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CN113124928B - 一种基于充电式的灭菌温湿度记录仪 - Google Patents

一种基于充电式的灭菌温湿度记录仪 Download PDF

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CN113124928B CN202110378379.XA CN202110378379A CN113124928B CN 113124928 B CN113124928 B CN 113124928B CN 202110378379 A CN202110378379 A CN 202110378379A CN 113124928 B CN113124928 B CN 113124928B
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Abstract

本发明提供一种基于充电式的灭菌温湿度记录仪，包括若干探头以及记录仪主体，若干探头分别通过连接线与记录仪主体相连接，若干探头包括若干内部探头以及若干外部探头，若干内部探头用于检测灭菌设备内部的温度和湿度，若干外部探头用于检测灭菌设备外部的温度和湿度，记录仪主体包括控制器以及供电模块，供电模块用于给控制器以及若干探头进行供电，供电模块与控制器电连接，供电模块包括常用锂电池以及备用锂电池，本发明能够提高温湿度记录仪的工作时长，并且提高温湿度记录仪分析温湿度变化的能力，解决了现有的温湿度记录仪使用周期短、监测不够智能以及功能单一的问题。

Description

一种基于充电式的灭菌温湿度记录仪
技术领域
本发明涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种基于充电式的灭菌温湿度记录仪。
背景技术
温湿度记录仪是温湿度测量仪器中温湿度计中的一种。其具有内置温湿度传感器或可连接外部温湿度传感器测量温度和湿度的功能。记录仪主要用于监测记录食品、医药品、化学用品等产品在存储和运输过程中的温湿度数据，广泛应用于仓储、物流冷链的各个环节，如冷藏集装箱、冷藏车、冷藏包、冷库、实验室等。在灭菌领域中，也会用到温湿度记录仪来测量灭菌设备运作时的温湿度情况，如利用环氧乙烷进行灭菌的灭菌设备中，环氧乙烷是一种有机化合物，被用于杀菌剂的制造，环氧乙烷在低温下为无色透明液体，在常温下为无色带有醚刺激性气味的气体，气体的蒸汽压高，30℃时可达141kPa，这种高蒸汽压决定了环氧乙烷熏蒸消毒时穿透力较强。
现有的技术中，在利用环氧乙烷进行灭菌的过程中，由于环氧乙烷对于温度有较高的要求，因此需要对设备运作时的温湿度的情况进行监控，但是现有的温湿度记录仪使用寿命较短，并且功能较为单一，无法根据温湿度的变化做出应对，导致现有的灭菌设备工作效率低以及能源消耗大的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于充电式的灭菌温湿度记录仪，能够提高温湿度记录仪的工作时长，并且提高温湿度记录仪分析温湿度变化的能力，解决了现有的温湿度记录仪使用周期短、监测不够智能以及功能单一的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于充电式的灭菌温湿度记录仪，设置在灭菌设备内，包括若干探头以及记录仪主体，若干探头分别通过连接线与记录仪主体相连接，若干探头包括若干内部探头以及若干外部探头，若干内部探头用于检测灭菌设备内部的温度和湿度，若干外部探头用于检测灭菌设备外部的温度和湿度，所述记录仪主体包括控制器以及供电模块，所述供电模块用于给控制器以及若干探头进行供电，所述供电模块与控制器电连接，所述供电模块包括常用锂电池以及备用锂电池；
所述控制器包括配电控制模块以及处理模块；
所述配电控制模块配置有配电策略，所述配电策略包括每隔第一时间检测常用锂电池电量，当常用锂电池电量低于第一预设电量时，输出第一充电信号并接通外界电源给常用锂电池进行充电；当常用锂电池处于充电状态时，切换备用锂电池处于供电状态；当常用锂电池充满电后，切换常用锂电池处于供电状态，输出第二充电信号并切换外界电源给备用锂电池进行充电；当备用锂电池充点电后，切断外界电源；
所述处理模块包括工作状态处理单元，所述工作状态处理单元包括监控子单元以及分析子单元；
所述监控子单元配置有监控策略，所述监控策略包括将实时获取的灭菌设备内部的第一温度值与第一温度阈值和第二温度阈值进行比对，且第一温度阈值小于第二温度阈值，当第一温度值小于第一温度阈值或大于第二温度阈值时，输出第一温度异常信号，当第一温度值处于第一温度阈值与第二温度阈值之间时，输出第一温度正常信号；将实时获取的灭菌设备内部的第一湿度值与第一湿度阈值和第二湿度阈值进行比对，且第一湿度阈值小于第二湿度阈值，当第一湿度值小于第一湿度阈值或大于第二湿度阈值时，输出第一湿度异常信号，当第一湿度值处于第一湿度阈值与第二湿度阈值之间时，输出第一湿度正常信号；
所述分析子单元配置有执行策略以及分析策略，所述执行策略包括每隔第二时间控制外部探头获取依次灭菌设备外部的第二温度值以及第二湿度值；
所述分析策略配置有第一算法以及第二算法，所述第一算法根据预设温度值、第一温度值、第一湿度值、第二温度值以及第二湿度值计算得到温度配置量，所述第二算法根据预设湿度值、第一温度值、第一湿度值、第二温度值以及第二湿度值计算得到消毒剂输送量；
所述控制器还包括发送模块，所述发送模块将第一温度异常信号、第一湿度异常信号、温度配置量以及消毒剂输送量发送至灭菌设备。
进一步地，所述第一算法配置为T＝k1(3ta-tb-tc)(k2sb+k3sc)，其中，T为温度配置量，ta为预设温度值，tb为第一温度值，tc为第二温度值，sb为第一湿度值，sc为第二湿度值，k1为第一预设系数，k2为第二预设系数，k3为第三预设系数。
进一步地，所述第二算法配置为S＝k4(3sa-sb-sc)(k5tb+k6tc)，其中，S为消毒剂输送量，sa为预设湿度值，k4为第四预设系数，k5为第五预设系数，k6为第六预设系数。
进一步地，所述处理模块还包括日常处理单元，所述日常处理单元配置有停机配置策略、第三算法以及第四算法，所述停机配置策略包括当灭菌设备停机时，获取此时的第二湿度值以及第二温度值；
所述第三算法根据第二湿度值以及第二温度值计算得到停机时长；
所述第四算法根据根据停机时长、第一温度值以及第二温度值计算得到停机保持温度。
进一步地，所述第三算法配置为A＝k7tcsc，其中，A为停机时长，k7为第七预设系数。
进一步地，所述第四算法配置为B＝k8A+tb-tc，其中，B为停机保持温度，k8为第八预设系数。
进一步地，所述处理模块还配置有灭菌预测单元，所述灭菌预测单元配置有灭菌策略以及第五算法，所述灭菌策略包括每隔第三时间获取一次第二湿度值；所述第五算法根据预设灭菌湿度以及若干第二湿度值计算得到预计灭菌时长。
进一步地，所述第五算法配置为
Figure BDA0003012156220000041
其中，C为预计灭菌时长，td为预设灭菌湿度，k9为第九预设系数，n为获取的第二湿度值的次数。
进一步地，所述控制器还配置有报警模块，所述报警模块包括报警器，所述报警模块配置有报警策略，所述报警策略包括当接收到第一温度异常信号以及第一湿度异常信号是控制报警器进行报警。
本发明的有益效果：本发明通过使用常用锂电池和备用锂电池，该设计能够提高温湿度记录仪的使用时长，保证温湿度记录仪在低电量的情况下能够持续保持工作状态，提高的使用的持续性；
本发明通过对灭菌设备运作时的温度和湿度进行监控，能够在灭菌设备出现温湿度异常时及时发出信号，提高了温湿度监控的及时有效性；
本发明通过对灭菌设备运作的内外部环境进行温湿度监控，并通过对灭菌设备内外部的温湿度进行处理分析，能够得出灭菌设备应该保持的温度配置量以及消毒剂输送量，通过获取这两个参数能够更好的控制灭菌设备保持应有的运作状态，提高灭菌设备运作的合理性。
本发明通过增加日常处理单元，该设计通过处理分析得到灭菌设备在停机时应保持的停机温度，能够使灭菌设备保持一个良好的停机温度，从而降低再启动时的能量消耗。
本发明通过增加灭菌预测单元，通过处理分析得到预计灭菌时长，通过预计灭菌时长能够得出灭菌设备接下来的预计工作时长，能够为下一步操作做好提前准备。
本发明通过增加报警模块，能够在灭菌设备的内外部的温湿度出现异常时及时进行报警，提高预警效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的原理框图；
图3为实施例一中控制器的原理框图；
图4为实施例二中控制器的原理框图；
图5为实施例三中控制器的原理框图；
图6为实施例四中控制器的原理框图。
图中：1、记录仪主体；11、内部探头；12、外部探头；13、控制器；131、配电控制模块；132、处理模块；1321、工作状态处理单元；13211、监控子单元；13212、分析子单元；1322、日常处理单元；1323、灭菌预测单元；133、发送模块；134、报警模块；1341、报警器；14、供电模块；141、常用锂电池；142、备用锂电池。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一，请参阅图1-图3，一种基于充电式的灭菌温湿度记录仪，设置在灭菌设备内，包括若干探头以及记录仪主体1，若干探头分别通过连接线与记录仪主体1相连接，若干探头包括若干内部探头11以及若干外部探头12，若干内部探头11用于检测灭菌设备内部的温度和湿度，若干外部探头12用于检测灭菌设备外部的温度和湿度，记录仪主体1包括控制器13以及供电模块14，供电模块14用于给控制器13以及若干探头进行供电，供电模块14与控制器13电连接，供电模块14包括常用锂电池141以及备用锂电池142，通过常用锂电池141和备用锂电池142的运作模式的切换，能够保证持续的供电状态，保证整体运作的可持续性。
控制器13包括配电控制模块131以及处理模块132；
配电控制模块131配置有配电策略，配电策略包括每隔第一时间检测常用锂电池141电量，当常用锂电池141电量低于第一预设电量时，输出第一充电信号并接通外界电源给常用锂电池141进行充电；当常用锂电池141处于充电状态时，切换备用锂电池142处于供电状态；当常用锂电池141充满电后，切换常用锂电池141处于供电状态，输出第二充电信号并切换外界电源给备用锂电池142进行充电；当备用锂电池142充点电后，切断外界电源。通过配电策略，能够保证常用锂电池141和备用锂电池142处于持续稳定的工作状态，保证设备运作的可持续性。
处理模块132包括工作状态处理单元1321，工作状态处理单元1321包括监控子单元13211以及分析子单元13212。
监控子单元13211配置有监控策略，监控策略包括将实时获取的灭菌设备内部的第一温度值与第一温度阈值和第二温度阈值进行比对，且第一温度阈值小于第二温度阈值，当第一温度值小于第一温度阈值或大于第二温度阈值时，输出第一温度异常信号，当第一温度值处于第一温度阈值与第二温度阈值之间时，输出第一温度正常信号；将实时获取的灭菌设备内部的第一湿度值与第一湿度阈值和第二湿度阈值进行比对，且第一湿度阈值小于第二湿度阈值，当第一湿度值小于第一湿度阈值或大于第二湿度阈值时，输出第一湿度异常信号，当第一湿度值处于第一湿度阈值与第二湿度阈值之间时，输出第一湿度正常信号。第一温度异常信号反应灭菌设备的内部温度不在稳定的运作状态之内，第一湿度异常信号反应灭菌设备的内部湿度不在稳定的运作状态之内，在异常的状态下，灭菌设备的灭菌输出效果较差，此时就需要对灭菌设备进行查看。
分析子单元13212配置有执行策略以及分析策略，执行策略包括每隔第二时间控制外部探头12获取依次灭菌设备外部的第二温度值以及第二湿度值。
分析策略配置有第一算法以及第二算法，第一算法根据预设温度值、第一温度值、第一湿度值、第二温度值以及第二湿度值计算得到温度配置量，第二算法根据预设湿度值、第一温度值、第一湿度值、第二温度值以及第二湿度值计算得到消毒剂输送量。
控制器13还包括发送模块133，发送模块133将第一温度异常信号、第一湿度异常信号、温度配置量以及消毒剂输送量发送至灭菌设备。通过获取到温度配置量以及消毒剂输送量能够为灭菌设备的运作提供参数参考，通过实时调整灭菌设备处于这两个参数的运作状态中，保证灭菌设备能够处于良好的工作状态，有助于提高工作效率，降低能源损耗。
第一算法配置为T＝k1(3ta-tb-tc)(k2sb+k3sc)，其中，T为温度配置量，ta为预设温度值，tb为第一温度值，tc为第二温度值，sb为第一湿度值，sc为第二湿度值，k1为第一预设系数，k2为第二预设系数，k3为第三预设系数。第一算法中，通过设置三倍的预设温度值与第一温度值与第二温度值的差值能够大致得出现在需要给灭菌设备配置什么样的温度，再通过给第一湿度值和第二湿度值赋予不同的系数后进行相加，能够对第一湿度值和第二湿度值进行转换，转换后的值作为一个因子加入到上述差值中，再赋予一个系数进行转换，能够得到最终的温度配置量，从而为灭菌设备的运作提供一个设定温度的参考，灭菌设备在这一温度下运作能够平衡工作效率与能源损耗。
第二算法配置为S＝k4(3sa-sb-sc)(k5tb+k6tc)，其中，S为消毒剂输送量，sa为预设湿度值，k4为第四预设系数，k5为第五预设系数，k6为第六预设系数，通过三倍的预设湿度值减去第一湿度值和第二湿度值能够大致得出灭菌环境中应保持的的湿度情况，再对第一温度值和第二温度值进行赋权转换，将转换后的值作为因子加入到上三倍的预设湿度值与第一湿度值和第二湿度值的差值中去，最后为整体的值匹配一个系数进行转换，能够得出此时的消毒剂输出量，灭菌设备参照实时的消毒剂输出量进行灭菌能够保持合理的消毒状态，提高灭菌消毒效率的同时降低能源损耗。
实施例二，请参阅图4，处理模块132还包括日常处理单元1322，日常处理单元1322配置有停机配置策略、第三算法以及第四算法，停机配置策略包括当灭菌设备停机时，获取此时的第二湿度值以及第二温度值；
第三算法根据第二湿度值以及第二温度值计算得到停机时长；
第四算法根据根据停机时长、第一温度值以及第二温度值计算得到停机保持温度。灭菌设备控制在停机保持温度下进行停机能够在下一次启动时降低升温所需的能源损耗，使灭菌设备能够保持在一个能源充分利用的状态。
第三算法配置为A＝k7tcsc，其中，A为停机时长，k7为第七预设系数。通过对第二温度值和第二湿度值进行检测，能够获取到灭菌设备所处的外部环境的温湿度情况，当外部环境中的温度和湿度较高时，表明外部环境中的消毒剂的含量较高，且持续的时间也会更久，因此停机的时长也会增加。
第四算法配置为B＝k8A+tb-tc，其中，B为停机保持温度，k8为第八预设系数。通过对停机时长进行转换，并将转化后的值与灭菌设备内外部的温度的差值进行相加，能够得出停机时应保持的温度，能够合理降低灭菌设备再启动时的能源损耗。
实施例三，请参阅图5，处理模块132还配置有灭菌预测单元1323，灭菌预测单元1323配置有灭菌策略以及第五算法，灭菌策略包括每隔第三时间获取一次第二湿度值；第五算法根据预设灭菌湿度以及若干第二湿度值计算得到预计灭菌时长。通过获取灭菌时长，能够为工作人员的下一步工作做好预警准备。
第五算法配置为
Figure BDA0003012156220000091
其中，C为预计灭菌时长，td为预设灭菌湿度，k9为第九预设系数，n为获取的第二湿度值的次数。通过监测一段时间内的灭菌设备外部湿度的变化量，再通过预设灭菌湿度与第二湿度值的差值得出灭菌设备还需要进行灭菌的湿度的增量，通过增量处于变化量能够得出预计的灭菌时长，能够提高灭菌设备的智能预警效果，方便工作人员做好下一步的工作准备。
实施例四，请参阅图6，控制器13还配置有报警模块134，报警模块134包括报警器1341，报警模块134配置有报警策略，报警策略包括当接收到第一温度异常信号以及第一湿度异常信号是控制报警器1341进行报警，通过报警提醒能够使工作人员及时查看灭菌设备。
工作原理：具体运作过程中，通过切换常用锂电池141和备用锂电池142的工作和充电状态，能够保证持续的供电，若干内部探头11能够获取灭菌设备运作时内部的温度和湿度，若干外部探头12能够获取灭菌设备运作时外部的温度和湿度，通过获取这些参数能够在内外部温湿度出现异常时及时发出信号，同时通过对内外部温湿度的分析处理能够获取到温度配置量以及消毒剂输送量，从而使能够使灭菌设备保持在良好的工作状态中，通过设置日常处理单元1322以及灭菌预测单元1323，处理分析后能够获取灭菌设备停机时需要保持的温度以及预计的灭菌时长，从而提高灭菌设备运作的合理性，通过报警模块134能够在温湿度异常时及时报警。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种基于充电式的灭菌温湿度记录仪，设置在灭菌设备内，包括若干探头以及记录仪主体(1)，其特征在于，若干探头分别通过连接线与记录仪主体(1)相连接，若干探头包括若干内部探头(11)以及若干外部探头(12)，若干内部探头(11)用于检测灭菌设备内部的温度和湿度，若干外部探头(12)用于检测灭菌设备外部的温度和湿度，所述记录仪主体(1)包括控制器(13)以及供电模块(14)，所述供电模块(14)用于给控制器(13)以及若干探头进行供电，所述供电模块(14)与控制器(13)电连接，所述供电模块(14)包括常用锂电池(141)以及备用锂电池(142)；
所述控制器(13)包括配电控制模块(131)以及处理模块(132)；
所述配电控制模块(131)配置有配电策略，所述配电策略包括每隔第一时间检测常用锂电池(141)电量，当常用锂电池(141)电量低于第一预设电量时，输出第一充电信号并接通外界电源给常用锂电池(141)进行充电；当常用锂电池(141)处于充电状态时，切换备用锂电池(142)处于供电状态；当常用锂电池(141)充满电后，切换常用锂电池(141)处于供电状态，输出第二充电信号并切换外界电源给备用锂电池(142)进行充电；当备用锂电池(142)充点电后，切断外界电源；
所述处理模块(132)包括工作状态处理单元(1321)，所述工作状态处理单元(1321)包括监控子单元(13211)以及分析子单元(13212)；
所述监控子单元(13211)配置有监控策略，所述监控策略包括将实时获取的灭菌设备内部的第一温度值与第一温度阈值和第二温度阈值进行比对，且第一温度阈值小于第二温度阈值，当第一温度值小于第一温度阈值或大于第二温度阈值时，输出第一温度异常信号，当第一温度值处于第一温度阈值与第二温度阈值之间时，输出第一温度正常信号；将实时获取的灭菌设备内部的第一湿度值与第一湿度阈值和第二湿度阈值进行比对，且第一湿度阈值小于第二湿度阈值，当第一湿度值小于第一湿度阈值或大于第二湿度阈值时，输出第一湿度异常信号，当第一湿度值处于第一湿度阈值与第二湿度阈值之间时，输出第一湿度正常信号；
所述分析子单元(13212)配置有执行策略以及分析策略，所述执行策略包括每隔第二时间控制外部探头(12)获取依次灭菌设备外部的第二温度值以及第二湿度值；
所述分析策略配置有第一算法以及第二算法，所述第一算法根据预设温度值、第一温度值、第一湿度值、第二温度值以及第二湿度值计算得到温度配置量，所述第二算法根据预设湿度值、第一温度值、第一湿度值、第二温度值以及第二湿度值计算得到消毒剂输送量；
所述控制器(13)还包括发送模块(133)，所述发送模块(133)将第一温度异常信号、第一湿度异常信号、温度配置量以及消毒剂输送量发送至灭菌设备；
所述第一算法配置为T＝k1(3ta-tb-tc)(k2sb+k3sc)，其中，T为温度配置量，ta为预设温度值，tb为第一温度值，tc为第二温度值，sb为第一湿度值，sc为第二湿度值，k1为第一预设系数，k2为第二预设系数，k3为第三预设系数；
所述第二算法配置为S＝k4(3sa-sb-sc)(k5tb+k6tc)，其中，S为消毒剂输送量，sa为预设湿度值，k4为第四预设系数，k5为第五预设系数，k6为第六预设系数；
所述处理模块(132)还包括日常处理单元(1322)，所述日常处理单元(1322)配置有停机配置策略、第三算法以及第四算法，所述停机配置策略包括当灭菌设备停机时，获取此时的第二湿度值以及第二温度值；
所述第三算法根据第二湿度值以及第二温度值计算得到停机时长；
所述第四算法根据停机时长、第一温度值以及第二温度值计算得到停机保持温度；
所述第三算法配置为A＝k7tcsc，其中，A为停机时长，k7为第七预设系数；
所述第四算法配置为B＝k8A+tb-tc，其中，B为停机保持温度，k8为第八预设系数；
所述处理模块(132)还配置有灭菌预测单元(1323)，所述灭菌预测单元(1323)配置有灭菌策略以及第五算法，所述灭菌策略包括每隔第三时间获取一次第二湿度值；所述第五算法根据预设灭菌湿度以及若干第二湿度值计算得到预计灭菌时长；
所述第五算法配置为
Figure FDA0003601225840000031
其中，C为预计灭菌时长，td为预设灭菌湿度，k9为第九预设系数，n为获取的第二湿度值的次数。
2.根据权利要求1所述的一种基于充电式的灭菌温湿度记录仪，其特征在于，所述控制器(13)还配置有报警模块(134)，所述报警模块(134)包括报警器(1341)，所述报警模块(134)配置有报警策略，所述报警策略包括当接收到第一温度异常信号以及第一湿度异常信号是控制报警器(1341)进行报警。
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