(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210937102.0 (22)申请日 2022.08.05 (71)申请人 上海市计量测试技 术研究院 地址 201203 上海市浦东 新区张衡路15 00 号 (72)发明人 熊智淳　凌彦萃　陈旭　赵艺博　 陈浩　王舒卉　肖天雷　张红　 (74)专利代理 机构 上海麦其知识产权代理事务 所(普通合伙) 31257 专利代理师 董红曼 (51)Int.Cl. G01N 21/78(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01K 7/02(2021.01) G01K 7/22(2006.01)G01N 33/00(2006.01) (54)发明名称 一种温度能效测试装置及其测试方法 (57)摘要 本发明公开了一种温度能效测试装置， 所述 测试装置包括腔内数据采集装置、 腔外数据采集 装置、 数据分析控制装置； 所述腔内数据采集装 置与所述数据分析控制装置采用无线方式连接， 所述腔外数据采集装置与所述数据分析控制装 置和被测灭菌器 分别通过导线连接。 本发明能够 在确保灭菌器完全密闭的情况下， 保证测量数据 实时传输， 可满足灭菌器温度校准测试、 能效测 试的需求。 本发 明还提供了一种利用高压蒸汽灭 菌器温度能效测试装置进行的能效测试方法和 温度校准测试方法。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 115508343 A 2022.12.23 CN 115508343 A 1.一种高压蒸汽灭菌器温度能效测试装置， 其特征在于， 所述测试装置包括腔内数据 采集装置(1)、 腔外数据采集装置(2)、 数据分析控制装置(3)； 所述腔内数据采集装置(1)与所述数据分析控制装置(3)采用无线方式连接， 所述腔外 数据采集装置(2)与所述数据分析控制装置(3)和被测灭菌器分别通过导线连接； 所述腔内数据采集装置(1)由温度传感器(4)、 标准灭菌指示卡(5)、 测试支架(6)、 灭菌 指示卡图像识别器(7)、 数据发送器(8)、 电源控制模块(9)组成； 所述温度传感器(4)、 灭菌 指示卡图像识别器(7)、 数据发送器(8)、 电源控制模块(9)之间分别通过导线连接； 所述标 准灭菌指示 卡(5)与所述灭菌指示 卡图像识别器(7)非接触连接； 所述腔外数据采集装置(2)包括能耗测试设备(10)、 排气记录装置(11)； 所述排气记录 装置(11)通过导线与所述数据分析控制装置(3)和所述能耗测试设备(10)连接， 所述排气 记录装置(11)内含气体传感器， 与所述被测灭菌器的排气口相连， 监测排气口是否处于排 气状态； 所述能耗测试设备(10)通过市电供电， 并与所述被测灭菌器的电源端通过导线相 连， 统计被测灭菌器使用过程中的能耗； 所述数据分析控制装置(3)包括数据接收器(12)、 数据记录分析装置(13)、 控制模块 (14)； 所述数据接收器(12)、 数据记录分析装置(13)、 控制模块(14)之间通过导线连接； 所 述数据接收器(12)上设置有 数据接收端， 所述数据接收端贴合于被测灭菌器腔 体外部与腔 体内部的数据发送端对应的相近位置， 接收数据发送器(8)发送的微波信号； 所述数据 记录 分析装置(13)记录实时温度数据、 能耗数据， 通过计算分析， 获得高压蒸汽灭菌器无压升温 能效、 高压升温能效、 恒温能效、 灭菌总能效， 以及高压蒸汽灭菌器的温度校准数据； 所述控 制模块(14)用于控制腔内数据采集装置(1)和/或腔外数据采集装置(2)。 2.如权利要求1所述的测试装置， 其特征在于， 所述温度传感器(4)包括热电偶、 热电 阻， 采集被测灭菌器腔 体内的温度数据传输给数据发送器(8)； 所述 灭菌指示卡图像识别器 (7)识别标准灭菌指示卡(5)指示色块颜色 的灰度， 若达到标准色， 则将灭菌已达到效果的 信号传输到数据 发送器(8)； 所述数据 发送器(8)负责将温度传感器(4)和灭菌指示卡图像 识别器(7)传输过来的信号编译传输出去； 所述电源控制模块(9)用于为所述温度传感器 (4)、 灭菌指示 卡图像识别器(7)、 数据发送器(8)提供电源。 3.如权利要求2所述的测试装置， 其特征在于， 所述数据发送器(8)上设置有数据发送 端， 所述数据发送端贴合于被测灭菌器的腔 体内部外壳上， 将采集到的数据编译， 通过微波 方式发送出去。 4.如权利要求1所述的测试装置， 其特征在于， 所述测试支架(6)由支腿(15)、 支柱 (16)、 测试平台(17)组成； 所述支腿(15)的数量≥3个， 所述支腿(15)与所述支柱(16)通过 铰链结构连接， 并使用紧固件固定紧固； 所述支柱(16)上设置有 标尺， 通过调节支柱(16)长 度控制所述测试平台(17)在被测灭菌锅内的位置； 所述测试平台(17)与所述支柱(16)之间 通过紧固件连接固定 。 5.如权利要求1所述的测试装置， 其特征在于， 所述测试平台上设置有温度传感器连接 孔(18)、 灭菌指示卡图像识别器连接孔(19)、 灭菌指示卡卡槽(20)； 所述温度传感器(4)配 合安装于所述温度传感器连接孔(18)中， 所述灭菌指示卡图像识别器(7)配合安装于所述 灭菌指示卡图像识别器连接孔(19)中， 所述标准灭菌指示卡(5)插于所述灭菌指示卡卡槽 (20)中。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115508343 A 26.一种利用如权利要求1 ‑5之任一项所述测试装置的能效测试方法， 其特征在于， 所述 方法包括如下步骤： 步骤一、 测量被测高压蒸汽灭菌器工作区域体积V， 确定腔体的几何中心位置； 将腔内 数据采集装置(1)安装于被测高压蒸汽灭菌器内， 测试支架(6)位于腔体几何中心位置， 将 数据发送器(8)贴合于高压蒸汽灭菌器腔体内部 外壳上； 步骤二、 将数据分析控制装置(3)中数据接收器(12)的数据接收端贴合于被测高压蒸 汽灭菌器腔 体外部与腔 体内部的数据发送端对应的相近位置， 开启预热高压蒸汽灭菌器温 度能效测试装置， 通过 数据分析控制装置(3)查看高压蒸汽灭菌器腔体内部温度； 步骤三、 将高压蒸汽灭菌器温度设定为与标准灭菌指示卡(5)对应温度一致的灭菌温 度， 关闭高压蒸汽灭菌器手动排气口， 打开高压蒸汽灭菌器自动排气口， 设定灭菌时间为 30min， 加入灭菌所用的纯 净水至额定水位线； 步骤四、 在空载 下， 连接电源开始升温， 同时， 能耗测试设备(10)开始 记录能耗； 步骤五、 开始工作后， 通过温度传感器测得此时高压蒸汽灭菌器腔体中心位置的实测 温度t1， 当排气记录装置(11)探测到高压蒸汽灭菌器自动排气口结束排气后， 能耗测 试设 备(10)结束记录能耗， 此阶段记录的能耗为E1， 通过温度传感器(4)测得此时高压蒸汽 灭菌 器腔体中心位置的实测温度t2， 利用上述数据计算获得 无压升温能效C1； 当排气记录装置(11)探测到高压蒸汽灭菌器自动排气口结束排气后， 自动排气口关 闭， 能耗测试设备(10)开始记录高压升温能耗， 当腔内温度传感器(4)检测到高压蒸汽灭菌 器腔内温度达到 设定温度 ±1℃时， 能耗测试设备(10)停止记录高压升温能耗， 此阶段的能 耗为E2， 通过温度传感器(4)测得此时高压蒸汽灭菌器腔体中心位置的实测温度t3， 利用上 述数据计算获得高压 升温能效C2； 步骤六、 腔内温度达到预设灭菌温度 ±1℃后灭菌开始， 能耗测试设备(10)开始第三阶 段记录； 在灭菌过程中， 当标准灭菌指示卡(5)指示区域的颜色灰度达到预设值时， 灭菌指 示卡图像识别器(7)发出灭菌已达标信号， 通过腔内数据发送器(8)发送至数据分析控制装 置(3)中的数据接收器(12)， 控制能耗测试设备(10)停止记录能耗， 此阶段 的能耗为E3， 计 算获得恒温能效C3； 步骤七、 根据上述获得的无压升温能效C1、 高压升温能效C2、 恒温能效C3以及被测高压 蒸汽灭菌器工作区域体积V， 计算获得被测高压蒸汽灭菌器灭菌总能效。 7.如权利要 求6所述的能效测试方法， 其特征在于， 步骤五中， 所述无压升温能效C1的计 算方法如下： C1＝E1/[(t2‑t1)·c1·V·ρ1]； 其中， C1为空炉升温试验下的无压升温能效， 单位为1， c1为起始状态 下空气的比热容， V 为高压蒸汽灭菌器腔体 体积， ρ1为起始状态下空气的密度； 所述高压 升温能效C2的计算方法如下： C2＝E2/[(t3‑t2)·c2·V·ρ2]； 其中， C2为空炉升温试验下的高压升温能效， 单位为1， c2为温度为t2状态下水蒸气的比 热容， V为高压蒸汽灭菌器腔体 体积， ρ2为温度为t 2状态下水蒸气的密度。 8.如权利要 求7所述的能效测试方法， 其特征在于， 步骤六中， 所述恒温能效C3的计算方 法如下：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115508343 A 3