醫療器械氣密性檢測儀的設計與實現

曾鵬泉

摘 要：氣密檢測技術從工業生產以來就在不斷地發展與創新，但在醫療器械的氣密性檢測手段比較少，特別對軟體的醫療器械氣密性檢測沒有好的方法。下文將對氣密性檢測儀的優勢進行分析，然后闡述了氣密性檢測儀的硬件設計與軟件設計，最后對氣密性檢測儀的仿真實驗進行了分析，希望對相關人員提供幫助。

關鍵詞：氣密性;檢測儀;硬件設計;軟件設計

引言

隨著社會的進步和產業化生產的發展，各行各業的生產廠商在追求高品質、多功能產品的同時，也在要求著生產過程的高效和潔凈，從而使得越來越多的現代化科學技術被應用于生產實踐中。而密封性在燃氣具行業、航天工業以及其他行業中都是產品性能質量的重要參數，為此技術人員也研發了許多檢測方式，但其都有著各自的優缺點，對不同使用者的效率、精度以及環境安全等要求難以滿足。

1 氣密性檢測儀的優勢

下面以差壓式檢漏方法為例，對氣密性檢測儀具有的優勢進行如下分析：第一，檢測精度高。由于差壓式檢漏的核心檢測部件的使用精度、靈敏度較高，所以在檢測過程中可以根據被測物的容積和泄漏量的大小來調整檢測參數，從而對檢測精度提供了保障;第二，適用范圍廣。如果被檢測部件的容積大小、材質基本沒有要求，那么一般通過對被測件內部充氣的方法進行檢測，但是如果在被測件體積較小的情況下，相關人員可以將被測件放入密封罐體中，然后向密封罐體充氣，一旦被測件微漏，密封罐體內的氣體會緩慢滲入被測件，罐內氣壓同樣會產生微量下降，進而被差壓傳感器檢測出來;第三，檢測速度快。盡管受檢測設備內部管路直徑的影響，在被測件體積較大或測試壓力較高時，需要充氣的時間可能會比較長，但是整體的檢測時間較之其它方法還是省時不少，而且如果選用旁路充氣加壓裝置為被測件輔助充氣，還可以大大縮減充氣時間，進一步提高效率。

2 氣密性檢測儀的設計分析

2.1硬件設計

硬件在整個氣壓計系統中起著十分重要的作用，而整個氣密性檢測系統的硬件系統主要包括觸摸屏顯示模塊、電源模塊、傳感器采集模塊以及電磁閥控制模塊等。其中，在氣密性檢測儀的系統設計過程中，檢測參數的設置及其控制都是由操作人員通過觸摸屏來完成的，簡單來說，觸摸屏是由芯片根據微控制器發來的不同測量命令導通相應的模擬開關，并向觸摸屏電極提供電壓，把相應電極上的觸電坐標位置所對應的電壓模擬量引入A/D轉換器中，從而對檢測參數進行控制;電源模塊的設計。為了保證電源的正常供電，防止工業現場干擾源所帶來的影響，可以選用獨立的工業極電源進行供電，并且在系統設計中，傳感器可以采用一路電源，電路系統板采用一路電源，以此來提供系統的抗干擾能力，保證測量數據的穩定性和可靠性;電磁閥控制模塊的設計。由于電磁閥線圈發熱會使溫度變化從而帶來系統內部誤差，所以為了避免此誤差，對標準室及密封室要采用氣控閥控制。

2.2軟件設計

對于氣密性檢測儀的軟件設計可以采用模塊化結構程序設計方法進行設計，并且其系統的全部程序采用C語言編寫，有易于對系統的調試和維護，并且具有運行速度快、執行效率高的特點。同時，軟件系統的整體架構圍繞氣密性檢測的基本功能來進行設計，主要分為四個部分：第一，硬件初始化子程序，其主要是負責控制芯片和LCD的初始化;第二，存儲管理主要是負責檢測數據的存儲;第三，檢測模塊主要是依據檢測流程，并按照設定的時間對電磁閥動作進行控制，以便完成各個測試階段的任務;第四，觸摸屏顯示模塊主要是負責人機交互，其包括對檢測參數的設置、檢測數據的實時顯示等;第五，信號處理模塊主要是負責對數據進行濾波處理。而對于主程序流程來說，首先，對各個部分進行初始化，并進行while循環，調用AD子函數讀取模擬電壓值;然后根據壓力傳感器的壓力轉換規則對檢測到的數據進行轉換處理，再通過數據資料對子函數進行判斷，并根據檢測到的壓力值來實現對充氣模塊的控制;最后，將子函數在LCD上進行顯示。

3 氣密性檢測儀的仿真實驗

根據氣密性檢測性設計的硬件和軟件，對其進行了仿真實驗，以便對設計的正確性進行驗證，并且在設計圖上進行了一系列的實驗驗證，然后在仿真過程中對加氣模塊采用按鍵進行控制充氣，并通過按鍵對壓力值進行調節，對實際中的其他壓力值進行仿真模擬，從而保證了氣密性檢測儀的正確性。總之，通過氣密性檢測儀的仿真實驗可以得出，所設計的整個系統能夠很好地實現對壓力值的檢測與現實，并且通過按鍵模式能夠對其他模塊實現實時充氣，顯示模塊也能夠實時顯示當前的壓力檢測值，從而實現了對被測物體氣密性的檢測，保證了數據的可靠性。

結束語

總而言之，設計一種準確率較高、成本較低、使用快捷高效、智能化的氣密監測儀具有較強的現實意義和經濟效益。其不僅能夠實現對被測物理的智能化氣密性檢測和泄漏的定量分析，而且成本較低，更是不斷推動著檢測技術的快速發展。

參考文獻

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