醫(yī)用滅菌器的壓力測(cè)量-選擇正確的壓力傳感器
加入時(shí)間：2023-11-03 16:23 |
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醫(yī)用設(shè)備的滅菌是醫(yī)療中最重要的處理過(guò)程之一，可以殺滅醫(yī)用和牙科設(shè)備上所有的活體微生物，包括細(xì)菌、孢子、病毒和真菌等，從而保證這些設(shè)備的安全和反復(fù)使用。雖然滅菌方法有多種，但在醫(yī)療服務(wù)中心、醫(yī)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?yàn)檫@種方法有效、安全并且廉價(jià)。下面必優(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(shù)和運(yùn)行特性選擇適用于滅菌設(shè)備的正確壓力傳感器。
主要內(nèi)容
一. 過(guò)氧化氫滅菌過(guò)程 • 過(guò)程壓力（真空壓力計(jì)） • 罐內(nèi)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(zhǎng)期穩(wěn)定性 • 壓力接頭 • 電氣輸出 • 介質(zhì)兼容性 • 過(guò)壓 • 安裝方向 • 機(jī)構(gòu)認(rèn)證
過(guò)氧化氫滅菌過(guò)程
1測(cè)量滅菌器過(guò)程壓力的真空壓力計(jì)
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(cè)量設(shè)備來(lái)確保正確運(yùn)行。第一種消毒過(guò)程是等離子滅菌使用電容真空壓力計(jì)測(cè)量滅菌循環(huán)中的過(guò)程壓力。將醫(yī)療設(shè)備插入滅菌器艙室中。醫(yī)療設(shè)備包括手術(shù)刀和心導(dǎo)管，牙科設(shè)備（如牙周清潔機(jī)和拔牙鉗），以及帶凹槽和溝槽（微生物可在其中生長(zhǎng)）的其他設(shè)備。隨后對(duì)艙室進(jìn)行密封并抽氣形成真空。將預(yù)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(yī)用/牙科設(shè)備的表面產(chǎn)生相互作用，這會(huì)導(dǎo)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(yī)用設(shè)備可在滅菌后立即使用或者儲(chǔ)存。
為了確保滅菌過(guò)程的有效進(jìn)行，在激勵(lì)等離子體時(shí)滅菌器艙室內(nèi)需要一個(gè)特定的基礎(chǔ)壓力。為此，在滅菌器上安裝了電容真空壓力計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)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(dāng)?shù)膲毫ΑＴ谶x擇適合您應(yīng)用的真空壓力計(jì)時(shí)，請(qǐng)與可提供一系列這類產(chǎn)品的供應(yīng)商合作：具有從10到1000Torr的不同滿量程壓力范圍、+/-0.5%的讀數(shù)精度（如可能，則選擇+/-0.25%的讀數(shù)精度選項(xiàng)），且在0℃到50℃的溫度補(bǔ)償范圍內(nèi)溫度系數(shù)可以忽略不計(jì)。
2測(cè)量罐內(nèi)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(nèi)轉(zhuǎn)變成蒸汽之前，以液態(tài)儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中。使用時(shí)，將儲(chǔ)罐中的液態(tài)滅菌劑噴射至系統(tǒng)，殺死設(shè)備上的微生物。該應(yīng)用會(huì)用到一個(gè)表壓傳感器，用于測(cè)量滅菌劑儲(chǔ)罐中液體對(duì)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(chǔ)罐底部。滅菌劑的重量會(huì)引起對(duì)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(cè)量相對(duì)于本地大氣壓的壓力值（表壓測(cè)量）。隨著滅菌劑的消耗，重量（壓力）降低，傳感器向冗余監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送的輸出信號(hào)也相應(yīng)降低。隨后傳感器可向滅菌技術(shù)人員發(fā)出儲(chǔ)罐液位過(guò)低警告。當(dāng)傳感器寄存器值為0PSIG時(shí)，表示儲(chǔ)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)的控制柜或者接線盒。可在通風(fēng)電纜的連接器表面上安裝一個(gè)干燥劑筒來(lái)實(shí)現(xiàn)額外保護(hù)。
選擇適當(dāng)?shù)膲毫鞲衅?/div>
1、壓力范圍
在選擇傳感器前都要考慮特定的技術(shù)參數(shù)和運(yùn)行特性，其中之一是壓力范圍。例如，如果應(yīng)用需要10 Torr，則一個(gè)20 Torr的傳感器可實(shí)現(xiàn)最佳精度。相反，購(gòu)買一個(gè)1000 Torr的傳感器會(huì)浪費(fèi)大部分的測(cè)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(yīng)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(hào)幅值，并且零點(diǎn)誤差會(huì)隨測(cè)量范圍按百分比增加。
如果測(cè)量的是低壓，則應(yīng)選擇滿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(qǐng)注意，傳感器的壓力范圍越低，則越不穩(wěn)固。換句話說(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(yù)期超壓的壓力傳感器。
真空壓力計(jì)的可用標(biāo)準(zhǔn)范圍是10、20、100、200和1000 Torr。一些醫(yī)療應(yīng)用偶爾會(huì)有獨(dú)特的非標(biāo)準(zhǔn)壓力范圍需求，如147 Torr。這種情況下，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)聯(lián)系傳感器供應(yīng)商的應(yīng)用工程技術(shù)人員。供應(yīng)商也許能夠提供定制產(chǎn)品，以更高精度滿足所需的壓力范圍。這同樣適用于設(shè)計(jì)新設(shè)備的系統(tǒng)工程師和滅菌技術(shù)人員。供應(yīng)商的工程技術(shù)人員可共同探討即將開展的項(xiàng)目，提供電話支持，解答疑問(wèn)，并能夠推薦適合應(yīng)用的最佳傳感器，從而節(jié)省大量時(shí)間和成本。
2、精度
在選擇真空壓力計(jì)或者表壓傳感器時(shí)，精度當(dāng)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(rèn)真空壓力計(jì)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(fù)雜的是，每種儀器計(jì)算精度的方法都不同。
以表壓傳感器為例。它們通常用滿量程百分比誤差來(lái)表示與預(yù)計(jì)輸出值的偏差。舉例來(lái)說(shuō)。一個(gè)傳感器的滿量程輸出是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(zhǔn)確讀數(shù)應(yīng)當(dāng)為1伏特，但是由于存在誤差，假定傳感器偏差值為1毫伏。如果按滿量程百分比（正如名字所示）計(jì)算精度，則將1毫伏誤差除以滿量程輸出后再乘以100，最終得到+/-0.01%的滿量程誤差。
另一方面，真空壓力計(jì)通常使用百分比讀數(shù)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(shù)）后再乘以100，最終得到+/-0.1%的讀數(shù)誤差。相同的1 mv，使用不同的誤差計(jì)算方法表達(dá)，讀數(shù)誤差的百分比值是滿量程誤差的10倍！
對(duì)于真空壓力計(jì)，尋求+/-0.5%讀數(shù)的額定精度。對(duì)于表壓傳感器，尋求+/-0.20%滿量程的額定精度。請(qǐng)牢記這些精度都是室溫下的規(guī)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(dǎo)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(shù)，這樣滅菌器技術(shù)人員能夠計(jì)算出該誤差，并確定壓力讀數(shù)的真正精度。
3、長(zhǎng)期穩(wěn)定性
長(zhǎng)期穩(wěn)定性是另一個(gè)非常重要的考慮因素。長(zhǎng)期穩(wěn)定性是輸出信號(hào)在穩(wěn)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(dǎo)致。長(zhǎng)期穩(wěn)定性通常表示為12個(gè)月內(nèi)的滿量程百分比。對(duì)于電容真空壓力計(jì)，尋求+/-0.5%滿量程/年（工作溫度80ºC、滿量程壓力范圍小于100 Torr時(shí)為+/-1.0%滿量程/年）。對(duì)于表壓傳感器，預(yù)期穩(wěn)定性為0.5%滿量程/年。密封衛(wèi)生型表壓傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和精度是保證的，因?yàn)椴捎昧穗娙輦鞲性约靶盘?hào)調(diào)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(duì)于我的應(yīng)用，傳感器精度需要多高？”一個(gè)滅菌技術(shù)人員測(cè)量滅菌器的罐內(nèi)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(tǒng)時(shí)。因此，技術(shù)人員只需每?jī)赡暾{(diào)節(jié)一次傳感器，而非每年調(diào)節(jié)。相反，控制壓力的真空壓力計(jì)需要更頻繁的校正。幸運(yùn)的是，漂移可在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)調(diào)整調(diào)零電位器或者校準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體取決于應(yīng)用的需求。對(duì)于表壓傳感器，必須首先消除隔膜上的負(fù)載?？赊D(zhuǎn)動(dòng)傳感器背面的電位器螺釘，將0 PSI時(shí)的設(shè)定值恢復(fù)為0伏特。如需根據(jù)滿量程設(shè)定測(cè)量范圍，建議將傳感器返回原廠或者送到經(jīng)過(guò)認(rèn)證的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。重新檢定取決于情況嚴(yán)重程度。
因此，強(qiáng)烈建議系統(tǒng)工程師和滅菌技術(shù)人員在總體設(shè)計(jì)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(jì)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?qū)毫档偷絺鞲衅鞯淖钚》直媛室韵?。然后手?dòng)調(diào)節(jié)零點(diǎn)電位器，以在0 PSI壓力下獲得所需的0伏特設(shè)置。此外，如果情況嚴(yán)重，建議將真空壓力計(jì)返回給制造商或者經(jīng)過(guò)認(rèn)證的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。
