高压灭菌器无线温度压力记录仪的总体设计

高压灭菌器作为医疗卫生、食品药品等行业的重要灭菌设备，需要定期进行温度和压力校 准。文中采用耐高温冲击的电路系统，设计了一种投入式、具备防水功能的无线温度压力记录仪， 可根据需要任意放置在设备中完成校准任务。

硬件电路采用恒流源激励的四线制铂电阻测温电 路、具有温度补偿和偏移校正的压力测量电路，结合高精度模数转换芯片 ADS1148 完成温度和压 力测量。为了提高测温精度，对温度数据采用最小二乘法分段拟合；

为消除硅压阻式压力传感器 的零点和灵敏度漂移的影响，采用结合曲线拟合和三次样条插值的温度补偿算法，使压力传感器 线性输出较好。该记录仪体积小巧、内置大容量耐高温锂电池，可在 0～150 ℃环境中长时间稳定 工作。

实验结果表明，记录仪温度测量误差小于 0.05 ℃，压力测量误差小于 0.14%FS。

高压灭菌器是基于热力灭菌原理，在密闭的空 间内，随着温度、压力的升高，产生饱和蒸汽快速灭 杀微生物的设备，广泛应用于医疗卫生、药品加工、 食品生产等领域[1-2]。为保证灭菌消毒的质量，必须 定期对高压灭菌器进行温度和压力校准。

传统的布 线式温度校准系统需要通过引线将温度传感器置于 容器内，这样会破坏容器的密封性，从而导致测温结 果有较大偏差。针对压力参数的校准，多采用拆卸 式压力表，一般只检测压力表的示值误差，不能实时 检测灭菌锅体内的实际压力状况[3]。

基于此，设计了一种针对高压灭菌器的投入 式的无线温度压力记录仪，该记录仪通过无线通讯方 式传输数据，很好地解决了有线测量系统破坏容器密 封性的问题。采用耐高温冲击的电路系统，整体密封 防水，

可直接置于高压灭菌器内进行数据的测量和存 储。实验表明，该记录仪可在 0~150 ℃环境中长期使 用，且具有较高的测量精度，能很好地完成校准任务。

上海博迅灭菌器系统总体设计

无线温度压力记录仪由测温器和上 位机两部分组成。测温器以微控制器 STM32F103为 核心，主要由温度测量电路、压力测量电路、A/D 转 换电路、存储电路、电源电路和无线通信电路组成， 系统总体框图如图 1所示。

 测量时，温度传感器和压力传感器分别探测温 度值和压力值，滤波放大后由 A/D 转换电路转换成 相应的数字量，再经过微控制器 STM32 处理计算后 保存在存储电路中。

待测量结束后取出记录仪，通 过蓝牙无线通信方式将测温器中存储的温度、压力 和时间数据发送至上位机。可通过上位机发送指令 设定记录仪的工作模式和数据采集速度。