監(jiān)測消毒劑蒸汽濃度的系統(tǒng)技術方案

提供一個在有至少一種其它可冷凝蒸汽存在下測定可冷凝蒸汽濃度的系統(tǒng)，如過氧化氫和水蒸汽。此系統(tǒng)一般包括露點傳感器，測量至少一種其它蒸汽的至少一種其它性質(zhì)（如相對濕度）的裝置，和一臺微處理機，它用于使露點和其它性質(zhì)測量值適合一個模式構(gòu)圖，該圖表示蒸汽中的各個組分蒸汽的多種濃度與相應的多個露點測量值之間的關系。當此系統(tǒng)用于測定消毒系統(tǒng)中消毒劑蒸汽濃度時，此系統(tǒng)也包括消毒室和將已測數(shù)量的多組分可冷凝蒸汽注入到消毒室中去的注入器。（*該技術在2008年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術是關于監(jiān)測消毒劑蒸汽濃度的系統(tǒng)，更具體地說，涉及在另一種可冷凝的蒸汽存在下，監(jiān)測可冷凝的消毒劑蒸汽的系統(tǒng)。1979年Moore等在美國專利NO.4，169，123中公開了用過氧化氫蒸汽消毒的方法。Forstrom等在美國專利NO.4，169，124中公開了類似的方法，其中使用的過氧化氫濃度低于75毫克/升。Bier在美國專利NO.4，642，165中公開了汽化多組分液體，如過氧化氫和水，并將蒸汽送入消毒室的方法。迄今尚無簡單，準確地測定消毒室中過氧化氫濃度的可行方法。極少使用純過氧化氫。它通常與水混合。與水蒸汽一樣，過氧化氫蒸汽也是可冷凝氣體，但不如水易揮發(fā)，當過氧化氫蒸汽與水蒸汽一起注入消毒器時，過氧化氫蒸汽會很易分解成水和氧氣，或冷凝成液體。所以僅用一般的物理性質(zhì)，如壓力，溫度和質(zhì)量，不能提供準確測量過氧化氫在消毒器中瞬時濃度的方法。因為此消毒劑易于分解，因此，監(jiān)測過氧化氫的濃度對是否確保有足夠濃度的消毒劑、保持足夠長的時間、以進行有效的消毒作用是很重要的。已知的測定過氧化氫濃度的方法，由于取樣困難，不便用于測定消毒器中的氣相過氧化氫(VPHP)。由于過氧化氫易于在表面(如注射器針頭)分解，冷凝，在真空消毒器中，由于負壓梯度達14psi或更多，從消毒器中取出具有代表性的樣品充滿著不確定性。樣品蒸汽可吸收到液態(tài)水中，然后用許多已知的化學或儀器分析方法之一分析過氧化氫，可采用長吸收池(如30米)和適當?shù)男盘栐鰪娧b置的分光光度法進行VPHP的直接測定。但蒸汽取樣仍是個問題。為了克服蒸汽取樣的困難，分光光度計的吸收池可裝在消毒室內(nèi)，并裝一個穿過室壁傳輸輻射的裝置。這些方法既繁瑣，又昂貴，而且速度慢。因此，需要一種測定感興趣的可冷凝蒸汽的蒸汽濃度的簡單系統(tǒng)，還需要監(jiān)測消毒劑蒸汽濃度的系統(tǒng)。最后，還需要能在整個消毒過程中穩(wěn)定地進行這種快速而準確測定的系統(tǒng)。本專利技術提供了一種在多組分蒸汽體系中監(jiān)測某一種蒸汽濃度的系統(tǒng)。它可以測定多組分可冷凝蒸汽體系中的至少一種蒸汽組分的濃度。該多組分蒸汽是由包括至少兩種可冷凝蒸汽的組分蒸汽形成。此系統(tǒng)包括測量多組分蒸汽的主要物理性質(zhì)(如露點溫度)的裝置，測量多組分蒸氣體系中至少一個組分的至少一種次級性質(zhì)的裝置，以及使主要和次級性質(zhì)的測量適合于一個模式構(gòu)圖所示關系的裝置，這個模式構(gòu)圖表示多組分蒸汽的各個蒸汽組分的多種濃度與相應的多個主要性質(zhì)測量值之間的關系。測量的次級性質(zhì)可以是例如，1)相對濕度，2)熱導率，3)總蒸汽壓，或4)注入的多組分蒸汽的質(zhì)量和感興趣區(qū)域的體積。使測量值適合于模式構(gòu)圖最好采用微處理機，它可以存貯模式構(gòu)圖，并能將數(shù)據(jù)從主要和次級性質(zhì)測量裝置傳送到微處理機。在其較好的實施方案中，系統(tǒng)可監(jiān)測多組分蒸汽混合物中的一種可冷凝消毒劑蒸汽濃度，這個多組分蒸汽混合物中至少有一種其它非消毒劑蒸汽也是可冷凝的。這種裝置也包括一個消毒室和將預定量的多組分蒸汽注入消毒室的裝置。參看圖可以更好地了解本專利技術，其中附圖說明圖1是本專利技術系統(tǒng)的示意圖;圖2是予測定的過氧化氫濃度，水濃度和對應露點溫度之間的關系圖。本專利技術系統(tǒng)10的優(yōu)選實例的主要組成部分如圖1所示。該系統(tǒng)包括消毒室20，微處理機30，它具有通過數(shù)據(jù)總線32將數(shù)據(jù)傳送到微處理機30的輸入接口31，微處理機30通過數(shù)據(jù)總線32和輸出接口33將數(shù)據(jù)輸出到顯示器34，系統(tǒng)還包括多組分液體源40，用以將多組分液體汽化成多組分蒸汽的汽化器42，注入閥44，用以將液體注入氣化器42，而后將蒸汽送入消毒室20，露點傳感器22和用于測量多組分蒸汽體系中的一個組分的次要性質(zhì)的附加傳感器24，還應有壓力計26和溫度計28。消毒室20可以是任何適合的已知消毒室，不必用壓力真空容器。任何具有與特定消毒劑蒸汽相容的、有固定體積的封閉(或可封閉)的空間均能滿足需要。例如，消毒室20可以是一清潔的空間，手套箱，培養(yǎng)箱，或任何一種更普通的用于蒸汽消毒的消毒器。微處理機30，輸入接口31和輸出接口33可是任何適當?shù)囊阎考蛴嬎銠C系統(tǒng)，只要它可以接收，存貯，分析數(shù)據(jù)，并報告出數(shù)據(jù)及分析結(jié)果。汽化器42應由與多組分液體和蒸汽的各組分相適應的材料制成。例如，若蒸汽是過氧化氫與水的混合物，汽化器42可由鈍化不銹鋼、鋁或可耐過氧化氫的鋁合金制成。汽化器42必須有加熱面46，以保證與注入的液體接觸，使之汽化后進入消毒室20。加熱面46可用任何適當?shù)囊阎椒訜帷Ｗ⑷肫?4可是任何適當?shù)拈y，如三通球閥，它可將予定量的多組分液體以要求的時間和速率注入汽化器42。總而言之，本專利技術適合在至少有另一種可冷凝蒸汽存在下監(jiān)測一種可冷凝蒸汽。本專利技術系統(tǒng)利用測量混合蒸汽的主要性質(zhì)，和測量它們、或其中之一種蒸汽的至少一種次要性質(zhì)，從而測定消毒劑蒸汽的濃度。主要性質(zhì)最好對所感興趣蒸汽濃度的相關性比其它蒸汽更強。露點溫度或飽和度就是這種合適的主要性質(zhì)之一例。次級性質(zhì)可對多組分蒸汽中的其它組分有選擇性，對蒸汽的兩種組分同等敏感或不同等敏感。壓力，質(zhì)量和熱導率基本上是同等敏感的性質(zhì)，適合作為本專利技術系統(tǒng)的次級性質(zhì)。濕度是對水蒸汽有選擇性的次級性質(zhì)的一種。水蒸汽是多組分蒸汽體系中優(yōu)選的非消毒劑蒸汽組分。為了詳細描述監(jiān)測消毒劑蒸汽濃度的系統(tǒng)，采用由過氧化氫(H2O2)蒸汽為感興趣的消毒劑蒸汽，水(H2O)蒸汽為另一個非消毒劑蒸汽所組成的二元體系作為參考來描述。那些技術專家將會理解，這里公開的監(jiān)測系統(tǒng)可以用于其它由兩種或多種可冷凝的蒸汽組成的多組分蒸汽體系。露點是可冷凝蒸汽在給定濃度下的飽和溫度。氣體溫度降到露點以下使得一些蒸汽冷凝成液體。蒸汽被加熱到露點以上不會明顯改變蒸汽濃度。但使飽和值增大，被加熱的蒸汽不再飽和。氣體濃度較高，露點就較高。露點已被用于測定單一蒸汽體系中的水蒸汽濃度。對于多組分蒸汽，露點僅能提供蒸汽混合物的不確定的度量。過氧化氫和水蒸汽是已知共冷凝的。尤其是在封閉體系中，其中之一的濃度影響另一個的飽和值。例如，參見圖2，只要水蒸汽濃度保持一定，過氧化氫蒸汽濃度與露點之間的關系是平滑的。但是，當水蒸汽濃度改變時，過氧化氫濃度與露點間的關系也會改變。因為過氧化氫蒸汽能分解成水蒸汽，使得消毒器系統(tǒng)的問題復雜化。這樣，兩種蒸汽的相對濃度不斷在改變。因此，測量露點或任何類似的水蒸汽和過氧化氫蒸汽的復合性質(zhì)不是測定過氧化氫蒸汽濃度的明顯易行的手段。但是，當公認的含糊和不穩(wěn)定的露點測量與次級性質(zhì)(如水蒸汽的相對濕度)的測量相結(jié)合，就可測定水蒸汽的濃度。水蒸汽濃度的信息可用于由露點測量推導出當時過氧化氫濃度。例如，從圖2可注意到，在圖中露點在18℃左右和過氧化氫濃度在1.1毫克/升左右的區(qū)域，過氧化氫濃度變化0.1毫克/升，則露點變化0.8℃，而水蒸汽濃度也變化0.1毫克/升左右時露點僅變化0.2℃，從質(zhì)量看，露點對過氧化氫蒸汽敏感度為對水蒸汽敏感度的大約4倍。從分子角度看，這個因子是8。這樣，用測量露點可以靈敏地檢測過氧化氫濃度的變化。優(yōu)選的本專利技術系統(tǒng)實例利用過氧化氫蒸汽濃度、水蒸汽濃度和露點之間的關系提供一個在整個消毒過程中簡單而精確地監(jiān)測消毒劑蒸汽濃度的系統(tǒng)。微處理機30用于存貯前述關系的模式構(gòu)圖。輸入接口31通過數(shù)據(jù)總線32以已知方式傳輸由露點傳感器22，次級性質(zhì)傳感本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
在有至少一種其它蒸汽存在下監(jiān)測某種蒸汽濃度的系統(tǒng)，包括：測量多組分蒸汽主要性質(zhì)的裝置，所述的多組分蒸汽是由至少兩種可冷凝蒸汽組成的；測量上述多組分蒸汽中的至少一種蒸汽的次級性質(zhì)的裝置；和使主要和次級性質(zhì)的測量值適合于一個模式構(gòu)圖 所示關系的裝置，該模式構(gòu)圖表示上述組分蒸汽中的各組分蒸汽的多種濃度與相應于各組分蒸汽濃度的多個主要性質(zhì)測量值之間的關系。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：阿瑟L卡明斯，
申請(專利權(quán))人：美國消毒器公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]