一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法及系统，属于灭菌锅加热管防干烧技术领域。本系统包括高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测装置、标定模块、采集模块、数据处理模块、报警模块；所述高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测装置的输出端与所述标定模块的输入端相连接；所述标定模块的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接；所述采集模块的输出端与所述数据处理模块的输入端相连接；所述数据处理模块的输出端与所述报警模块的输入端相连接；另还提供一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法，提供规范性灭菌摆放方式和灭菌锅加热管防干烧检测的方法及评分方式，保障灭菌效果的良好。保障灭菌效果的良好。保障灭菌效果的良好。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及灭菌锅加热管防干烧
，具体为一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法及系统。

技术介绍

[0002]灭菌锅又名蒸汽灭菌器，一般分为手提式和立式两种，主要原理是利用电热丝加热水从而产生水蒸气，并且需要维持一定压力，达到高温高压的效果，灭菌锅普遍适用于医疗卫生事业，科研，农业等单位，用于对医疗设备、玻璃器皿、溶液培养基等进行消毒灭菌。
[0003]灭菌锅为一个可以密封的桶体，上面设有压力表，排气阀，安全阀，电热丝等组成部分，因为其特殊性，导致人们在使用过程中无法观察到桶内的水位变化，而一旦水位过低就容易发生加热管干烧的情况，影响灭菌效果的同时还会影响灭菌锅的使用寿命，而在目前的解决办法中，一般采用水位传感器，常规水位传感器如水位浮子电极式传感器、电容式传感器、射频导纳式传感器等，在高温高压环境应用过程中都存在不稳定现象，例如：电极水位浮子传感器具有水垢卡死浮漂，不稳定现象；电容式传感器和射频导纳式水位传感器一般受外界(电容、介质阻碍系数不同)影响较大不稳定，高温高压条件下封装易进水，成本高等；
[0004]而且在医疗设备手术衣进行灭菌时，通常需要将手术衣放置在包装袋内，并打结扎好，再放置在灭菌锅内进行灭菌，一般的打结方式都是有工作人员手动打结，由于手动打结处理没有规范性，容易导致袋口过松或过紧，过松容易导致散落，接触到锅壁，使冷凝水顺壁留入手术衣中，影响效果；过紧会影响蒸汽的流通和降低灭菌效果；
[0005]在上述问题下，人们需要一种能够在外部观测且能够提供一定规范性的实时控制的灭菌锅加热管防干烧的检测方法及系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法及系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法，该方法包括以下步骤：
[0008]S1、搭建高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测装置，利用MCU进行采集标定阈值电压，其中阈值电压即为水位到达防干烧报警点时的电压；
[0009]S2、根据模数转换器采集得到的电压情况进行判断灭菌锅内水位状况，作为主判断，再结合辅助判断，得出报警值，若最终报警值超出阈值，发出报警，提醒工作人员灭菌锅加热管出现干烧状态；
[0010]S3、灭菌锅进行手术衣灭菌时采集手术衣包装袋袋口打结状态，生成平面图片，传输至数据处理中心；
[0011]S4、数据处理中心调取数据库内标准打结图片，进行相似度测试，若未超出一定阈
值，发出报警，提醒工作人员重新放置。
[0012]根据上述技术方案，在步骤S1中，所述高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测装置包括模数转换器、电阻R1、电阻R2、运算放大器、电容C1、电容C4、电容C2、电阻R3、电容C3、PT1000导体棒、铁氟龙、加热管、交流电路端；
[0013]所述电阻R1一端与模数转换器相连接，另一端与运算放大器相连接，所述电阻R2一端与模数转换器相连接，另一端接地；所述电容C4与电容C1分别接在运算放大器正负电源两端；所述电容C4与电容C1的另一端分别接地；所述电容C2、电容C3与电阻R3并联连接，形成电路一端接在运算放大器，另一端与输入端相连接；加热管与PT1000导体棒、铁氟龙相连接；交流电路端与加热管相连接；
[0014]所述电阻R1、电阻R2用于进行分压，并得出模拟电压给到模数转换器；所述模数转换器用于将模拟量转换为数字量；所述电容C1、电容C4用于对放大器进行相位补偿，保障运算放大器的正常工作；所述电容C2、电容C3用于进行滤波，使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，即在整流电压高于电容电压时电容充电，在整流电压低于电容电压时电容放电，在充放电的过程中，使输出电压稳定。
[0015]根据上述技术方案，在步骤S2中，在高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测装置中，进行水位判断过程如下：
[0016]在灭菌锅内水位未到PT1000导体棒时，由于铁氟龙的绝缘效应，模数转换器采集电压值趋向于0V；
[0017]在灭菌锅内水位到达PT1000导体棒时，MCU进行电压采集标定，将此时电压值记为V
标准
，保存到存储器件中；
[0018]在灭菌锅内水位过于PT1000导体棒时，模数转换器可采集到电压，与标定电压值V
标准
进行比较，达到设定参考值认为加热管不会干烧；
[0019]所述辅助判断为设置一采集单元用于采集水升温速率，由于PT1000导体棒与加热管相连接，在水位少时其升温速率较快；
[0020]根据公式：
[0021]W
报警值
＝w1*(V
当前
‑
V
标准
)
‑
w2*P0[0022]其中，W
报警值
为当前状态下的报警值；w1、w2分别为主判断得分权重与辅助判断得分权重；V
当前
为当前模数转换器采集达到的电压；P0为水升温的速率；
[0023]设置阈值为W
警
，若W
报警值
低于W
警
，则发出报警声音，提醒工作人员灭菌锅加热管出现干烧状态。
[0024]在上述方案中，利用ADC进行采集电路中的电压，在水位到达导体棒时，电路导通，记录下此时的电压情况，作为标准值，在灭菌锅工作过程中，再次达到这个标准值即证明水位已经到达临界点，加热管即将进入干烧状态，但由于实际过程中采集示数会有一定误差，电路也会存在一定的误差和故障概率，因此增添了辅助判断，利用灭菌锅内水的升温速度来判断剩余水位情况，若水位较低则水较少的情况下，升温速度快，因此在计算报警值的时候，采取主判断和辅助判断一起的方式，并分别设立权重，尽可能减少由于电路故障或误差出现的误报警概率，提高精确程度。
[0025]根据上述技术方案，在步骤S3
‑
S4中，进行袋口打结状态测试的步骤如下：
[0026]S4
‑
1、利用采集单元对放置在灭菌锅内的手术衣包装袋袋口进行扫描采集，生成
平面图；
[0027]S4
‑
2、数据处理中心接收到平面图后，分析其各项特征，包括但不限于以下特征：打结方式、线头长度；
[0028]S4
‑
3、数据处理中心调取数据库内设置的标准打结图片，同样分析其各项特征，各项特征等同于步骤S4
‑
2中的各项特征；
[0029]S4
‑
4、根据公式：
[0030][0031]其中，dist(X，Y)代表步骤S4
‑
2与步骤S4
‑
3两组图片之间的相似距离；i代表参与相似比较的各项特征中任一种；n代表参与相似比较的各项特征的数量；x
i
为步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1、搭建高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测装置，利用MCU进行采集标定阈值电压，其中阈值电压即为水位到达防干烧报警点时的电压；S2、根据模数转换器采集得到的电压情况进行判断灭菌锅内水位状况，作为主判断，再结合辅助判断，得出报警值，若最终报警值超出阈值，发出报警，提醒工作人员灭菌锅加热管出现干烧状态；S3、灭菌锅进行手术衣灭菌时采集手术衣包装袋袋口打结状态，生成平面图片，传输至数据处理中心；S4、数据处理中心调取数据库内标准打结图片，进行相似度测试，若未超出一定阈值，发出报警，提醒工作人员重新放置。2.根据权利要求1所述的一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法，其特征在于：在步骤S1中，所述高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测装置包括模数转换器、电阻R1、电阻R2、运算放大器、电容C1、电容C4、电容C2、电阻R3、电容C3、PT1000导体棒、铁氟龙、加热管、交流电路端；所述电阻R1一端与模数转换器相连接，另一端与运算放大器相连接，所述电阻R2一端与模数转换器相连接，另一端接地；所述电容C4与电容C1分别接在运算放大器正负电源两端；所述电容C4与电容C1的另一端分别接地；所述电容C2、电容C3与电阻R3并联连接，形成电路一端接在运算放大器，另一端与输入端相连接；加热管与PT1000导体棒、铁氟龙相连接；交流电路端与加热管相连接；所述电阻R1、电阻R2用于进行分压，并得出模拟电压给到模数转换器；所述模数转换器用于将模拟量转换为数字量；所述电容C1、电容C4用于对放大器进行相位补偿，保障运算放大器的正常工作；所述电容C2、电容C3用于进行滤波，使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，即在整流电压高于电容电压时电容充电，在整流电压低于电容电压时电容放电，在充放电的过程中，使输出电压稳定。3.根据权利要求2所述的一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法，其特征在于：在步骤S2中，在高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测装置中，进行水位判断过程如下：在灭菌锅内水位未到PT1000导体棒时，由于铁氟龙的绝缘效应，模数转换器采集电压值趋向于0V；在灭菌锅内水位到达PT1000导体棒时，MCU进行电压采集标定，将此时电压值记为V
标准
，保存到存储器件中；在灭菌锅内水位过于PT1000导体棒时，模数转换器可采集到电压，与标定电压值V
标准
进行比较，达到设定参考值认为加热管不会干烧；所述辅助判断为设置一采集单元用于采集水升温速率，由于PT1000导体棒与加热管相连接，在水位少时其升温速率较快；根据公式：W
报警值
＝w1*(V
当前
‑
V
标准
)
‑
w2*P0其中，W
报警值
为当前状态下的报警值；w1、w2分别为主判断得分权重与辅助判断得分权重；V
当前
为当前模数转换器采集达到的电压；P0为水升温的速率；设置阈值为W
警
，若W
报警值
低于W
警
，则发出报警声音，提醒工作人员灭菌锅加热管出现干烧
状态。4.根据权利要求1所述的一种高温高压下灭菌锅加热管防干烧检测方法，其特征在于：在步骤S3
‑
S4中，进行袋口打结状态测试的步骤如下：S4
‑
1、利用采集单元对放置在灭菌锅内的手术衣包装袋袋口进行扫描采集，生成平面图；S4
‑
2、数据处理中心接收到平面图后，分析其各项特征，包括但不限于以下特征：打结方式、线头长度；S4
‑
3、数据处理中心调取数据库内设置的标准打结图片，同样分析其各...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹光洙，冀正中，张云，
申请(专利权)人：施都凯仪器设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：