高壓蒸汽滅菌器溫度與壓力校準

        初步確定高壓滅菌器的最大工作壓力大于或等于0.1MPa (表壓)，并且壓力和體積的乘積大于或等于2.5MPa·L，對于最高工作溫度高于或等于標準沸點的液化氣和液體的固定容器和移動容器，使用單元應考慮安全附件、安全保護裝置、測量控制裝置和相關輔助儀器儀表應定期檢查和維修，并做好記錄。
        首先，讓我們來看看高壓滅菌器的基本參數!
        基本參數:
        ① 額定工作壓力不得超過0.25MPa。
        ② 滅菌工作溫度: 115 ~ 138 ℃。
        壓力指示器的校準方法:
        為了確保現場校準結果的可靠性，應遵循以下基本原則:
        1) 環境條件:
        溫度 :( 20 ± 5)℃; 如果不能保證，可以適當放松。然而，溫度的影響需要在校準結果中進行評估和校正。
        相對濕度: 不超過80%。
        2) 測量標準:
        所選標準裝置的測量范圍應大于或等于校準壓力指示器儀表的測量范圍，指示值的最大允許誤差的絕對值不應大于1/3 (數字) 或1/4 (模擬)壓力指示器最大允許誤差的絕對值。
        高壓滅菌器壓力校準方法
        方法1: 現場校準方法
        該方法適用于便攜式、立式和其他帶有小型高壓滅菌器和手動蒸汽釋放閥的工作管道。通常，高壓滅菌器在排氣閥尾部裝有金屬軟管，便于合理排放冷空氣。因此，只需將金屬軟管與用于驗證的壓力驗證器可靠地連接起來，以確保氣密性，即高壓釜滅菌器的壓力指示儀可根據驗證規定進行現場校準。
        要點:
        金屬軟管的耐壓性需要大于或等于400kPa。如果無法達到，則需要更換符合要求的壓力連接軟管。校準系統的壓力緊密度不應超過0.1千帕/分鐘。
        校準設備:
        標準裝置應為數字壓力表 (不小于0.2，上限不超過500 kPa) 或精密壓力表 (不小于0.4，并且上限應由正在檢查的壓力指示儀器確定)，支撐設備采用氣壓驗證器(穩定性優于0.02% FS，工作壓力大于600 kPa)。
        現場校準方法的壓力校準上限經常受到影響安裝在高壓滅菌器上的安全閥的額定工作壓力的極限。當校準壓力指示儀表的上限壓力無法校準時，可給出最高額定工作壓力的校準值。
        方法2: 直接比較法
        該方法適用于安裝了測試連接器的高壓滅菌器。它通常是大而直接的蒸汽。
        要點:
        將壓力標準連接到滅菌室管線中的壓力連接器。如果壓力連接器上的接口螺紋與壓力標準的螺紋不匹配，應采用適配器方法，以確保可靠的連接和氣密性要求。
        校準設備:
        標準裝置建議使用數字壓力表 (不低于0.2，上限不超過500千帕)，其運行環境應達到140 ℃，并且其計量性能保持不變或可以糾正。如果使用彈簧管精密壓力表 (不小于0.4，上限值取決于壓力指示器)，允許誤差應考慮溫度變化引起的附加誤差。
        基本誤差 Δ pn計算如下:
        Δ pn ≤ ±(δ + 0.04 Δ t)% × pm (1)
        在公式中:
        工作溫度和校準溫度之間的 Δ-準確度水平，Δ t-差，Pm-范圍。所有校準項目僅針對基本壓力誤差。直接比較法是使用滅菌器中的蒸汽壓力作為工作介質。由于蒸汽工作壓力的限制，根據規定，校準點不能覆蓋壓力指示儀器的范圍，只能依靠壓力控制器或溫度控制器，確定滅菌器的壓力或溫度范圍內的壓力校準點。此外，由于滅菌器在選定的工作壓力下需要恒定的壓力，但實際上不能這樣做，因此總會有壓力波動。因此，當滅菌器準時時，必須要求快速準確的讀數，并通過計算多次讀數的平均值來確定校準結果。
        校準處理結果:
        壓力基本誤差
        Δ p = pa-pn (2)
        在公式中:
        Δ p-校正壓力指示器指示值誤差，kPa;
        Pa校準壓力指示器顯示平均讀數值，kPa;
        Pn-標準指示劑讀數的平均值，kPa。
        方法3: 實時比較法
        該方法適用于所有類型的高壓滅菌器，標準裝置采用無線測量連接。
        要點:
        標準裝置根據使用說明書的要求設定工作程序。完成后，將其直接放置在待檢壓力指示儀器附近的滅菌室中，并啟動滅菌器以達到正常工作狀態。校準可以在狀態下執行。在校準過程中，還應注意高壓滅菌器壓力波動對校準結果的影響。
        校準設備:
        壓力無線測量系統 (精度不小于0.2，測量上限不大于500 kPa，使用環境不小于140 ℃)，可以實時測量壓力并顯示和記錄測量結果。
        實時比較法還使用滅菌器中的蒸汽壓力作為工作介質，因此其校準方法與直接比較法相同。標準裝置的指示值一般由計算機每隔一段時間直接收集和記錄，在校準過程中只需要記錄檢查過的壓力指示儀器的指示值。與直接比較法相比，其安裝位置靈活，操作方法簡單，適用性更強，在校準過程中采用微機作為顯示記錄設備，所以校準過程是直觀的、可控的，并且更容易被客戶接受。根據公式 (2) 校準處理結果。
        方法4: 記錄比較法
        該方法也適用于所有類型的高壓滅菌器。操作要點與實時比較法相同。標準裝置采用記錄壓力無線測量系統，其技術指標要求保持不變。與采用實時比較法的標準裝置相比，它體積更小，適用于更小的工作空間。然而，該記錄方法缺乏實時測量數據傳輸的功能，因此無法準確掌握校準過程，只能被動地接受記錄結果。為了使測量結果可靠，經常需要延長校準時間，或者當校準結果不令人滿意時，通常需要執行多個操作以獲得最佳校準結果。結果的校準處理也基于公式 (2)。
        高壓滅菌器溫度校正方法
        將溫度傳感器放在待校正的高壓滅菌器的中心點，讓高壓滅菌器進行完整的滅菌過程。在加熱過程中，注意*排出消毒器腔內的空氣。達到滅菌溫度后，每2min測試一組數據，測試30min，得到15組數據。溫度波動是測量的15組數據中實際溫度的最大值減去實際溫度的最小值，除以2，并標有 “±"。GB/T30690-2014提出，在滅菌循環中，滅菌溫度范圍的測量值一般不高于設定值3 ℃，并且壓力范圍應與測量的溫度范圍一致。同時，考慮測量不確定度應小于被測設備最大允許基本誤差的5分之1 ~ 3分之1，即0.6 ~ 1.0 ℃。本文重點研究了兩種常用標定方法下不同體積的高壓滅菌器的中心點溫度和壓力的標定結果。,標定環境溫度為20.0 ~ ℃，環境相對濕度為45% ~ 50%。
        溫度和壓力校準有兩種常見的校準方法:
        方法1: 無線溫度和壓力數據采集器的校準方法
        無線溫度和壓力數據采集器將傳感器采集的溫度和壓力數據記錄在采集器中。測試前，無線溫度和壓力數據采集器設置相應的程序，并將采集器放置在待校準消毒器的空腔的中心點。測試后，通過信號轉換器和計算機提供的軟件讀取記錄的數據。目前，這種數據采集器的溫度測試精度為0.1 ℃，壓力測試精度為0.1KPa，一次可記錄近20,000個數據。工作功率是設備中的鋰電池，使用壽命約為5年。這種校準方法是因為沒有引入外部連接線，并且消毒器腔密封完好，以確保數據真實可靠。該設備可以直接測量滅菌器腔內的實際壓力值，但設備的初始成本達到100,000元，使用壽命僅為5年左右。它需要通過計算機讀取和分析收集到的數據。如果需要實時監控數據，則需要投入更高的資本。因此，這類設備尚未在基層計量校準機構和消毒器用戶等群體中廣泛推廣。
        方法2: 熱電偶校準
        熱電偶是一種常見的溫度探頭。測試前，將較薄的T型熱電偶 (通常導線直徑 ≤ 1.0毫米) 的一端放在高壓滅菌器腔內的中心點，蓋上高壓滅菌器，并嘗試密封，高壓滅菌器開始工作后，少量蒸汽溢出通過熱電偶出口，但是高壓滅菌器仍然可以繼續加熱。在加熱過程中，滅菌器腔中的空氣被*排出，當高壓滅菌器處于滅菌狀態時，溫度數據通過數據收集器收集。根據安托萬方程，將測得的溫度數據轉換為理論壓力值，并與無線溫度和壓力數據采集器測得的數據進行比較。該方法采用目前廣泛使用的熱電偶，使高壓滅菌器的校準方便簡單。然而，由于熱電偶的引入，在整個滅菌過程中總是存在漏氣點，在一定程度上會影響測試結果。
        總結
        在四種壓力校準方法的比較中，實時比較法具有突出的優點，不僅操作簡單，而且在校準過程中可見。鍋內壓力波動采用同步讀數的方法可以減少校準結果，可靠且不確定性小。熱電偶用于及時校正高壓滅菌器，漏氣小，溫度校正有一定偏差。無論使用無線溫度和壓力數據采集器或熱電偶來校正高壓滅菌器，加熱過程都符合克勞修斯-克拉佩隆方程。