专利名称：蒸汽灭菌f0值控制仪的制作方法
技术领域：
本发明提供一种蒸汽灭菌F0值控制仪，属于蒸汽消毒灭菌设备微机自动控制技术领域。
传统的蒸汽灭菌效果控制是先设定灭菌温度和灭菌时间值，温度达到设定值后，计算灭菌时间，灭菌时间到达设定值后，就认为达到了灭菌效果。即是按在恒定的灭菌温度下达到100％灭菌效果所需的时间而定。缺陷是没实现对灭菌温度和时间的动态控制，当温度由初始值上升到灭菌温度的这段时间未计入总灭菌时间，因而无谓的延长灭菌时间，安全系数过大，增加了能耗，缩短了物料的使用寿命。有时由于灭菌设备温度低甚至长期处于等待状态，特别对于药品，不同的药品因灭菌温度不同，其灭菌时间也不同，若升温时间过长，还容易引起药品变质。F0值的概念，国际上早已提出，也已用于蒸汽灭菌上，但都是对灭菌温度和时间的简单计算，提示操作人员F0值是否达到，没有控制功能，目前还没有根据蒸汽灭菌F0值对蒸汽灭菌设备进行运停控制的技术报道。
本发明的目的是提供一种能对灭菌温度和时间实现动态控制、既节能和对被灭菌物料损伤小、又保证灭菌效果的蒸汽灭菌F0值控制仪。
本发明的目的是这样实现的包括多路信号隔离切换模块、信号放大模块、A/D转换模块和单片机，其中信号放大模块分别接多路信号隔离切换模块的输出端和A/D转换模块的输入端，A/D转换模块的输出端接单片机的数据口，其特征在于增设了开关量输入模块和控制模块，其中开关量输入模块的输出端接单片机的数据口，控制模块分别接单片机的数据口和蒸汽灭菌设备。
所述的蒸汽灭菌F0值控制仪，信号放大模块包括运算放大器OP1～2、热敏电阻W、电阻R1～8和电容C1～2，多路信号隔离切换模块的两路信号输出端A、B之间接有热敏电阻W，且B端分别接运算放大器OP1的反相输入端和经电容C1接地，运算放大器OP1的同相输入端经电阻R3接地，运算放大器OP1的输出端分别接A端和电阻R5，电阻R5的另一端分别接运算放大器OP2的反相输入端、经电阻R7接运算放大器OP2的输出端、依次经电阻R4和电阻R1接多路信号隔离切换模块的第三路信号输出端C，在电阻R4和电阻R1的连接处经电阻R2接2.5V电源，运算放大器OP2的同相输入端经电阻R6接地，其输出端经电阻R8接A/D转换模块的输入端和电容C2，电容C2的另一端接地。
所述的蒸汽灭菌F0值控制仪，开关量输入模块包括接口模块IC2、光电隔离器G2、开关K、电阻R9～10和电容C3～4，其中开关K的一端分别接光电隔离器G2输入电源的地端和经电容C3接地，开关K的另一端经电阻R9接地，光电隔离器G2输出电源的地端分别经电阻R10、电容C4接地，并经接口模块IC2接单片机的数据口。
所述的蒸汽灭菌F0值控制仪，控制模块包括接口模块IC1、锁存器、光电隔离器G1、电阻R11～12、非门、二极管、继电器和电容C5，其中接口模块IC1的输入端接单片机的数据口，其输出端接锁存器的输入端，锁存器的输出端经电阻R11接光电隔离器G1输入电源的地端，光电隔离器G1输出电源的地端分别经非门接二极管和继电器、经电阻R12接地，二极管和继电器的另一端接12V电源，继电器的常闭接点之间并接有电容C5，常闭接点的一端接蒸汽灭菌设备的进蒸汽阀，另一端接220V电源。
其工作原理是蒸汽灭菌设备的灭菌温度信号经多路信号隔离切换模块输入到信号放大模块，经信号放大模块二级放大后的模拟信号由A/D转换模块转换成数字信号后输入到单片机，实现了温度信号的实时采集。单片机根据采集的信号实时计算所需灭菌时间，自动计算累加出F0值，当F0值达到预期设定值，既达到了灭菌效果时，由单片机输出控制信号至控制模块，使控制模块中继电器动作，从而控制蒸汽灭菌设备的运停，实现对灭菌温度和时间的动态控制。开关量输入模块的作用是通过开关K的闭合，控制F0值的运算和清零。
本发明与现有技术相比，具有如下优点1、单片机根据灭菌设备的温度信号，由控制模块控制蒸汽灭菌设备的运停，实现了对灭菌温度和时间的动态控制，既节能，又减小了对被灭菌物料的损伤，灭菌效果好；2、在信号放大模块、开关量输入模块及控制模块中均设有抗干扰电容，保证了信号数据及控制信号的准确性，从而保证了灭菌效果。
图1是本发明的工作原理框图；图2是本发明信号放大模块实施例的电路图；图3是本发明控制模块实施例的电路图；图4是本发明开关量输入模块实施例的电路图；下面结合附图对本发明作进一步说明六路温度检测信号CH1～6经多路信号隔离切换模块输入到信号放大模块，信号放大模块中的运算放大器OP1、热敏电阻W、电阻R3和电容C1作为信号的一级放大电路，其中多路信号隔离切换模块的两路信号输出端A、B之间接有热敏电阻W，且B端分别接运算放大器OP1的反相输入端和经电容C1接地，运算放大器OP1的同相输入端经电阻R3接地，这样就由运算放大器OP1对输入的信号实现了的一级放大，运算放大器OP1的输出端分别接A端和电阻R5，电阻R5的另一端分别接运算放大器OP2的反相输入端、经电阻R7接运算放大器OP2的输出端、依次经电阻R4和电阻R1接多路信号隔离切换模块的第三路信号输出端C，在电阻R4和电阻R1的连接处经电阻R2接2.5V电源，运算放大器OP2的同相输入端经电阻R6接地，这样就由运算放大器OP2对一级放大后的信号实现了的二级放大，二级放大后的信号经电阻R8输出到A/D转换模块，由其转换成数字信号后输出到单片机IC的P2口，单片机IC根据采集的信号实时计算所需灭菌时间，自动计算累加出F0值，当F0值达到预期设定值，即达到了灭菌效果时，由单片机IC的P3口输出控制信号至控制模块。控制模块中接口模块IC1采用8255，其输入端D口接单片机IC的P3口，用于接收单片机IC的P3口输出的控制信号，接口模块IC1的输出端P口接锁存器SC的输入端，锁存器SC的输出端经电阻R11接光电隔离器G1输入电源的地端，光电隔离器G1输出电源的地端分别经非门FM接二极管D和继电器J、经电阻R12接地，二极管D和继电器J的另一端接12V电源，继电器J的常闭接点J两端并接有电容C5，常闭接点J的一端接蒸汽灭菌设备的进蒸汽阀F，另一端接220V电源。控制模块接到单片机IC输出的F0值达到预期设定值、需停止蒸汽灭菌设备运转的信号，触发继电器J动作，使其常闭接点断开，从而控制蒸汽灭菌设备停止运转，达到控制目的。
开关量输入模块中的接口模块IC2采用8255，开关K的一端分别接光电隔离器G2输入电源的地端、经电容C3接地，开关K的另一端经电阻R9接地，光电隔离器G2输出电源的地端接接口模块IC1的输入端P3口，并分别经电阻R10、电容C4接地，接口模块IC1的输出端D口接单片机IC的P3口。通过控制开关K的开、闭，输出信号至单片机IC的P3口，进而控制F0值的运算和清零。
权利要求
1.一种蒸汽灭菌F0值控制仪，包括多路信号隔离切换模块、信号放大模块、A/D转换模块和单片机，其中信号放大模块分别接多路信号隔离切换模块的输出端和A/D转换模块的输入端，A/D转换模块的输出端接单片机的数据口，其特征在于增设了开关量输入模块和控制模块，其中开关量输入模块的输出端接单片机的数据口，控制模块分别接单片机的数据口和蒸汽灭菌设备。
2.如权利要求1所述的蒸汽灭菌F0值控制仪，其特征在于信号放大模块包括运算放大器OP1～2、热敏电阻W、电阻R1～8和电容C1～2，多路信号隔离切换模块的两路信号输出端A、B之间接有热敏电阻W，且B端分别接运算放大器OP1的反相输入端和经电容C1接地，运算放大器OP1的同相输入端经电阻R3接地，运算放大器OP1的输出端分别接A端和电阻R5，电阻R5的另一端分别接运算放大器OP2的反相输入端、经电阻R7接运算放大器OP2的输出端、依次经电阻R4和电阻R1接多路信号隔离切换模块的第三路信号输出端C，在电阻R4和电阻R1的连接处经电阻R2接2.5V电源，运算放大器OP2的同相输入端经电阻R6接地，其输出端经电阻R8接A/D转换模块的输入端和电容C2，电容C2的另一端接地。
3.如权利要求1所述的蒸汽灭菌F0值控制仪，其特征在于开关量输入模块包括接口模块IC2、光电隔离器G2、开关K、电阻R9～10和电容C3～4，其中开关K的一端分别接光电隔离器G2输入电源的地端和经电容C3接地，开关K的另一端经电阻R9接地，光电隔离器G2输出电源的地端分别经电阻R10、电容C4接地，并经接口模块IC2接单片机的数据口。
4.如权利要求1所述的蒸汽灭菌F0值控制仪，其特征在于控制模块包括接口模块IC1、锁存器、光电隔离器G1、电阻R11～12、非门、二极管、继电器和电容C5，其中接口模块IC1的输入端接单片机的数据口，其输出端接锁存器的输入端，锁存器的输出端经电阻R11接光电隔离器G1输入电源的地端，光电隔离器G1输出电源的地端分别经非门接二极管和继电器、经电阻R12接地，二极管和继电器的另一端接12V电源，继电器的常闭接点之间并接有电容C5，常闭接点的一端接蒸汽灭菌设备的进蒸汽阀，另一端接220V电源。
全文摘要
本发明提供一种蒸汽灭菌Fo值控制仪,包括多路信号隔离切换模块、信号放大模块、A/D转换模块、单片机,增设了开关量输入模块和控制模块,其中关量输入模块的输出端接单片机的数据口,控制模块分别接单片机的数据口和蒸汽灭菌设备。单片机根据采集的灭菌温度信号,输出控制信号到控制模块,由控制模块控制蒸汽灭菌设备的运停,实现了对灭菌温度和时间的动态控制,既节能、对被灭菌物料损伤小,又保证了灭菌效果。
文档编号A61L2/24GK1288756SQ99112450
公开日2001年3月28日 申请日期1999年9月21日 优先权日1999年9月21日
发明者刘维友, 杨兆旭 申请人:山东新华医疗器械股份有限公司