壓力蒸汽滅菌器課設(shè)(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 緒論壓力蒸汽滅菌技術(shù)是目前全世界公認的最可靠的滅菌技術(shù)之一，廣泛地應(yīng)用在醫(yī)療衛(wèi)生和工農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域。壓力蒸汽滅菌溫度高，滅菌效果可靠，易于掌握和控制，因此在滅菌技術(shù)高速發(fā)展的今天，這一經(jīng)典滅菌方法在消毒滅菌領(lǐng)域仍占有重要地位。蒸汽滅菌是對耐熱、耐濕物品進行滅菌的常用方法，該滅菌方法可殺滅所有微生物，包括芽孢。蒸汽是一種無色、無味、無毒的無害氣體，生產(chǎn)成本低，獲取方法簡單，溫度高、穿透力強，是一種滅菌效果好、無污染的滅菌方法。因此，所有可行的滅菌方法中蒸汽滅菌是用最廣泛、效果最可靠的方法口。壓力蒸汽滅菌器以蒸汽作為滅菌因子，在滅菌器內(nèi)不存在冷空氣的條件下，充入純蒸汽

2、并施加壓力可提高蒸汽的溫度，當蒸汽與物品充分接觸時放出潛熱加熱物品達到殺滅微生物的目的。1880年Charles Chamberland研制出壓力蒸汽滅菌器，1881年，Koch進行了117濕熱和干熱的比較，指出細菌的耐熱性在有無蒸汽存在的條件下差別很大，同年進行了在水蒸汽飽和與不飽和的情況下滅菌效果的研究。Kinyoun(1888)提出，在用壓力蒸汽滅菌器滅菌時，若能在通蒸汽前設(shè)法排出滅菌器內(nèi)的空氣,使其接近于真空，則滅菌易于成功，此稱為預(yù)真空壓力蒸汽滅菌器。1897年，Kinyoun研制了夾層壓力蒸汽滅菌器，用蒸汽充滿夾層保持高濕，加之預(yù)真空，使消毒物品易于干燥。Underwood(191

3、5)設(shè)想在壓力蒸汽滅菌器上安裝氣管，蒸汽進入滅菌器時，遇到物品后熱被吸收，蒸汽的比重隨溫度下降而增加，飽和蒸汽通過滅菌器上部時，溫度低的蒸汽因比重關(guān)系隨之移至下部，如在消毒器底部裝上排氣管，則較重的蒸汽或水可被引出，有利于蒸汽的流通。Kinyoun將此設(shè)想應(yīng)用于實際，此后對壓力蒸汽滅菌器作了進一步的改進，至1933年Underwood完成了今天所用壓力蒸汽滅菌器的基本結(jié)構(gòu)。近年來，壓力蒸汽滅菌又有很大發(fā)展，主要表現(xiàn)在脈動真空和預(yù)真空壓力蒸汽滅菌器的發(fā)展，自動化控滅菌器是利用壓力飽和蒸汽對物品進行迅速而可靠的消毒滅菌設(shè)備，適用于醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)、科研、農(nóng)業(yè)等單位，可以對醫(yī)療器械、敷料、玻璃器皿、溶液

4、培養(yǎng)基等進行消毒滅菌。壓力蒸汽滅菌器以其滅菌速度快、滅菌成本低等特點廣泛應(yīng)用于實驗室、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域和工業(yè)滅菌。下排氣式壓力蒸汽滅菌器在歐美等發(fā)達國家只作為消毒使用而不用于滅菌，其理由是在蒸汽置換冷空氣時具有不徹底性和滅菌內(nèi)室的上下層溫差過大等缺點，不能保證所滅菌的器材都達到滅菌要求。國內(nèi)大型綜型醫(yī)院目前很少使用下排氣式壓力蒸汽滅菌器，僅用于液體和玻璃器皿類器材的滅菌。預(yù)真空式壓力蒸汽滅菌器在國內(nèi)大中型醫(yī)療機構(gòu)使用較多，尤其是三級甲等醫(yī)院將其作為必備滅菌設(shè)備。壓力蒸汽滅菌技術(shù)雖然具有滅菌速度快、穿透力強和效果可靠等優(yōu)點，但滅菌效果受滅菌蒸汽壓力、滅菌時間、滅菌物品的包裝、滅菌物品的擺放和滅菌器的

5、加熱速度等因素的影響。下排氣式壓力蒸汽滅菌器雖然溫度恒定，但滅菌室內(nèi)的壓力受大氣壓的影響， 影響滅菌效果。預(yù)真空壓力蒸汽滅菌器有抽真空的過程，能使滅菌室內(nèi)的壓力達到負壓的狀態(tài)，但如果達不到相應(yīng)溫度或溫度過高也將影響滅菌效果。故需按要求對其進行監(jiān)測，證明設(shè)定的滅菌工藝應(yīng)能保證被滅菌物品在滅菌后微生物存活率低于百萬分之一，即滅菌保證水平達到，以保證滅菌效果。 第二章 方案設(shè)計2.1概述滅菌器是利用壓力飽和蒸汽對物品進行迅速而可靠的消毒滅菌設(shè)備，適用于醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)、科研、農(nóng)業(yè)等單位，可以對醫(yī)療器械、敷料、玻璃器皿、溶液培養(yǎng)基等進行消毒滅菌。我們要對滅菌器的溫度、壓力、滅菌時間進行控制。2.2 系統(tǒng)的

6、方案論證2.2.1 單片機芯片型號選擇AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機，片內(nèi)含4k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大AT89C51單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。AT89C51 提供以下標準功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部 RAM，32 個 IO 口線，兩個 16位定時計數(shù)器，一個5

7、向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。所以選AT89C51來做為單片機的型號。2.2.2 顯示模塊選擇本設(shè)計要求用液晶顯示液晶顯示器件有以下特點：低壓微功耗；平板型結(jié)構(gòu)；被動顯示（不怕光沖刷、無眩光，不刺激人眼）；顯示信息量大（像素?。灰子诓噬ㄒ话闶褂脼V色法和干涉法，使其在色譜上得到準確的復現(xiàn)）；無電磁輻射和 X射線（

8、利于信息保密，對人體安全）；長壽命（液晶背光壽命有限，不過可更換背光部分）液晶屏的選型包括LCD 類型、品牌與價格、供貨、分辨率與尺寸、溫度與亮度、接口方式等關(guān)鍵指標。常見液晶分為以下幾類：段式、字符型和圖形點陣。段式液晶的每字為 8 段組成，即 8字和一點，只能顯示數(shù)字和部分字母，如要顯示其他少量字符、漢字，需要廠家將所要顯示的內(nèi)容固化在指定的位置。字符型液晶用于顯示字符和數(shù)字的，也可用上述方法顯示少量字符、漢字。這里我們用1602液晶顯示屏2.2.3溫度傳感器的選擇溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器(RTD)和IC溫度傳感器。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩

9、種類型。熱電偶應(yīng)用很廣泛，因為它們非常堅固而且不太貴。熱電偶有多種類型，它們覆蓋非常寬的溫度范圍，從200到2000。它們的特點是：低靈敏度、低穩(wěn)定性、中等精度、響應(yīng)速度慢、高溫下容易老化和有漂移，以及非線性。另外，熱電偶需要外部參考端。RTD精度極高且具有中等線性度。它們特別穩(wěn)定，并有許多種配置。但它們的最高工作溫度只能達到400左右。它們也有很大的TC，且價格昂貴(是熱電偶的410倍)，并且需要一個外部參考源。模擬輸出IC溫度傳感器具有很高的線性度 (如果配合一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器或ADC可產(chǎn)生數(shù)字輸出)、低成本、高精度(大約1%)、小尺寸和高分辨率。它們的不足之處在于溫度范圍有限(+55+150

10、)，并且需要一個外部參考源。數(shù)字輸出IC溫度傳感器帶有一個內(nèi)置參考源，它們的響應(yīng)速度也相當慢(100 ms數(shù)量級)。雖然它們固有地會自身發(fā)熱，但可以采用自動關(guān)閉和單次轉(zhuǎn)換模式使其在需要測量之前將IC設(shè)置為低功耗狀態(tài)，從而將自身發(fā)熱降到最低。與熱敏電阻、RTD和熱電偶傳感器相比，IC溫度傳感器具有很高的線性，低系統(tǒng)成本，集成復雜的功能，能夠提供一個數(shù)字輸出，并能夠在一個相當有用的范圍內(nèi)進行溫度測量。綜上所述，本次試驗選擇熱電偶為溫度傳感器。熱電偶傳感器的型號WRB- R的鉑銠13-鉑熱電偶，測溫范圍為0-1600，基本偏差±0.25%t。2.2.4壓力傳感器的選擇壓力傳感器的種類繁多，

11、其性能也有較大的差異，在實際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體的使用場合、條件和要求，選擇較為適用的傳感器，做到經(jīng)濟、合理。壓力傳感器的主要性能參數(shù)：額定壓力范圍是滿足標準規(guī)定值的壓力范圍。也就是在最高和最低溫度之間，傳感器輸出符合規(guī)定工作特性的壓力范圍。在實際應(yīng)用時傳感器所測壓力在該范圍之內(nèi)。最大壓力范圍是指傳感器能長時間承受的最大壓力，且不引起輸出特性永久性改變。特別是半導體壓力傳感器，為提高線性和溫度特性，一般都大幅度減小額定壓力范圍。因此，即使在額定壓力以上連續(xù)使用也不會被損壞。一般最大壓力是額定壓力最高值的倍。損壞壓力是指能夠加工在傳感器上且不使傳感器元件或傳感器外殼損壞的最大壓力。線性度是指在工作

12、壓力范圍內(nèi)，傳感器輸出與壓力之間直線關(guān)系的最大偏離。為在室溫下及工作壓力范圍內(nèi)，從最小工作壓力和最大工作壓力趨近某一壓力時，傳感器輸出之差。壓力傳感器的溫度范圍分為補償溫度范圍和工作溫度范圍。補償溫度范圍是由于施加了溫度補償，精度進入額定范圍內(nèi)的溫度范圍。工作溫度范圍是保證壓力傳感器能正常工作的溫度范圍。所選壓力傳感器的型號為JYB-K P系列防護型壓力傳感器。2.2.5調(diào)節(jié)閥的選擇在現(xiàn)代化工廠的自動中，調(diào)節(jié)閥起著十分重要的作用，這些工廠的生產(chǎn)取決于流動著的液體和的正確分配和控制。這些控制無論是能量的交換、壓力的降低或者是簡單的加料，都需要某些最終控制元件去完成。最終控制元件可以認為是自動控制

13、的“體力”。在調(diào)節(jié)器的低能量級和執(zhí)行流動控制所需的高能級功能之間，最終控制元件完成了必要的功率放大作用。蒸汽調(diào)節(jié)閥就是以壓縮空氣為動力源，以氣缸為執(zhí)行器，并借助于電氣閥門定位器、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、保位閥等附件去驅(qū)動閥門，實現(xiàn)開關(guān)量或比例式調(diào)節(jié)，接收工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的控制信號來完成調(diào)節(jié)管道介質(zhì)的：流量、壓力、溫度等各種工藝參數(shù)。氣動調(diào)節(jié)閥的特點就是控制簡單，反應(yīng)快速，且本質(zhì)安全，不需另外再采取防爆措施。構(gòu)造特點是構(gòu)造形式:專角型或Z-型；結(jié)構(gòu)尺寸：閥座直徑28200mm；排放能力：KV值8800m3/h；特征曲線：線性/等比例；閥體：鍛造，材料和管接頭按客戶技術(shù)要求生產(chǎn)；蒸汽篩：為安全閉鎖功能時

14、配備, 篩孔徑為3mm；噴射水：出口后接工作蒸汽噴射；節(jié)流：可調(diào)不可調(diào)；傳動方式：液壓，氣動；滲透值：可達到DIN 3230 滲透值1及ANSI/FCI 70-2 V級；安裝方式：直立，橫放或懸掛。本次課設(shè)選擇ZZYP-16-64B型蒸汽調(diào)節(jié)閥。 2.3系統(tǒng)整體方框圖由課程設(shè)計任務(wù)書上所給的要求可以畫出系統(tǒng)方框圖。系統(tǒng)方框圖圖下圖所示：溫度傳感器壓力傳感器轉(zhuǎn)換電路AT89S51按鍵控制電路加熱絲驅(qū)動電路電磁閥驅(qū)動電路1602液晶顯示圖2.3.1系統(tǒng)方框圖第三章 硬件設(shè)計3.2 復位電路復位電路如圖3.2所示。圖3.2.1單片機復位電路圖當開關(guān)閉合時，通過電阻和電容形成回路，使RST端產(chǎn)生高電平

15、。開關(guān)閉合的時間決定了復位時間。3.3液晶顯示電路液晶顯示屏的功能相當與普通計算機顯卡+監(jiān)視器的功能，里面有一個顯示緩沖區(qū)，CPU將需要顯示的內(nèi)容傳送到顯示緩沖區(qū)后，由顯示屏內(nèi)部的掃描與驅(qū)動不見完成顯示任務(wù)。顯示緩沖區(qū)分為文本顯示緩沖區(qū)與圖形顯示緩沖區(qū)，對于ASC字符，傳送到文本顯示緩沖區(qū)；對于圖形，以點陣模式傳送到圖形顯示緩沖區(qū)。圖3.3.1液晶顯示電路圖3.4報警電路3.5A/D轉(zhuǎn)換電路3.6按鍵電路第四章 軟件設(shè)計總結(jié)綜上所述，壓力蒸汽滅菌器的應(yīng)用非常廣泛，國內(nèi)外對如何正確使用滅菌器，正確掌握滅菌監(jiān)測方法，總結(jié)了大量的理論與經(jīng)驗，確保了滅菌質(zhì)量達標，但實際使用過程中仍存在大量問題，要正確、規(guī)范的使用滅菌器還需進一步努力落實各項標準和規(guī)范。 參考文獻2 周航慈,朱兆優(yōu),李躍忠,智能儀器原理與設(shè)計M.北京航空航天大學出版社,2