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作者：霍尼韋爾傳感與控制部Jacky Leff 醫(yī)療設(shè)備設(shè)計人員在選擇壓力傳感器時必須考慮耐受冷凝濕度這一棘手的問題。通常，他們需要在功能特點、封裝類型和成本之間反復(fù)權(quán)衡。除此之外，除了大塊頭的重載介質(zhì)隔離壓力傳感器，醫(yī)療設(shè)備幾乎沒有其他傳感選項可供選擇。在推出兼容液體介質(zhì)的電路板安裝型傳感器之前，這種壓力傳感器曾一度是唯一的選擇。 對于具有中低壓力要求的設(shè)備（包括氣/液相色譜儀、化學(xué)分析儀、呼吸機和血液分析機及診斷設(shè)備）應(yīng)用，壓力傳感器必須不僅能夠直接與液體介質(zhì)接觸或耐受潮濕環(huán)境，同時還要能夠針對呼出氣體、試劑、試樣和清洗液等多種介質(zhì)提供高度準確的壓力測量結(jié)果。在壓力范圍低于150 psi和狹小空間應(yīng)用中，電路板安裝型壓力傳感器通常為首選解決方案，它們能夠在功能、封裝尺寸、可靠性和成本方面做到面面俱到。 要獲得最準確的壓力讀數(shù)，傳感器應(yīng)盡可能靠近待測介質(zhì)。不過，不是所有壓力傳感器都能兼容液體介質(zhì)，這給醫(yī)療設(shè)備設(shè)計者們造成了一大難題。在很多情況下，他們需要設(shè)計旁路或過濾器等附加組件來解決濕度問題，或者重新考慮組件的定位，特別是在系統(tǒng)中設(shè)置避免任何流體與傳感器接觸的管路。這些工作都需要額外付出設(shè)計時間和成本。 防液體，防潮 當下，傳感器制造商開發(fā)出了電路板安裝型傳感器。這些傳感器不僅能夠隔離液體介質(zhì)和高度潮濕的環(huán)境，適用于有中低壓力測量要求的醫(yī)療設(shè)備，而且還使得設(shè)計者無需額外設(shè)計保護功能或重新設(shè)計產(chǎn)品（確保流體不會與傳感器接觸），因此簡化了設(shè)計。 在化學(xué)分析儀中，壓力傳感器除需要在低壓力時提供高度精確和可重復(fù)的測量，并且需要耐受沖洗和清洗過程中的較高壓力。 舉例來說，液體介質(zhì)兼容式電路板安裝型壓力傳感器對于化學(xué)分析儀是個很好的選擇。因為化學(xué)分析儀要求精確測量以重復(fù)方式流過系統(tǒng)的液體。一般來說，在化學(xué)分析儀中，需要使用移液管抽吸樣本液體，然后把樣本滴入樣本瓶進行混合或分析。在這過程中，壓力傳感器不僅可以確保準確抽吸所需試樣，還能檢測移液管是否暢通，或是移液管是否正確放置在試樣瓶里。 壓力傳感器必須在低壓力環(huán)境測量時必須具備高精度測量和可重復(fù)操作的要求。與此同時，它們還要能夠耐受因沖洗或清洗液體通路而產(chǎn)生的較高壓力。所有這一切都以與待測液體介質(zhì)直接接觸為前提。 此類傳感器的實例包括霍尼韋爾傳感與控制部推出的24PC/26PC電路板安裝型壓力傳感器，它們能夠檢測讀數(shù)之間微小的壓力變化，并且能以可重復(fù)方式精確測量流經(jīng)系統(tǒng)的特定液體流量，確保液體具有流量和流速數(shù)據(jù)（這對于分析設(shè)備的操作來說是核心要點）。除用作單側(cè)接觸液體介質(zhì)的壓力傳感器外，差動傳感器還是雙壓力端口均兼容液體介質(zhì)獨一無二的解決方案。 多種選項 霍尼韋爾TruStability壓力傳感器系列具有廣泛的配置選項，可大大縮短設(shè)計與開發(fā)時間。 在呼吸機應(yīng)用中，電路板安裝型壓力傳感器用于測量病人吸入和呼出的氣流。為確�？諝夂脱鯕鈮毫Σ怀^醫(yī)護人員設(shè)置的數(shù)值，傳感器需要具備高度穩(wěn)定性和高精確度的操作性能。霍尼韋爾TruStability HSC/SSC壓力傳感器具有極嚴格的準確性，能夠檢測的壓力范圍可低至250 Pa（1英寸水柱），可完美勝任呼吸機應(yīng)用。另外，這些傳感器還支持I2C或SPI數(shù)字輸出，可與微處理器或微控制器直接對接，既簡化了設(shè)計，又改進了系統(tǒng)性能。 TruStability傳感器具有液體介質(zhì)選項，因而適用于與液體介質(zhì)或凝露環(huán)境下直接接觸的應(yīng)用。當靠近患者放置傳感器時，這些選項是關(guān)鍵的考慮因素，尤其是在呼吸機的呼氣部分，傳感器必須耐受病人咳嗽和呼氣造成的高濕度空氣。 24PC/26PC和TruStability HSC/SSC壓力傳感器的出現(xiàn)解決了化學(xué)分析儀、呼吸機或其他相似類型的醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計者想要把壓力傳感器定位在距離流體或潮濕環(huán)境盡可能近的地方，從而獲得最準確的壓力讀數(shù)的設(shè)計想法。這些傳感器不僅耐受各種非腐蝕性、去離子液體或氣體環(huán)境，而且具備大量規(guī)格選項，如壓力范圍、封裝類型和數(shù)字/模擬輸出范圍等，可為醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計提供極高的靈活性。 由于許多醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用都有可能與流體和氣體發(fā)生接觸，所以設(shè)計人員應(yīng)始終優(yōu)先考慮具有液體介質(zhì)兼容性的壓力傳感器，以簡化設(shè)計。此外，他們還要了解壓力傳感器可能接觸的流體類型，確保其與流體兼容。 設(shè)計者還應(yīng)考慮具有完全補償、放大和校準特性的壓力傳感器，使操作更為簡便。因為借助這些傳感器，可避免在印刷電路板上設(shè)計信號調(diào)節(jié)組件，由此能帶來節(jié)省空間、增加可靠性、降低成本以及簡化等益處。 匹配傳感器與應(yīng)用之間的要求 當然，無論如何都應(yīng)首先根據(jù)應(yīng)用來確定最佳選擇，如在報警電路等應(yīng)用中，設(shè)計者可能會優(yōu)先選擇兼容液體介質(zhì)，且無放大和補償特性的低成本壓力傳感器。 同時，應(yīng)尋找易于集成到設(shè)計中的壓力傳感器。這意味著設(shè)備應(yīng)提供多種端口類型、封裝和輸出類型（模擬和數(shù)字）選項。另外，傳感器的預(yù)檢驗，也是加快開發(fā)與生產(chǎn)周期的一大優(yōu)勢。欲知更多霍尼韋爾醫(yī)療設(shè)備中壓力測量傳感器解決方案產(chǎn)品信息，請發(fā)郵件至[email protected]或登錄霍尼韋爾傳感與控制部新中文網(wǎng)站：http://sensing.honeywell.com.cn/ |
