專利名稱：蒸汽滅菌f0值控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種蒸汽滅菌F0值控制儀，屬于蒸汽消毒滅菌設(shè)備微機自動控制技術(shù)領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的蒸汽滅菌效果控制是先設(shè)定滅菌溫度和滅菌時間值，溫度達到設(shè)定值后，計算滅菌時間，滅菌時間到達設(shè)定值后，就認(rèn)為達到了滅菌效果。即是按在恒定的滅菌溫度下達到100％滅菌效果所需的時間而定。缺陷是沒實現(xiàn)對滅菌溫度和時間的動態(tài)控制，當(dāng)溫度由初始值上升到滅菌溫度的這段時間未計入總滅菌時間，因而無謂的延長滅菌時間，安全系數(shù)過大，增加了能耗，縮短了物料的使用壽命。有時由于滅菌設(shè)備溫度低甚至長期處于等待狀態(tài)，特別對于藥品，不同的藥品因滅菌溫度不同，其滅菌時間也不同，若升溫時間過長，還容易引起藥品變質(zhì)。F0值的概念，國際上早已提出，也已用于蒸汽滅菌上，但都是對滅菌溫度和時間的簡單計算，提示操作人員F0值是否達到，沒有控制功能，目前還沒有根據(jù)蒸汽滅菌F0值對蒸汽滅菌設(shè)備進行運?？刂频募夹g(shù)報道。
本發(fā)明的目的是提供一種能對滅菌溫度和時間實現(xiàn)動態(tài)控制、既節(jié)能和對被滅菌物料損傷小、又保證滅菌效果的蒸汽滅菌F0值控制儀。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的包括多路信號隔離切換模塊、信號放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機，其中信號放大模塊分別接多路信號隔離切換模塊的輸出端和A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端接單片機的數(shù)據(jù)口，其特征在于增設(shè)了開關(guān)量輸入模塊和控制模塊，其中開關(guān)量輸入模塊的輸出端接單片機的數(shù)據(jù)口，控制模塊分別接單片機的數(shù)據(jù)口和蒸汽滅菌設(shè)備。
所述的蒸汽滅菌F0值控制儀，信號放大模塊包括運算放大器OP1～2、熱敏電阻W、電阻R1～8和電容C1～2，多路信號隔離切換模塊的兩路信號輸出端A、B之間接有熱敏電阻W，且B端分別接運算放大器OP1的反相輸入端和經(jīng)電容C1接地，運算放大器OP1的同相輸入端經(jīng)電阻R3接地，運算放大器OP1的輸出端分別接A端和電阻R5，電阻R5的另一端分別接運算放大器OP2的反相輸入端、經(jīng)電阻R7接運算放大器OP2的輸出端、依次經(jīng)電阻R4和電阻R1接多路信號隔離切換模塊的第三路信號輸出端C，在電阻R4和電阻R1的連接處經(jīng)電阻R2接2.5V電源，運算放大器OP2的同相輸入端經(jīng)電阻R6接地，其輸出端經(jīng)電阻R8接A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端和電容C2，電容C2的另一端接地。
所述的蒸汽滅菌F0值控制儀，開關(guān)量輸入模塊包括接口模塊IC2、光電隔離器G2、開關(guān)K、電阻R9～10和電容C3～4，其中開關(guān)K的一端分別接光電隔離器G2輸入電源的地端和經(jīng)電容C3接地，開關(guān)K的另一端經(jīng)電阻R9接地，光電隔離器G2輸出電源的地端分別經(jīng)電阻R10、電容C4接地，并經(jīng)接口模塊IC2接單片機的數(shù)據(jù)口。
所述的蒸汽滅菌F0值控制儀，控制模塊包括接口模塊IC1、鎖存器、光電隔離器G1、電阻R11～12、非門、二極管、繼電器和電容C5，其中接口模塊IC1的輸入端接單片機的數(shù)據(jù)口，其輸出端接鎖存器的輸入端，鎖存器的輸出端經(jīng)電阻R11接光電隔離器G1輸入電源的地端，光電隔離器G1輸出電源的地端分別經(jīng)非門接二極管和繼電器、經(jīng)電阻R12接地，二極管和繼電器的另一端接12V電源，繼電器的常閉接點之間并接有電容C5，常閉接點的一端接蒸汽滅菌設(shè)備的進蒸汽閥，另一端接220V電源。
其工作原理是蒸汽滅菌設(shè)備的滅菌溫度信號經(jīng)多路信號隔離切換模塊輸入到信號放大模塊，經(jīng)信號放大模塊二級放大后的模擬信號由A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到單片機，實現(xiàn)了溫度信號的實時采集。單片機根據(jù)采集的信號實時計算所需滅菌時間，自動計算累加出F0值，當(dāng)F0值達到預(yù)期設(shè)定值，既達到了滅菌效果時，由單片機輸出控制信號至控制模塊，使控制模塊中繼電器動作，從而控制蒸汽滅菌設(shè)備的運停，實現(xiàn)對滅菌溫度和時間的動態(tài)控制。開關(guān)量輸入模塊的作用是通過開關(guān)K的閉合，控制F0值的運算和清零。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1、單片機根據(jù)滅菌設(shè)備的溫度信號，由控制模塊控制蒸汽滅菌設(shè)備的運停，實現(xiàn)了對滅菌溫度和時間的動態(tài)控制，既節(jié)能，又減小了對被滅菌物料的損傷，滅菌效果好；2、在信號放大模塊、開關(guān)量輸入模塊及控制模塊中均設(shè)有抗干擾電容，保證了信號數(shù)據(jù)及控制信號的準(zhǔn)確性，從而保證了滅菌效果。


圖1是本發(fā)明的工作原理框圖；圖2是本發(fā)明信號放大模塊實施例的電路圖；圖3是本發(fā)明控制模塊實施例的電路圖；圖4是本發(fā)明開關(guān)量輸入模塊實施例的電路圖；下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明六路溫度檢測信號CH1～6經(jīng)多路信號隔離切換模塊輸入到信號放大模塊，信號放大模塊中的運算放大器OP1、熱敏電阻W、電阻R3和電容C1作為信號的一級放大電路，其中多路信號隔離切換模塊的兩路信號輸出端A、B之間接有熱敏電阻W，且B端分別接運算放大器OP1的反相輸入端和經(jīng)電容C1接地，運算放大器OP1的同相輸入端經(jīng)電阻R3接地，這樣就由運算放大器OP1對輸入的信號實現(xiàn)了的一級放大，運算放大器OP1的輸出端分別接A端和電阻R5，電阻R5的另一端分別接運算放大器OP2的反相輸入端、經(jīng)電阻R7接運算放大器OP2的輸出端、依次經(jīng)電阻R4和電阻R1接多路信號隔離切換模塊的第三路信號輸出端C，在電阻R4和電阻R1的連接處經(jīng)電阻R2接2.5V電源，運算放大器OP2的同相輸入端經(jīng)電阻R6接地，這樣就由運算放大器OP2對一級放大后的信號實現(xiàn)了的二級放大，二級放大后的信號經(jīng)電阻R8輸出到A/D轉(zhuǎn)換模塊，由其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸出到單片機IC的P2口，單片機IC根據(jù)采集的信號實時計算所需滅菌時間，自動計算累加出F0值，當(dāng)F0值達到預(yù)期設(shè)定值，即達到了滅菌效果時，由單片機IC的P3口輸出控制信號至控制模塊?？刂颇K中接口模塊IC1采用8255，其輸入端D口接單片機IC的P3口，用于接收單片機IC的P3口輸出的控制信號，接口模塊IC1的輸出端P口接鎖存器SC的輸入端，鎖存器SC的輸出端經(jīng)電阻R11接光電隔離器G1輸入電源的地端，光電隔離器G1輸出電源的地端分別經(jīng)非門FM接二極管D和繼電器J、經(jīng)電阻R12接地，二極管D和繼電器J的另一端接12V電源，繼電器J的常閉接點J兩端并接有電容C5，常閉接點J的一端接蒸汽滅菌設(shè)備的進蒸汽閥F，另一端接220V電源?？刂颇K接到單片機IC輸出的F0值達到預(yù)期設(shè)定值、需停止蒸汽滅菌設(shè)備運轉(zhuǎn)的信號，觸發(fā)繼電器J動作，使其常閉接點斷開，從而控制蒸汽滅菌設(shè)備停止運轉(zhuǎn)，達到控制目的。
開關(guān)量輸入模塊中的接口模塊IC2采用8255，開關(guān)K的一端分別接光電隔離器G2輸入電源的地端、經(jīng)電容C3接地，開關(guān)K的另一端經(jīng)電阻R9接地，光電隔離器G2輸出電源的地端接接口模塊IC1的輸入端P3口，并分別經(jīng)電阻R10、電容C4接地，接口模塊IC1的輸出端D口接單片機IC的P3口。通過控制開關(guān)K的開、閉，輸出信號至單片機IC的P3口，進而控制F0值的運算和清零。
權(quán)利要求
1.一種蒸汽滅菌F0值控制儀，包括多路信號隔離切換模塊、信號放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和單片機，其中信號放大模塊分別接多路信號隔離切換模塊的輸出端和A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端接單片機的數(shù)據(jù)口，其特征在于增設(shè)了開關(guān)量輸入模塊和控制模塊，其中開關(guān)量輸入模塊的輸出端接單片機的數(shù)據(jù)口，控制模塊分別接單片機的數(shù)據(jù)口和蒸汽滅菌設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸汽滅菌F0值控制儀，其特征在于信號放大模塊包括運算放大器OP1～2、熱敏電阻W、電阻R1～8和電容C1～2，多路信號隔離切換模塊的兩路信號輸出端A、B之間接有熱敏電阻W，且B端分別接運算放大器OP1的反相輸入端和經(jīng)電容C1接地，運算放大器OP1的同相輸入端經(jīng)電阻R3接地，運算放大器OP1的輸出端分別接A端和電阻R5，電阻R5的另一端分別接運算放大器OP2的反相輸入端、經(jīng)電阻R7接運算放大器OP2的輸出端、依次經(jīng)電阻R4和電阻R1接多路信號隔離切換模塊的第三路信號輸出端C，在電阻R4和電阻R1的連接處經(jīng)電阻R2接2.5V電源，運算放大器OP2的同相輸入端經(jīng)電阻R6接地，其輸出端經(jīng)電阻R8接A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端和電容C2，電容C2的另一端接地。
3.如權(quán)利要求1所述的蒸汽滅菌F0值控制儀，其特征在于開關(guān)量輸入模塊包括接口模塊IC2、光電隔離器G2、開關(guān)K、電阻R9～10和電容C3～4，其中開關(guān)K的一端分別接光電隔離器G2輸入電源的地端和經(jīng)電容C3接地，開關(guān)K的另一端經(jīng)電阻R9接地，光電隔離器G2輸出電源的地端分別經(jīng)電阻R10、電容C4接地，并經(jīng)接口模塊IC2接單片機的數(shù)據(jù)口。
4.如權(quán)利要求1所述的蒸汽滅菌F0值控制儀，其特征在于控制模塊包括接口模塊IC1、鎖存器、光電隔離器G1、電阻R11～12、非門、二極管、繼電器和電容C5，其中接口模塊IC1的輸入端接單片機的數(shù)據(jù)口，其輸出端接鎖存器的輸入端，鎖存器的輸出端經(jīng)電阻R11接光電隔離器G1輸入電源的地端，光電隔離器G1輸出電源的地端分別經(jīng)非門接二極管和繼電器、經(jīng)電阻R12接地，二極管和繼電器的另一端接12V電源，繼電器的常閉接點之間并接有電容C5，常閉接點的一端接蒸汽滅菌設(shè)備的進蒸汽閥，另一端接220V電源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蒸汽滅菌Fo值控制儀,包括多路信號隔離切換模塊、信號放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機,增設(shè)了開關(guān)量輸入模塊和控制模塊,其中關(guān)量輸入模塊的輸出端接單片機的數(shù)據(jù)口,控制模塊分別接單片機的數(shù)據(jù)口和蒸汽滅菌設(shè)備。單片機根據(jù)采集的滅菌溫度信號,輸出控制信號到控制模塊,由控制模塊控制蒸汽滅菌設(shè)備的運停,實現(xiàn)了對滅菌溫度和時間的動態(tài)控制,既節(jié)能、對被滅菌物料損傷小,又保證了滅菌效果。
文檔編號A61L2/24GK1288756SQ99112450
公開日2001年3月28日 申請日期1999年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月21日
發(fā)明者劉維友, 楊兆旭 申請人:山東新華醫(yī)療器械股份有限公司