高压蒸汽灭菌器的温度和压力常见的校准方法分享

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为什么要校准高压蒸汽灭菌器温度与压力

高压蒸汽灭菌是一种常用的灭菌方法，广泛用于生物制药、医疗卫生、食品生产等领域。高压蒸汽灭菌的原理是:在密闭的蒸锅内，其中的蒸汽不能外溢，压力不断上升，使水的沸点不断提高，从而锅内温度也随之增加。在0.1MPa的压力下，锅内温度达121℃。在此蒸汽温度下，可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的原理。

高压蒸汽灭菌器的实际工作温度和压力是影响灭菌效果的重要因素，作为临床应用的高风险设备，对其进行定期质量检测与校准非常重要。

高压

蒸汽

高压蒸汽灭菌器的最高工作压力大于或等于0.1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或等于标准沸点的液体的固定式容器及移动式容器，使用单位应当对在用特种设备的安全附件、安全保护装置、测量调控装置及有关附属仪器仪表进行定期校验、检修，并作出记录。

首先，来看看高压蒸汽灭菌器的基本参数吧！基本参数：①额定工作压力不大于0.25MPa。②灭菌工作温度：115~138℃。压力指示仪表校准方法：为确保现场校准结果的可靠性，应遵循下列基本原则：

1）环境条件：温度：（20±5）℃；若无法保证，可适当放宽。但需对温度影响进行评定，并在校准结果中加以修正。相对湿度：不大于80%。

2）计量标准器：选用的标准器其测量范围应大于或等于被校压力指示仪表的测量范围，其示值最大允许误差绝对值应不大于被校压力指示仪表最大允许误差绝对值的1/3（数字式）或1/4（模拟式）。

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高压蒸汽灭菌器温度与压力校准有几种方式

将温度传感器置于被校高压灭菌器的中心点位置，并让高压灭菌器进行一次完整的灭菌过程，升温过程中，注意将灭菌器腔体内空气完全排出。达到灭菌温度后，每2min测试一组数据，测试30min，得到15组数据，温度波动度为测得的15组数据中的实际温度最大值减去实际温度最小值，除以2，并冠以“±”表示。

GB/T 30690-2014提出灭菌循环中，灭菌温度范围的实测值一般不高于设定值３℃，压力范围应与实测温度范围相对应。同时考虑测量不确定度应小于被测设备最大允许示值误差的五分之一到三分之一之间，即0.6～1.0 ℃。本文着重讨论不同容积的高压灭菌器在两种常见校准方法下的中心点温度、压力校准结果，校准环境温度为20. 0～21. 0 ℃，环境相对湿度为45％～50％。

温度与压力校准，常见的校准方法有以下两种：

方法一：无线温度压力数据采集器校准法

无线温度压力数据采集器是将传感器采集到的温度及压力数据记录在采集器内。测试前，无线温度压力数据采集器设置相应的程序，将该采集器置于被校灭菌器腔体中心点位置进行校准。测试结束后，通过计算机配套的信号转换器以及软件读取记录的数据。目前，该类数据采集器的温度测试准确度为±0.1℃、压力测试准确度为±0.1KPa，一次可记录近2万个数据，工作动力为设备内的锂电池，使用寿命为5年左右。

这种校准方式是由于没有引入外部连接线，灭菌器腔体密封完好，确保数据真实可靠，该设备可直接测得灭菌器腔体内的实际压力值，但该套装置的初期成本达数十万元，且使用寿命也仅在五年左右，需要通过电脑读取分析采集数据，如需实时监测数据，则需投入更高的资金。因而，该类装置在基层计量校准机构、灭菌器用户等群体中并没有得以广泛推广。

方法二：热电偶校准

热电偶是常见的测温传感器，测试前，将较细的T型热电偶(一般线径≤1.0mm)一端置于高压蒸汽灭菌器腔体中心点，盖好高压蒸汽灭菌器，并尽量使其密封，高压蒸汽灭菌器开始工作后，有少量蒸汽通过热电偶引出口溢出，但高压蒸汽灭菌器仍可继续升温工作，升温过程中，将灭菌器腔体内的空气完全排出，当高压蒸汽灭菌器处于灭菌状态时，通过数据采集器对温度数据进行采集。

根据Antoine方程将测得的温度数据换算为理论压力值，并与无线温度压力数据采集器测得的数据进行对比。该方法使用目前广泛使用的热电偶，使高压蒸汽灭菌器的校准变得方便简单，但由于热电偶的引入，使得整个灭菌过程中始终有漏气点的存在，在一定程度上会对测试结果有所影响。

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结果与讨论

采用热电偶对高压蒸汽灭菌器进行校准时，存在小漏气孔，温度校准存在一定偏差。对于小容积（≤30Ｌ）的高压蒸汽灭菌器，可以采用热电偶的方式，直接进行温度校准，并通过Antoine公式计算腔体内的压力，其校准温度误差在0.5℃之内，压力误差在5 kPa左右。而对于容积较大的灭菌器，通过热电偶引入的方式进行温度和压力校准会引起较大的误差，应当采用无线温度压力数据采集器直接进行温度和压力校准。

无论采用无线温度压力数据采集器，还是采用热电偶对高压蒸汽灭菌器进行校准时，其升温过程均符合ＣClausius－Clapeyron方程。

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