劑儲罐底部。滅菌劑的重量會(huì )引起對傳感器的壓力作用。傳感器背面電纜中含有通風(fēng)管,可使得傳感器能夠測量相對于本地大氣壓的壓力值(表壓測量)。隨著(zhù)滅菌劑的消耗,重量(壓力)降低,傳感器向冗余監控系統發(fā)送的輸出信號也相應降低。隨后傳感器可向滅菌技術(shù)人員發(fā)出儲罐液位過(guò)低警告。當傳感器寄存器值為0PSIG時(shí),表示儲罐已經(jīng)排干。
 
        由于表壓傳感器是參考大氣壓力的,因此它們通過(guò)通風(fēng)管“呼吸”(在某些情況下通風(fēng)管通過(guò)電纜的通風(fēng)口)。為了確保正常工作并防止液體進(jìn)入傳感器,通風(fēng)管必須正確連通到干燥位置,例如與大氣通風(fēng)的控制柜或者接線(xiàn)盒??稍谕L(fēng)電纜的連接器表面上安裝一個(gè)干燥劑筒來(lái)實(shí)現額外保護。
 
        選擇適當的壓力傳感器
 
        1、壓力范圍
 
        在選擇傳感器前都要考慮特定的技術(shù)參數和運行特性,其中之一是壓力范圍。例如,如果應用需要10 Torr,則一個(gè)20 Torr的傳感器可實(shí)現最佳精度。相反,購買(mǎi)一個(gè)1000 Torr的傳感器會(huì )浪費大部分的測量范圍。不要“僅僅為了安全”而指定過(guò)高的傳感器工作范圍。制造商給出了傳感器安全過(guò)載限值,該信息應該已經(jīng)足夠。如果指定過(guò)高的傳感器范圍,會(huì )降低傳感器的信號幅值,并且零點(diǎn)誤差會(huì )隨測量范圍按百分比增加。
 
        如果測量的是低壓,則應選擇滿(mǎn)量程壓力最低的傳感器。這可提供最大的可用范圍和最大的可用輸出。然而,請注意,傳感器的壓力范圍越低,則越不穩固。換句話(huà)說(shuō),越容易受到壓力故障的影響。因此,工程師選擇在需承受極高壓力環(huán)境中使用的壓力傳感器時(shí),明智的選擇是額定壓力范圍可承受預期超壓的壓力傳感器。
 
        真空壓力計的可用標準范圍是10、20、100、200和1000 Torr。一些醫療應用偶爾會(huì )有獨特的非標準壓力范圍需求,如147 Torr。這種情況下,設計師應當聯(lián)系傳感器供應商的應用工程技術(shù)人員。供應商也許能夠提供定制產(chǎn)品,以更高精度滿(mǎn)足所需的壓力范圍。這同樣適用于設計新設備的系統工程師和滅菌技術(shù)人員。供應商的工程技術(shù)人員可共同探討即將開(kāi)展的項目,提供電話(huà)支持,解答疑問(wèn),并能夠推薦適合應用的最佳傳感器,從而節省大量時(shí)間和成本。
 
        2、精度
 
        在選擇真空壓力計或者表壓傳感器時(shí),精度當然是最重要的考慮因素之一。這兩種情況下,精度越高則過(guò)程控制越好。這在過(guò)氧化氫等離子體滅菌過(guò)程中尤其重要,該滅菌過(guò)程各個(gè)階段的壓力都必須被精確控制才可有效工作。確認真空壓力計或者表壓傳感器的精度實(shí)際上是度量它們的誤差。更加復雜的是,每種儀器計算精度的方法都不同。
 
        以表壓傳感器為例。它們通常用滿(mǎn)量程百分比誤差來(lái)表示與預計輸出值的偏差。舉例來(lái)說(shuō)。一個(gè)傳感器的滿(mǎn)量程輸出是10伏特。傳感器的輸出范圍為0到10伏特直流電壓(VDC)。10%輸出的準確讀數應當為1伏特,但是由于存在誤差,假定傳感器偏差值為1毫伏。如果按滿(mǎn)量程百分比(正如名字所示)計算精度,則將1毫伏誤差除以滿(mǎn)量程輸出后再乘以100,最終得到+/-0.01%的滿(mǎn)量程誤差。
 
        另一方面,真空壓力計通常使用百分比讀數誤差。與上例相同情況下,1毫伏誤差會(huì )除以1伏特(這是該點(diǎn)的讀數)后再乘以100,最終得到+/-0.1%的讀數誤差。相同的1 mv,使用不同的誤差計算方法表達,讀數誤差的百分比值是滿(mǎn)量程誤差的10倍!
 
        對于真空壓力計,尋求+/-0.5%讀數的額定精度。對于表壓傳感器,尋求+/-0.20%滿(mǎn)量程的額定精度。請牢記這些精度都是室溫下的規定精度。因此如果傳感器安裝在超出典型室溫范圍的環(huán)境中,環(huán)境溫度的變化會(huì )導致傳感器的輸出變化。傳感器制造商公布的溫度誤差是隨溫度變化的函數,這樣滅菌器技術(shù)人員能夠計算出該誤差,并確定壓力讀數的真正精度。
 
        3、長(cháng)期穩定性
 
        長(cháng)期穩定性是另一個(gè)非常重要的考慮因素。長(cháng)期穩定性是輸出信號在穩定工作條件下隨時(shí)間漂移程度的度量。漂移是由壓力循環(huán)、極端溫度、環(huán)境變化、振動(dòng)、沖擊和老化導致。長(cháng)期穩定性通常表示為12個(gè)月內的滿(mǎn)量程百分比。對于電容真空壓力計,尋求+/-0.5%滿(mǎn)量程/年(工作溫度80oC、滿(mǎn)量程壓力范圍小于100 Torr時(shí)為+/-1.0%滿(mǎn)量程/年)。對于表壓傳感器,預期穩定性為0.5%滿(mǎn)量程/年。密封衛生型表壓傳感器的長(cháng)期穩定性和精度是保證的,因為采用了電容傳感元件,以及信號調理IC集成電路。
 
        所有傳感器都會(huì )隨時(shí)間產(chǎn)生漂移,無(wú)論制造質(zhì)量如何。滅菌技術(shù)人員需要知道的關(guān)鍵問(wèn)題是:“對于我的應用,傳感器精度需要多高?”一個(gè)滅菌技術(shù)人員測量滅菌器的罐內液位可能不會(huì )關(guān)注隨時(shí)間產(chǎn)生的微小傳感器漂移,尤其是在使用冗余系統時(shí)。因此,技術(shù)人員只需每?jì)赡暾{節一次傳感器,而非每年調節。相反,控制壓力的真空壓力計需要更頻繁的校正。幸運的是,漂移可在現場(chǎng)通過(guò)調整調零電位器或者校準來(lái)進(jìn)行調節,具體取決于應用的需求。對于表壓傳感器,必須首先消除隔膜上的負載??赊D動(dòng)傳感器背面的電位器螺釘,將0 PSI時(shí)的設定值恢復為0伏特。如需根據滿(mǎn)量程設定測量范圍,建議將傳感器返回原廠(chǎng)或者送到經(jīng)過(guò)認證的校準機構。重新檢定取決于情況嚴重程度。
 
        因此,強烈建議系統工程師和滅菌技術(shù)人員在總體設計時(shí)考慮重新檢定的可能性,以確??梢詸z修傳感器并且能夠安全方便地拆除。然而,重置一個(gè)真空壓力計要困難的多。首先,必須將其從滅菌室上拆除。然后將其與一個(gè)泵連接,該泵能夠將壓力降低到傳感器的最小分辨率以下。然后手動(dòng)調節零點(diǎn)電位器,以在0 PSI壓力下獲得所需的0伏特設置。此外,如果情況嚴重,建議將真空壓力計返回給制造商或者經(jīng)過(guò)認證的校準機構。

        

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