低温等离子灭菌柜电气控制系统设计

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

等离子体是由正负带电粒子、中性原子、分子所形成的-团物质。低温等离子体灭菌器是根据灭菌腔压力与电离的结合，以低温制造出离子状态。等离子体在真空环境下被电离，并作用于细菌破坏其生命力，完成灭菌。低温等离子体灭菌器是以过氧化氢作为介质在灭菌室内经特定的设备条件激发产生辉光放电，形成低温等离子体。

过氧化氢等离子体中含有氢氧自由基 HO-、过羟自由基 HO2.、激发态 H2O2，活性氧原子 0-，活性氢原子 H-等活性成分，这些活性离子以及丰富的紫外线具有很高的热动能，从而极大地提高了与微生物蛋白核酸物质的作用效能，可在极短的时间内使微生物死亡，达到灭菌目的。该技术现广泛应用于对湿热敏感的精密医疗器材的灭菌。

1 低温等离子灭菌柜系统构成等离子体是物质的不稳定状态，具有能量密度高、化学活性强的特点。现在-般利用射频辉光放电在真空容器内产生过氧化氢等离子体。其结构首要是有个真空的灭菌腔，在灭菌腔内产生扩散均匀的高密度的过氧化氢等离子体，过氧化氢低温等离子体灭菌器对灭菌舱内的温度差异极为敏感，采用了316L不锈钢制造灭菌舱，表面经化学处理，能充分保证灭菌舱内的温度均衡，从而保证灭菌过程中效果的稳定性以及不形成任何残留。射频电源采用自制的ZS30K1200W 型射频电源。

整个设备系统由电源、射频电源、等离子体发生器、真空灭菌腔、真空发生器和真空检测系统、过氧化氢液体注入系统、控制系统、物品支架和尾气处理系统几部分组成。设计真空灭菌腔为100 L，采用射频频率为13.56 MHz，真空度要求<10 Pa，通过射频电源、等离子体发生器在真空灭菌腔内产生均匀的过氧化氢等离子体。系统原理如图 1所示。

图 1 低温等离子灭菌柜系统原理示意图2 主电路设计主电路采用AC220V供电，为射频电源、真空泵、2路加热器、药剂泵和电磁阀等提供电源。

图2 主电路图3 PLC控制系统设计该电气控制系统以PLC为控制核心，电路如图3所示，所有控制调节信号输入 PLC，经过程序运算进而控制。PLC选用三菱FX2N系列。

灭菌分为3种模式：快速模式、标准模式、加强模式§速模式：对不含管腔的器械进行灭作者简介：金东琦(1967-)，男，副教授，硕士，研究方向：检测与过程控制。

第 2期 金东琦 等：低温等离子灭菌柜电气控制系统设计 91停止系统启动系统射频源故障真空泵状态计量丰F液位储液簟高液位储藏低藏位门状态LBlL 号 -C- Ⅱ广l 面 j 真空宣温度 B2I 基 -C- ：-) 化宣温度 L面 1些 X0l0坚 - X07 007 射频源垡 006 真空泵寸 蜂鸣器 圣 X005 N 005X04 Z o04 充气电1§ X003 003 药渣泵§ X002 函 y002 雾化室墼 X001 001 真空室COM COM1～N COM3L图3 控制系统电路菌，灭菌需要约43 min左右；标准模式：对内径2 mm且长度<300 mm通畅的不锈钢管腔器械，内径>21TUTI且长度<500mm通畅的聚乙烯或特氟龙管腔器械f不包括软管内窥镜)进行灭菌，灭菌需要约 59 min左右；加强模式：对内径 1 mln且长度<500 mm 通畅的不锈钢管腔器械，内径21 mil且长度<2000 mnl通畅的聚乙烯或特氟龙管腔器械进行灭菌，灭菌需要约 69 min左右∝制过程均通过 PLC控制实现。

4 结束语低温等离子灭菌设备的研制现已进入实施阶段。由于采用了上述设计的过程控制方案，其控制部分结构简单，制造成本低廉，工作稳定可靠。