醫(yī)用滅菌器的壓力測量-選擇正確的壓力傳感器
加入時間：2023-11-03 16:23 |
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醫(yī)用設備的滅菌是醫(yī)療中最重要的處理過程之一，可以殺滅醫(yī)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(yī)療服務中心、醫(yī)院和牙科診所中使用最為廣泛的一種方法是過氧化氫，因為這種方法有效、安全并且廉價。下面必優(yōu)傳感網(wǎng)小編和你一起了解兩種使用過氧化氫的滅菌技術(shù)，以及如何基于傳感器的技術(shù)參數(shù)和運行特性選擇適用于滅菌設備的正確壓力傳感器。
主要內(nèi)容
一. 過氧化氫滅菌過程 • 過程壓力（真空壓力計） • 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 • 長期穩(wěn)定性 • 壓力接頭 • 電氣輸出 • 介質(zhì)兼容性 • 過壓 • 安裝方向 • 機構(gòu)認證
過氧化氫滅菌過程
1測量滅菌器過程壓力的真空壓力計
使用過氧化氫進行滅菌有兩種不同的消毒過程。每種都需要不同的測量設備來確保正確運行。第一種消毒過程是等離子滅菌使用電容真空壓力計測量滅菌循環(huán)中的過程壓力。將醫(yī)療設備插入滅菌器艙室中。醫(yī)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）的其他設備。隨后對艙室進行密封并抽氣形成真空。將預包裝盒中的過氧化氫滅菌劑注入艙室，滅菌劑汽化后與醫(yī)用/牙科設備的表面產(chǎn)生相互作用，這會導致壓力升高；然后壓力會再次下降并產(chǎn)生等離子體。過氧化氫的自由基會與微生物發(fā)生相互作用，并殺死它們。之后過氧化氫會分解，僅留下水蒸氣和氧氣。醫(yī)用設備可在滅菌后立即使用或者儲存。
為了確保滅菌過程的有效進行，在激勵等離子體時滅菌器艙室內(nèi)需要一個特定的基礎(chǔ)壓力。為此，在滅菌器上安裝了電容真空壓力計來監(jiān)測和/或控制艙室壓力，并確保在滅菌過程的各個階段維持適當?shù)膲毫?。在選擇適合您應用的真空壓力計時，請與可提供一系列這類產(chǎn)品的供應商合作：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），且在0℃到50℃的溫度補償范圍內(nèi)溫度系數(shù)可以忽略不計。
2測量罐內(nèi)液位的表壓傳感器
第二種滅菌過程使用汽化的過氧化氫，這些過氧化氫在滅菌室內(nèi)轉(zhuǎn)變成蒸汽之前，以液態(tài)儲存在儲罐中。使用時，將儲罐中的液態(tài)滅菌劑噴射至系統(tǒng)，殺死設備上的微生物。該應用會用到一個表壓傳感器，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，從而指示過氧化氫的液位。
該滅菌過程的工作原理：壓力傳感器安裝在滅菌劑儲罐底部。滅菌劑的重量會引起對傳感器的壓力作用。傳感器背面電纜中含有通風管，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)出儲罐液位過低警告。當傳感器寄存器值為0PSIG時，表示儲罐已經(jīng)排干。
由于表壓傳感器是參考大氣壓力的，因此它們通過通風管“呼吸”（在某些情況下通風管通過電纜的通風口）。為了確保正常工作并防止液體進入傳感器，通風管必須正確連通到干燥位置，例如與大氣通風的控制柜或者接線盒?？稍谕L電纜的連接器表面上安裝一個干燥劑筒來實現(xiàn)額外保護。
選擇適當?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20 Torr的傳感器可實現(xiàn)最佳精度。相反，購買一個1000 Torr的傳感器會浪費大部分的測量范圍。不要“僅僅為了安全”而指定過高的傳感器工作范圍。制造商給出了傳感器安全過載限值，該信息應該已經(jīng)足夠。如果指定過高的傳感器范圍，會降低傳感器的信號幅值，并且零點誤差會隨測量范圍按百分比增加。
如果測量的是低壓，則應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，請注意，傳感器的壓力范圍越低，則越不穩(wěn)固。換句話說，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，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(yī)療應用偶爾會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，以更高精度滿足所需的壓力范圍。這同樣適用于設計新設備的系統(tǒng)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展的項目，提供電話支持，解答疑問，并能夠推薦適合應用的最佳傳感器，從而節(jié)省大量時間和成本。
2、精度
在選擇真空壓力計或者表壓傳感器時，精度當然是最重要的考慮因素之一。這兩種情況下，精度越高則過程控制越好。這在過氧化氫等離子體滅菌過程中尤其重要，該滅菌過程各個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。它們通常用滿量程百分比誤差來表示與預計輸出值的偏差。舉例來說。一個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%輸出的準確讀數(shù)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毫伏誤差會除以1伏特（這是該點的讀數(shù)）后再乘以100，最終得到+/-0.1%的讀數(shù)誤差。相同的1 mv，使用不同的誤差計算方法表達，讀數(shù)誤差的百分比值是滿量程誤差的10倍！
對于真空壓力計，尋求+/-0.5%讀數(shù)的額定精度。對于表壓傳感器，尋求+/-0.20%滿量程的額定精度。請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(shù)，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(shù)的真正精度。
3、長期穩(wěn)定性
長期穩(wěn)定性是另一個非常重要的考慮因素。長期穩(wěn)定性是輸出信號在穩(wěn)定工作條件下隨時間漂移程度的度量。漂移是由壓力循環(huán)、極端溫度、環(huán)境變化、振動、沖擊和老化導致。長期穩(wěn)定性通常表示為12個月內(nèi)的滿量程百分比。對于電容真空壓力計，尋求+/-0.5%滿量程/年（工作溫度80ºC、滿量程壓力范圍小于100 Torr時為+/-1.0%滿量程/年）。對于表壓傳感器，預期穩(wěn)定性為0.5%滿量程/年。密封衛(wèi)生型表壓傳感器的長期穩(wěn)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(diào)理IC集成電路。
所有傳感器都會隨時間產(chǎn)生漂移，無論制造質(zhì)量如何。滅菌技術(shù)人員需要知道的關(guān)鍵問題是：“對于我的應用，傳感器精度需要多高？”一個滅菌技術(shù)人員測量滅菌器的罐內(nèi)液位可能不會關(guān)注隨時間產(chǎn)生的微小傳感器漂移，尤其是在使用冗余系統(tǒng)時。因此，技術(shù)人員只需每兩年調(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需要更頻繁的校正。幸運的是，漂移可在現(xiàn)場通過調(diào)整調(diào)零電位器或者校準來進行調(diào)節(jié)，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(zhuǎn)動傳感器背面的電位器螺釘，將0 PSI時的設定值恢復為0伏特。如需根據(jù)滿量程設定測量范圍，建議將傳感器返回原廠或者送到經(jīng)過認證的校準機構(gòu)。重新檢定取決于情況嚴重程度。
因此，強烈建議系統(tǒng)工程師和滅菌技術(shù)人員在總體設計時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。然后將其與一個泵連接，該泵能夠?qū)毫档偷絺鞲衅鞯淖钚》直媛室韵?。然后手動調(diào)節(jié)零點電位器，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)過認證的校準機構(gòu)。
