醫(yī)用滅菌器的壓力測量之壓力傳感器的應(yīng)用

（文章來源：必優(yōu)傳感網(wǎng)）

醫(yī)用設(shè)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(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(shè)備的正確壓力傳感器。

使用過氧化氫進(jìn)行滅菌有兩種不同的消毒過程。每種都需要不同的測量設(shè)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(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，以及帶凹槽和溝槽的其他設(shè)備。隨后對艙室進(jìn)行密封并抽氣形成真空。將預(yù)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(shè)備的表面產(chǎn)生相互作用，這會導(dǎo)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(shè)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(jìn)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(dāng)?shù)膲毫?。在選擇適合您應(yīng)用的真空壓力計時，請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），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。

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(shè)備上的微生物。該應(yīng)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(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(yīng)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(dāng)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(fēng)管“呼吸”（在某些情況下通風(fēng)管通過電纜的通風(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干燥劑筒來實現(xiàn)額外保護(hù)。

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(yīng)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(yīng)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。

真空壓力計的可用標(biāo)準(zhǔn)范圍是10、20、100、200和1000 Torr。一些醫(yī)療應(yīng)用偶爾會有獨特的非標(biāo)準(zhǔn)壓力范圍需求，如147 Torr。這種情況下，設(shè)計師應(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目，提供電話支持，解答疑問，并能夠推薦適合應(yīng)用的最佳傳感器，從而節(jié)省大量時間和成本。

在選擇真空壓力計或者表壓傳感器時，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(rèn)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(fù)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(yù)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(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(dá)，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(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)人員能夠計算出該誤差，并確定壓力讀數(shù)的真正精度。

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(dǎo)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80？C、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(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。

因此，強烈建議系統(tǒng)工程師和滅菌技術(shù)人員在總體設(shè)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》直媛室韵隆Ｈ缓笫謩诱{(diào)節(jié)零點電位器，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，建議將真空壓力計返回給制造商或者經(jīng)過認(rèn)證的校準(zhǔn)機構(gòu)。
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