真空采血试管封装仪压力控制系统改造

　　0　前言

　　真空采血,就是预先将医用试管内抽成一定的负压,并用橡胶塞进行密封;使用时通过两端带针头的软导管将血源与真空试管导通,进行采血。采好血样的试管直接被送入试验室进行化验分析,整个过程在全封闭条件下进行,没有容器的转换,避免了血样二次污染,并且采血量多少由试管内真空度决定,便于精确控制。由于真空试管采血方法具有卫生、便捷、准确、成本低等优越性,是传统采血方法所不可比拟的,所以越来越多的医院或医疗科研单位采用真空试管对血样进行定量采集。并且随着使用单位对采血量精度要求越来越高,这就意味着对采血试管内真空度控制精度要求也越来越高了,原有的真空试管封装设备逐步显露出其不足之处。本文针对这些设备的不足之处,对控制系统进行全面的研究,引入数字设置和闭环控制方法对设备控制系统进行升级,明显提高了自动化程度和控制精度。

　　1　真空采血试管封装仪工作原理概述

　　真空采血试管封装仪结构如图1所示。由电动机1、19、20,皮带2、18、21,钟罩升降丝杆、螺母3、4,钟罩下降极限开关5,钟罩上升极限开关6,上钟罩7,上压板8,下压板上升极限开关9,试管塞10,试管11,试管架12,下钟罩13,下压板下降极限开关14,下压板及其升降丝杆15,下压板升降螺母16,减速箱17,真空泵22,二位二通电磁换向阀23,电接点真空表24,普通压力表25,电动放气阀26,电控系统27,工作台架28,真空室29组成。

　　该设备有手动和自动两种工作方式,可通过选择开关进行切换。其中手动工况下,可操作面板上相应的控制按钮对子动作进行独立控制,工作节奏慢,劳动强度大。自动工况下,系统可按预先设计好的工序执行整个工作周期,其工作过程可由图2表示:

　　封装仪控制系统中压力控制最为关键,它直接影响被封装试管内的压力,间接地决定了采血量的准确性。原设备在压力控制上采用的是:由电接点真空表24设定真空值,手动启动系统, PLC控制电磁阀23通电,气路与外界接通,真空泵22和电机20启动开始抽气,真空室压力降低,直到电接点真空表24的上极限触点动作,切断气路,停止抽气,压力控制过程完毕。它主要存在以下缺点:

　　(1)人工调节控制压力,设置精度低,耗费时间长。工作前工人用螺丝刀将电接点真空表24的上极限报警指针调节至预定的位置上,当真空泵将真空室内压力抽到该预设值时,真空泵停止抽气。该步骤中工人凭感个人感官设置压力,必然存在偶然误差,电接点真空表只是开关控制元件,其精度一般较低,存在较大的系统误差。由于上述误差的存在,致使这一准备工作很难完成,有时须要1~2h的反复设置与检验才能达到要求。