对消毒器进行参数测量的电子测试装置 【发明领域】
本发明总体上涉及用于确定消毒器一个消毒周期效力的测试装置和测试方法。本发明尤其涉及用位于消毒容器中的电子测试装置进行参量检测从而确定一个消毒周期效力的测试装置和测试方法。
背景技术
除非在时间温度和蒸汽质量适当组合的情况下，蒸汽消毒剂与所有被消毒材料的表面接触，不然用于消毒医疗设备的蒸汽消毒过程是无效的。在诸如预真空蒸汽消毒器和重力蒸汽消毒器等多孔装料的蒸汽消毒器中，消毒过程分三个主要阶段。在第一阶段中，排出被处理多孔材料内含的空气。第二阶段是消毒阶段，在该阶段中，装料在公知影响消毒的时间和温度的一种认可组合下，经受压力蒸汽的处理。第三阶段是干燥阶段，在该阶段中，通过对容器抽真空，清除前两个阶段中形成的凝聚物。
从消毒容器中排出空气可通过多种方式实现。例如，在重力蒸汽消毒器中，使用了重力排气的原理，即从顶部进入容器的蒸汽逐步将空气排出容器底部的阀门。另一方面，在预真空蒸汽消毒器中，通过对容器抽高真空或者在次大气压和/或超大气压下同时抽真空和注入蒸汽，强行排出空气。
在消毒周期的排气阶段期间未排出消毒器的空气或者在次大气压阶段由于垫圈、阀门或封口等故障漏进消毒器中的空气会在任何存在的多孔材料中形成气囊。这些气囊将阻碍蒸汽渗入，从而妨碍被消毒材料的所有表面在消毒阶段获得合适的消毒环境。由于气囊阻止蒸汽到达此类材料地内层，所以当对医用亚麻布或纤维织物之类的多孔材料进行消毒时，情况尤为如此。这样，消毒便不能实现。因此，需要一种能确定消毒器中消毒周期效力的设备，它通过检测消毒剂是否充分渗入来进行工作。
一种通常在多孔装料消毒周期的排气阶段用于评估排气有效性的方法称为Bowie-Dick测试。典型的Bowie-Dick测试装置实质上由许多块折成特定尺寸的刚洗净的毛巾构成。然后，将一化学指示纸放在装置的中心。如果消毒器内排气不充分，那么装置的中心将形成气囊，从而防止蒸汽接触对蒸汽敏感的化学指示纸。气囊的存在将通过指示纸没有发生完全或均匀变色来记录，完全或均匀变色表示排气充分。尽管Bowie-Dick型测试一般被承认是一种能够确定预真空消毒器排气阶段之效力的方法，但它仍存在许多缺点。由于测试装置不是预先安装的，所以每次用该方法对消毒器性能进行检测时都必须构造。由于洗涤、预湿、毛巾厚度和磨损以及所用的毛巾数量等变化因子会改变测试结果，所以测试过程会有些不一致。另外，毛巾装置的预备、安装和使用费时而且烦琐。因此，已开发了另一种Bowie-Dick测试装置，以克服这些局限。
Hart等人发明的欧洲专利申请第90310367.9号描述了一例另一种Bowie-Dick测试装置，介绍了一种蒸汽或气体消毒器使用的可配置的测试装置。Hert等人发明的测试装置包括一个带有顶壁和底壁的容器，容器内布置了一种多孔填料。填料通过提供一条能防止消毒剂流过测试装置的受限制通道解决了消毒剂的渗透问题。一可拆卸的盖子封住容器的底端，而容器顶壁上的孔则允许蒸汽向下进入容器内的填料中。测试装置包括一化学指示器，用于检测消毒剂的渗透程度。如果消毒剂成功地穿透测试装置的填料，那么化学指示纸的颜色将完全改变。如果消毒剂没有充分穿透填料，那么化学指示器的颜色变化将不完全均匀，从而表示排气不充分，或者说Bowie-Dick测试不合格。
已使用参数检测方法来检测或控制消毒周期，以确保获得适当的消毒环境。例如，在Childress发明的美国专利第4,865,814号中，
揭示了一种自动消毒器，它包括一微处理器，用于检测消毒容器内的温度和压力水平并控制加热器，以便在起动定时器之前使压力和温度达到预定的水平。一旦起动定时器，如果压力或温度水平下降至预定最小值以下，则定时器停止工作。蒸汽消毒器的消毒标准通常要求被消毒的物体在一给定的温度下经高质量的蒸汽处理一预定的时间段。众所周知，由于当密封容器中包含饱和蒸汽时饱和蒸汽的压力和温度变量是独立变量，所以检测这两个变量可以确保在消毒周期中保持合适的环境。
尽管希望检测消毒容器自身内部的环境状况，但更希望能够检测实际被消毒装料内或中心的环境状况。当进行外部检测时，还希望具有一个自备检测元件，它避免将导线引进消毒容器，导线的引入可能会破坏容器的整体性。在Joslyn发明的美国专利第3,982,893号中，揭示了一种包含检测装置的系统，其中检测装置安装在被消毒装料内。该装置连续检测装料的环境状况，至少包括湿度和温度。检测装置产生一信号并将其发送给安装在消毒容器中的天线，天线通过导线与控制消毒器环境参数的外部装置相连。因此，Josyln装置提供了一种自备装置，通过检测装料中心的湿度和温度控制消毒器的工作，并不测试消毒周期的效力。
当今用于测试消毒器效力的装置通常使用生物和/或化学指示器。Bowie-Dick测试是一例化学指示器测试，一般为了确定周期中排气阶段的效力而在每个工作日的测试开始时进行测试。测试被设计成能够检测到消毒容器内因供应蒸汽时存在漏气、垫圈或阀门故障，或者不可冷凝气体的进入而残留的空气，所有这些现象都妨碍了合适的蒸汽渗入构成测试装置的多孔装料。化学指示测试纸根据其经历的消毒过程，从一种特殊的颜色至另一种颜色发生可观察的颜色变化，例如从开始的白色变成最终的黑色。蒸汽渗透不充分的结果是在化学指示测试纸的表面产生不均匀的显色。但是，化学指示器很难根据颜色变化情况进行解释。
生物指示器系统提供了关于周期中消毒阶段充分性的信息。生物指示器测试系统使用受消毒周期影响的活性孢子。消毒周期结束后，孢子被孵化，并且系统检测是否还有存活。如果没有存活，则表示消毒过程已经生效。因此，生物指示器可以确定消毒条件是否具备，但由于孵化期的要求，所以获取结果所化的时间通常至少要24小时。因此，由于化学指示器的颜色变化提供了一个快速结果，所以通常把生物指示系统与化学指示器联用。另外，通过联合使用化学和生物指示器，提供了有关排气阶段充分性和消毒阶段充分性两方面的信息。
由于可以立即获得结果，并且结果的形式是明确的合格/不合格判定，所以参数检测比化学或生物指示器更具优越性。另外，并非只获取合格/不合格判定，而且可以获得详细数据，这样不仅允许获得合格/不合格确定，而且可以获得能对消毒器性能作进一步分析的数据。因此，希望提供一种测试装置，该装置运用参数测量判定测试装置内是否已实现充分的消毒剂渗透。更准确地说，希望提供另一种测试装置，该装置运用参数测量判断消毒周期中排气阶段的充分性。更希望提供另一种测试装置，该装置运用参数测量不仅判断排气阶段的充分性，而且判断消毒阶段的充分性。
【发明内容】
为了克服上述现有技术中的局限，并且克服阅读和理解本发明时将出现的其他局限，本发明提供了一种用参数测量确定消毒周期效力的系统和方法。安装在消毒容器内的电子测试装置检测并记录两个不同位置上的环境参数。更准确地说，电子测试装置测量测试装置内某一位置上的第一环境状况，该位置处于测试装置提供的渗透介质的端部。由此，为了达到第一位置，消毒剂必须穿过渗透介质(challenging medium)。测试装置测量消毒容器内某个预定位置的第二环境状况。测试装置记录与第一和第二环境状况相关的数据，以及来自测试装置内计时器的时间数据。该电子测试装置还可包括一个数据处理器，用于分析环境状况数据和相应的时间数据，从而判定是否已获得充分的消毒剂渗透。
附图概述
以下将参照附图全面描述本发明，其中相同的参考符号标识相应的部件，并且：
图1是本发明电子测试装置的透视图；
图2是电子测试装置的剖面图；
图3是为消毒剂提供渗透介质的容器的透视图，该容器的切口部分示出了容器内的填料；
图3A是为消毒剂提供渗透介质的一种带有螺纹的容器的透视图；
图4A是第一个实施例的电子测试装置的剖面图，它具有一种带螺纹的容器，用以提供渗透介质；
图4B是第二个实施例的电子测试装置的剖面图，它具有一种圆锥形的泡沫渗透介质；
图4C是第三个实施例的电子测试装置的剖面图，它具有一种球形的泡沫渗透介质；
图5是测试装置内一个电路的电路图；
图6是设置在一个支架内的电子测试装置的剖视图；
图6A是电子测试装置和支架分离部分的分解图，表示该测试装置可以置于该支架内的一种预定的定向；
图7是支架内电子测试装置的剖面图；
图8是支架内一个电路的方框图；
图9是激发一个电感线圈，由此切断电子测试装置之电源的流程图；
图9A是判断一个消毒周期是否已完成的流程图；
图10A和10B是判断是否有一种令人满意的Bowie-Dick型结果的流程图；
图11A和11B是例举满意和不满意消毒周期的曲线图；
图12是判断是否有一种令人满意的Bowie-Dick型结果的流程图；
图13是判断是否有一种令人满意的Bowie-Dick型结果的流程图；
图14是一个蒸气状态图；以及
图15是一个流程图，用以判断消毒周期是否有一种令人满意的消毒状态。
较佳实施例的详细描述
为了克服前述现有技术中的各种限制以及在阅读和理解本说明书后将发现的其它各种限制，本发明提供一种独立的电子测试装置，它通过参数监测判断一个消毒周期的功效。前述的系统采用参数监测控制消毒室内的环境参数，试图为适当的消毒提供理想的环境条件，而本发明在至少两个位置，典型地在消毒室参考点和装料或模拟装料内的一个位置监测环境条件。于是，利用该两个位置的测量结果，结合与温度测量对应的时间数据，系统可以判断消毒剂渗入是否充分。
参见图1和图2，它们表示一个独立的电子测试装置2的透视图和剖面图。容器4安装在内壳20上并通过夹具24紧固。外壳22不仅支承夹具24，而且为内壳20提供支承结构。图3表示未安装的容器4，它最好是圆筒形状。容器4由气体和液体不能渗透的材料诸如铝制成，尽管其它材料也可，也可以采用其它金属、玻璃、薄膜、金属叠片板、聚丙烯、聚酰胺、聚甲基戊烯(polymethylpentenes)、多元酯、聚甲基丙烯酸甲酯等一类的其它材料。容器4具有第一端壁6，虽然不要求第二端壁，但也可以包括与第一端壁6相对的第二端壁。管状形侧壁8延伸在第一端壁6与第二端壁之间，如果不采用第二端壁，则在与第一端壁6相对的端面留有开口。容器4较佳的为高度5.8厘米，直径6.35厘米，容积容量较佳的为2.54立方厘米至3540立方厘米范围，更佳的为65.6立方厘米至1312立方厘米，最佳的为114.8立方厘米至229.6立方厘米。第一端壁6至少有一个面积为0.0254平方厘米至7.62平方厘米之间的孔10，通过该孔灌入消毒剂。此外，该容器也可以包括大量的孔10，使孔的累积面积为0.019平方厘米至20.25平方厘米之间，较佳的为0.237平方厘米至5.06平方厘米之间。
容器4至少部分充填多孔填料12，它通过限定一条受限制的路径而解决消毒剂的渗入问题，在消毒期间，该路径可以阻碍消毒剂流经容器4。填充材料12一般预先装填在容器4中。在另一个实施例中，填料12在使用前置于容器4内，并通过容器4内表面与渗透介质12表面之间的摩擦力而保留于其内。在Hart等人于1990年9月21日申请的题为“可配置的蒸气或气体消毒器用测试装置”的普通转让欧洲专利申请90310367.9中，披露了用作渗透介质的某些合适的纤维材料及其性能。较佳的纤维填料由聚烯烃纤维，诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、或乙烯、聚丙烯和/或丁烯的共聚物制成。一种较佳的纤维填料由压缩的聚丙烯海绵状微纤维制成。另一种合适的填料包括开孔多孔泡沫材料，它由类似于纤维材料的聚合体，包括聚亚胺酯或共聚物制成。
回过来参见图2，外壳22支承着将容器4密封安装到内壳20的装置。内壳20位于外壳22内部。夹具24与外壳22相连并可吻合地与容器4的第一端壁6啮合(如图3所示)，向容器4施加下向压力，使与第一端壁6相对的侧壁8的一端埋入封口26。例如，可以用盖子33确保夹具24沿着第一端壁6的周围施加均匀的压力。如果采用盖子33，则须诸如提供至少一个孔较佳的为多个孔一样，允许消毒剂自由地到达容器4中的孔10。封口26最好是一种圆形的O环，由硬度至少为40Shore(肖氏硬度)，额定温度为150℃以上的任何密封材料，诸如硅橡胶制成。夹具24最好包括臂28和闩锁30，以快速安装容器4，当然也可以采用可密封地并且可拆卸地将容器4安装到内壳的任何装置。例如，参见图3A，容器4’可以包括螺纹部分7或者卡口配件，这样，它将可密封地固定到内壳20’，如图4A所示。图4A中，内壳20’延伸以接纳容器4’的螺纹部分7。填料12的高度稍大于容器4’的长度，这样，当容器4’固定到位时，有一个轻微的压缩力施加到填料12，由此形成与内壳20’的密封。回头参见图2，内壳20包括可脱卸的底壁19，当更换电池或重新校准测试装置时可以将其脱卸。在该实施例中，内壳20包括可脱卸的底壁19，外壳22紧固于底壁19，使内壳20密封。外壳22由结构上为刚性的材料构成，这样，当加压时它返回到其原始形状。例如，软化温度高于150℃的任何一类金属以及玻璃纤维或碳纤维增强塑料都可以用作外壳22。在图1所示的实施例中，外壳22进一步为夹具24提供一个底座。
参见图4B，它表示本发明第二个实施例的电子测试装置。内壳20也延伸以收容填料12。例如，填料12为一种聚亚胺酯开孔泡沫插塞，它提供一种渗透介质并设置在内壳20内。可以反复使用或可废弃的泡沫插塞12可以是圆筒形的或圆锥形的，如图4B所示。采用圆筒形插塞时，该插塞的直径可以在管柱(cap)38的直径与内壳20的直径之间变化。采用圆锥形插塞时，该插塞靠近管柱38的端部直径应不小于管柱38的直径。插塞另一端的直径应大于其靠近管柱38这一端的直径，并小于内壳的直径，最好为2至15厘米范围。插塞12的高度最好为3至30厘米范围。盖子33至少包括一个孔，最好是多个孔37作为消毒剂的入口。盖子33进一步包括合适的附着和密封装置，诸如螺纹部分31或卡口配件。盖子33设计成向插塞12施加一个下向压力，诸如包括下悬部分35，呈放射状地扩展到泡沫插塞12，由此与内壳20的内壁形成密封。此外，填料12可以在使用前置于内壳20的内部，并通过内壳20内表面与填料12表面之间的摩擦力保留其内。在此种实施例中，盖子33也就不需要了。
参见图4C，它表示本发明的第三个实施例。在此实施例中，管柱38由内壳20向外突出，允许测量温度的温度传感器离内壳20有一个预定的距离。将渗透介质12’，例如一种开孔聚亚胺酯泡沫插塞置于管柱38上面。渗透介质12’或者可废弃，或者可反复使用，并且最好是球形或立方体形状的，当然，任何合适的三维几何形状都可以采用。采用球形插塞时，其直径应为2至15厘米范围。采用立方体形插塞时，其每个边长应当为2至15厘米范围。孔41的直径约比管柱38的直径小15％，这样，当渗透介质12’置于管柱38上时，即形成一种紧密的密封。再者，通过采用压敏胶还可以进一步密封与内壳20接触的部分渗透介质12’。球形渗透介质12’的孔41有一个长度，这样，温度传感器34即测量位于渗透介质12’之几何中心的温度。
回头参见图2，内壳20最好为圆形，并且由温度稳定性较宽的透明、刚性材料构成，这样，当内壳20置于较宽的温度范围时就不会弯曲或改变其尺寸。制作内壳20的一种较佳材料为Ultrason E，即一种聚砜塑料。内壳高度约4厘米，直径约5厘米。通过内壳20内的真空，可以保护收容于内壳20内部的成分免遭消毒室内的过热。内真空可以防止空气将热量从内壳20的内壁传导到收容于内壳20内的成分。在一个实施例中，内壳20当其装配时才抽真空。然后，将内壳20密封，最好将内壳20内部的压力保持在0.2巴绝对压力下。在另一个实施例中，内壳20包括单向阀32。当外界向内壳20的压力低于一个预定值以下时，阀32打开，预定值取决于阀32的弹簧张力以及阀32外面的气压。当测试装置2包括单向阀32时，在装配内壳20时就无需抽真空。如果装配时不抽真空，当在其内部设置测试装置的消毒室内抽真空时，阀32打开允许内壳20内部也抽真空。如果装配时抽真空，若消毒室内的压力低于内壳20的压力，阀32打开允许更深地抽真空。
内壳20收容电子测试装置2的电子线路和传感器。温度传感器34和36可以是许多温度转换器的任何一种，诸如热电偶或热敏电阻。温度传感器34和36诸如可以通过管柱38和40被保护起来免遭外部环境的破坏。管柱38可以由任何合适的传热材料，诸如不锈钢或铝制成。管柱38和40进一步便于内壳20内的传感器34和36的密封。温度传感器34设置成使其能测量渗透介质路径终端位置上的温度，这样，消毒剂就必须渗透填料到达传感器的位置。图2中，消毒剂必须渗透该容器4内的填料，到达温度传感器34。另一方面，温度传感器40测量外部温度。这样，当电子测试装置2置于消毒室内部时，温度传感器40测量该消毒室的温度。
电路板42与内壳20的内壁热隔离，防止外部热量传导到电路板上安装的电子线路。表面安装芯片46、电池44、温度传感器34和36、发光二极管52和压力传感器48都可以电连接到电路板42。参见图5，它表示电子测试装置2一个较佳电路的电路图。温度传感器34和36分别测量测试装置内部和消毒室内部的温度。温度传感器62测量电路板42的温度，以判断其温度是否超过电路元件的工作温度。如果微处理器60判断传感器62测定的温度超过该工作温度，则微处理器60关断该电路。温度传感器62是保护电路元件的一种安全措施。电路元件，尤其是按照军用标准，其环境温度下的安全工作额定为一个规定的最小值，诸如125℃。同一电路元件通常具有比其工作温度更高的存放温度，诸如存放温度为150℃。这样，如果电路元件额定为125℃的环境温度，如果传感器62测得125℃以上的一个温度，微处理器60将关断该电路，由此保护该电路元件直至温度达到150℃。电路板42进一步可以包括其它的传感器，例如相对湿度传感器、导电率传感器或压力传感器。参见图2和图5，压力传感器48电连接到电路板42。内壳20包括孔50，允许通过压力传感器48测得消毒室的压力。孔50和压力传感器48的测量表面与壳体20内的环境隔离。电路板42还可以包括其本身的电池44、含有磁激励双稳态开关74和电感线圈76的通/断开关、以及开关电源78。
温度传感器34和36测量温度时，该温度读数存储在存储器64内。在一个较佳的实施例中，存储器64为一个电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。由于温度存储在存储器64内，晶控频率基准66为微处理器提供一个定时基准。微处理器60将来自晶体66的脉冲转换为对应于温度数据的时间数据。时间数据也存储在存储器64内。在一个实施例中，只要微处理器60判断消毒周期已完成，然后再判断该消毒周期是否令人满意，换句话说，即消毒剂是否已渗透容器4内的填料。如果微处理器60判断消毒周期令人满意，发光二极管(LED)68发光。在全独立电子测试装置中，只需一个LED指示该周期是否合格。用一个LED时，该LED可以连续点亮表示合格周期，也可以闪烁表示失效周期。在采用独立测试装置的一个实施例中，采用两个LED表示合格周期和失效周期。如果消毒周期合格，LED68发绿光。如果微处理器60判断消毒周期失效，则LED70发红光。在另一个实施例中，LED68将发出连续的绿光，而LED70将发出闪烁红光。在另一个独立电子测试装置的实施例中，采用多个LED表示合格或失效周期，且在失效周期的情况下指示失效的程度。如果消毒周期合格，LED68发出连续绿光。如果微处理器60判断该周期失效，则确定失效的程度，并使一定数量的LED发出闪烁红光。
然而，在某些情况下，希望将存储器64内存储的数据传送到外部处理器或存储器。数据传送可以通过启动磁激励开关80，最好是干簧开关(Reed switch)，以及通/断开关74而进行。然后，采用LED72光学传送数据。参见图6和图7，现在将描述用以接通电子测试装置的电源和进行数据传送的较佳器件。由于电子测试装置2置于极端环境条件下，故希望电源和数据开关全部设置在内壳20内，更希望开关与外部温度热隔离。而且，希望测试装置不用时，电源开关能自动切断。因此，在本发明较佳实施例中，用接近开关来接通电子测试装置的电源，并启动数据传送。数据传送和电源开关底座100最好包括外底壁102、顶壁部分104以及其间所延伸的外侧壁106。底座100进一步包括内底壁108以及在顶壁部分104与内底壁108之间延伸的内侧壁110。底座100可以由任何非磁性材料诸如塑料或铝构成。内底壁108和内侧壁110结构成允许电子测试装置2按预定的取向置于底座100内。该预定取向的依据是启动数据传送的数据传送开关80、通/断开关74以及数据发送LED72的位置。数据传送开关80和通/断开关74最好安装在电路板42的相对两端。底座104适合于接收电子测试装置2，这样，数据传送开关80和通/断开关74可以分别通过数据传送磁体112和电源磁体114。例如，参见图6A，底座100包括延伸于顶壁部分104与内底壁108(未图示)之间的纵向槽101。测试装置2的外壳22包括纵向隆起部103，其尺寸使之能滑动地与槽101啮合。由于隆起部103从外壳22突起，通过将隆起部103与槽101对准，就可以确定测试装置2置于底座100内的唯一取向，故可以相应地设置磁体和开关。数据传送磁体112和电源磁体114或者为置于底座100内的永久磁体，或者可以是用户激励的电感线圈，例如通过按下底座100上的按钮101，有选择地启动数据传送或接通电源。磁体必须辐射一个磁场，它强大到足以能激励测试装置内其相应的开关，但不能强大到激励其它的开关。例如，电源磁体114辐射的磁场必须足以强大到当测试装置2置于底座100时，通/断开关74将通过该磁场，而数据传送开关80则不能。在一个实施例中，采用1400高斯的场强。此实施例中，开关与磁体之间的距离最好为20至30毫米之间。可以采用多种组合的激励元件112和114以及敏感元件74和80来替换磁激励器和干簧开关。某些例子的接近开关结构包括采用磁激励器和霍尔效应器件、磁激励器和磁阻器件、发光二极管(LED)光源和光学开关、磁动力变压器、静电电容耦合以及动电电容耦合。
在一个较佳的实施例中，电子测试装置能够将存储的数据传送到外部硬件，诸如存储器、计算机或打印机。数据传送开关80是一种磁激励开关器件，当开关80未接近预定强度的磁场时为常开状态，当开关80处于预定强度的磁场时为闭合状态。最好，使开关80闭合的磁场最小有10高斯。当通/断开关74受激后以及数据传送开关80在一个预定的时间，诸如10秒内闭合时，即向微处理器60发送信号启动数据传送，将存储在存储器64内的所有数据传送到外部硬件。在一个较佳的实施例中，数据传送是利用安装在电路板42上的红外发光二极管(IRLED)72和位于底座100内的红外传感器120来实现的。由于周围的可见光不会影响数据传送，故红外二极管和红外传感器为较佳。用于数据发送的LED和传感器例如采用美国明尼苏达州明尼阿波利斯的Honeywell公司制造的SE2470-2和SDP8602-3。底座104包括位于内侧壁110内的一个孔，使IR LED72辐射的光能被传感器120感知。IR LED72采用红外光脉冲，按二进制流，最好按RS-232数据格式传送数据。底座100进一步包括连接到外部设备的接口178。
参见图8，它表示接收和处理来自电子测试装置之数据的一个较佳电路的方框图。红外传感器170接收来自IR LED72的光脉冲，微处理器172将该数据存储在随机存取存储器(RAM)174内。如果电子测试装置内电路板上的微处理器不执行对消毒周期功效的评估，则微处理器172可以进行该评估。底座100可以进一步包括LED、LED条180或某些其它合适的显示器，指示消毒周期合格或失效。底座100还可以包括接口178，接到个人计算机进行更高级的评估；或接到存储器存储数据；或接到打印机打印数据和评估结果。
通/断开关74是一种双稳态磁激励开关器件，诸如双稳态干簧开关。当测试装置2按预定取向插入或取出底座100且开关74穿过电源磁体114的磁场时，通/断开关74从关断位置切换到接通位置。开关74一直保持在该稳定的接通位置，直至相反极性的磁场接近开关74，由此，开关74才切换到第二种稳定状态，即关断位置。在一个较佳的实施例中，电感线圈76安装在电路板42上靠近开关74，更佳的，将开关74安装在线圈76的中央。电感线圈76产生具有相反极性的磁场，并足以强大到将通/断开关74切换到关断位置。当开关74处于接通位置时，微处理器60确定激励线圈76的时间，由此将电子测试装置2的电源关断。
参见图9，它表示一个较佳的流程图，判断何时激励电感线圈76，由此将测试装置的电源关断。一旦电源开关74接通，如果满足以下任何3种情况，微处理器60即将在程序块142激励电感线圈76。关断电子测试装置电源的第一种情况是，如程序块124所示数据传送已完成。在一个实施例中，电子测试装置能够将存储的数据传送到外部硬件。电源接通后，如果数据开关闭合，即启动数据传送。当测试装置2置于数据传送用的底座100时，微处理器60读存储器64并通过LED72传送数据。当数据传送完成时，微处理器激励线圈76。如数据传送开关未闭合，则电子测试装置处于数据收集模式。关断电子测试装置电源的第二种情况是，微处理器60判断测试装置未置于消毒室内，这样数据收集也无必要了。为了作出这种判断，可以测量任何一批参数。在一个实施例中，微处理器60在一个预定的时间后评估消毒室的压力和温度测量结果。然后，在消毒周期开始后，微处理器判断该测量是否与消毒室压力和温度一致。在程序块126、128和130，在测试装置接通后3分钟，微处理器60判断消毒室温度是否低于50℃，或消毒室压力是否低于0.5巴。如果任一情况满足，微处理器60即激励线圈76，由此关断该测试装置。在另一个实施例中，微处理器60检查开始数据收集3分钟后的温度和压力数据，并将其与原始读数比较。如果开始数据收集3分钟后的温度和压力数据与初始读数之差小于±10％，微处理器60激励线圈76。关断测试装置的第三种情况是消毒周期的完成。在程序块132，微处理器60已经判断电子测试装置已置于消毒室内，数据收集将着手进行。所收集的数据在程序块138内存储。在收集数据时，微处理器60还跟踪消毒室温度。在程序块134，当消毒室温度超过100℃时，微处理器60判断该测试装置是否处于消毒周期，并在程序块136设置温度标志。一旦已经达到100℃的阈值温度，微处理器60继续跟踪消毒室温度，以判断消毒周期是否完成。在程序块140，当消毒室温度降低到第二个阈值温度，诸如50℃时，在程序块142，微处理器60激励电感线圈76。电感线圈76发出磁脉冲关断开关74，由此将开关74切换到关断位置。如果存储器64存满，微处理器60也将激励线圈76。参见图9A，它表示在完成消毒周期后切断测试装置的另一个软件程序的方框图。在程序块150，计数器初始化为零。在程序块152和154，由外部温度传感器取得消毒室温度TEXT，并将其与预定温度，例如120℃比较。当TEXT上升到预定温度以上时，测试装置判断消毒周期已经开始。只要TEXT维持在120℃以上，计数器即在程序块156增加一秒。有些消毒周期按一分钟定时工作，其中，蒸气灌20秒，紧接着消毒室抽真空40秒。在此周期内，在第一个排气脉冲后，温度可以下降到120℃以下。定时器通常至15个脉冲循环。因此，在程序块160，测试装置判断温度在120℃以上是否已超过一分钟，表示该周期为消毒保持期。如果温度在120℃以上不足一分钟，程序返回程序块152。因而，如果该周期后紧接着对消毒室抽真空，则在这一分钟内温度可能降到120℃以下，在程序块154将计数器重新置零。然而，如果计数器定在一分钟以上，该测试装置判断该周期已过了脉冲发送阶段，并判断计数器是否超过3分钟，外部温度是否在50℃以下。如否，测试装置继续获取外部温度。当温度超过120℃达一分钟以上并在温度上升到120℃以上三分钟降落至50℃时，测试装置判断消毒周期完成并激励该线圈。此外，也可以分析其它类型的情况，以判断是否应激励该线圈，例如，存储器是否存满。尽管已披露了某些典型的软件程序，本领域的熟练人员将敏捷地发现，许多软件程序中的任何一种都能用来实现上述各种情况之一，以激励电感线圈。图10A和10B是一个软件程序的流程图，用以判断在检测测试装置内和消毒室参考点的温度时，消毒剂渗透是否充足。为了描述该流程图，将采用大致持续3分钟的消毒周期。如有气囊存在，消毒剂将不会迅速渗透填料。这将在位于渗透装料内或填料端部的传感器与消毒室参考传感器之间产生一个温差。系统判断该两点之间的温差是否超过消毒周期内一预定点预定的最大温差。图11A表示该程序所用临界点之间的关系。在程序块200和202，根据消毒期间测试装置内的温度传感器和消毒室参考点的温度传感器记录数据点。并且记录与温度测量对应的时间数据。根据消毒周期结束时消毒室温度降低这一事实，测试装置发现消毒周期结束。在消毒室温度上升超过第一预定温度后，测试装置设置一个标志，表示出现一个消毒周期。一旦该标志设定，且消毒室温度下降到低于第二预定温度时，测试装置即认为该消毒周期结束，并停止记录温度和时间数据。
在完成消毒周期后，在程序块206和208，根据与消毒阶段结束对应的外部温度曲线找到一个参考点。该参考点对每个周期都是通用的，其特点是消毒室温度迅速降低。找出该参考点的方法包括扫描存储在存储器内的外部温度数据，向后搜索所存储的数据。系统从外部温度曲线的最后数据点开始工作，并将其与存储在存储器内的预编程消毒参考温度TS比较。在典型的消毒周期内，消毒室内的温度连续上升，直至其达到消毒温度，在许多情况下约为134℃。一旦达到该消毒温度，即保持一个预定的时间，此时切断供给消毒室的蒸气，消毒室内的温度下降。为此，该消毒参考温度作为表示一个特定消毒周期内所用的消毒保持温度值。在另一个实施例中，与其预编程消毒参考温度TS，不如由测试装置的微处理器根据消毒周期内进行的测量确定TS，以判断消毒器控制系统在哪一个温度开始该周期，由此产生一个变量TS。为了找出该参考点，系统找出消毒温度保持期内最后的数据点。从外部温度曲线的最后数据点开始，将每个数据点与消毒参考温度比较。如果一个数据点小于消毒参考温度，系统立即比较前面的数据点，直至一个数据点大于或等于消毒参考温度。在程序块210，大于或等于消毒参考温度的第一个数据点被规定为参考点，与该参考点对应的时间作为参考时间tr保存。图11A中，参考点250表示消毒阶段的结束，并将接近于消毒参考温度。该数据点被设置成参考点。
一旦建立了参考点，系统即分析内部温度、渗透装料内预定点的温度与外部温度、消毒室参考点温度之差，查找一个临界值表示产生令人满意的蒸气渗透。在程序块212，系统从存储器获取与时间相对应的内部和外部温度。相应的内部和外部温度从参考时间开始按相反的时间顺序获取。在程序块214，按以下公式为每组内部和外部温度确定一个温差TD：
TD＝TEXT-TINT
在程序块216，将每个温差TD与预编程温差比较，并将消毒室温度TEXT与消毒温度TS比较。相对于被视为未令人满意的消毒周期的消毒室温度，预编程温差是测试装置内的一个温差值。该预编程温差取决于有效实验，其中将电子测试装置的性能与按照国际、欧洲或美国国家标准规定的一种标准Bowie-Dick织物测试装置的性能比较。例如，在一个实施例中，在消毒室参考温度达到134℃的消毒保持温度后，如果在两分四十秒期间其温度下降大于2℃，该周期就被视为未令人满意。此外，消毒室温度必须维持在进行消毒的合适的消毒温度以上。在程序块218，一旦温差大于预编程温差或消毒室温度降至消毒参考温度以下，则把它们所发生的时间确定为临界时间tc。在程序块220，从参考时间中减去发生这些情况之一的时间，以确定一个测试周期，ttest：
ttest＝tr-tc
测试周期ttest表示测试装置内的温度维持于预编程温差范围的时期。在程序块222，将测试周期ttest与预编程的消毒周期tp比较，后者表示一个已知的时期，保证由消毒器处理的最厚包裹之装料内的每个表面都将在一种合适的温度与时间的组合中经受消毒。在上例中，tp应为2分40秒。如果测试周期ttest大于或等于预编程消毒周期tp，则该消毒周期合格。这表明在测试期间，消毒剂迅速渗入渗透包裹，表示残留气体存在的程度不足以阻止任何正常处理的装料在合适组合的时间和温度下经受消毒。如果测试周期ttest小于预定的消毒周期tp，则该消毒周期失效。这表明在渗透包裹中存在足够大的气囊阻止消毒剂迅速渗透。
参见图11A和11B，它们分别表示合格周期和失效周期的几个例子。在合格周期中，测试周期ttest必须大于被视为合适的消毒周期tp。图11A中，通过从最后数据点起按相反时间顺序往前找出第一个外部温度数据点，建立参考点250，它等于134℃的消毒参考温度Ts。一旦参考点250建立，tr即设置为18分钟，该时间数据对应于参考点250。图11A的消毒周期具有一个2℃的预编程温差。这样就确定了内部温度与外部温度温差大于2℃的第一点，确定临界点252，并记录15分钟的临界时间tc。测试周期ttest约为3分钟，大于2分40秒的预编程周期tp，该消毒周期合格。图11B中，建立参考点260，tr设定为18分钟。记录与临界点262相联系的临界时间tc。测试周期tetst为参考时间tr与临界时间tc之差，即1分30秒。该测试周期小于预编程周期，故消毒周期失效。
在本发明上述实施例中，用两个温度测量结果来判断消毒周期是否合格。尽管对外部与内部温度之间的温差检查，对热量渗透到渗透装料内设置的检测点提供了直接的信息，但未能直接反映水分渗透到该检测点。通过推理，渗透装料内检测点与消毒室之间的迅速平衡表示不存在起隔离作用的的气囊。然而，可以直接测量水分渗入渗透装料内的检测点。在本发明的另一个实施例中，可以将湿度传感器，诸如导电率传感器与温度传感器结合使用来判断水分适当渗入渗透装料内的检测点，并由此推理到蒸气。在该实施例中，用导电率传感器取代温度传感器测量内的检测点即因填料而形成的预定位置的温度。一般，导电率传感器由具有已知表面积和已知间距的两块惰性板组成。在两块板上施加一个电位差。板间电流的电导率取决于板间介质的导电率。如果该介质为湿蒸气，与导电率较低的空气相比，其导电率相对较高。这样，电子测试装置就可以根据测试装置中心处的导电率来判断是否形成合适的蒸气渗透。测量消毒室温度的温度传感器仍然相同。
参见图10A和12，当测试装置检测到导电率时，所示软件程序流程图用来判断一个消毒周期是否合格。除了在程序块200收集导电率数据和外部温度数据而不收集成对温度数据外，图10A与采用两个温度传感器的软件程序相似。同样，记录与导电率和温度测量相对应的时间数据。在程序块206、208和210，如前所述，通过分析外部温度建立参考点。在程序块250和252，一旦建立了参考点，系统即获取导电率数据及其按相反时间顺序从参考时间开始的相应时间数据。在程序块254，将导电率数据与预编程的导电率数值比较，并将消毒室温度与消毒参考温度比较。该预编程导电率数值是与被视为令人满意的消毒周期相联系的一种导电率数值。在程序块256，只要导电率数值小于预编程数值，或者，消毒室温度低于参考温度，所产生的时间即确定为临界时间tc。在程序块258，从参考时间中减去达到临界导电率数值的时间，确定测试周期ttest：
ttest＝tr-tc
测试周期ttest表示导电率保持在预编程数值之上的时期，表明在该期间存在合适的蒸气渗入。在程序块260，将该测试周期与在实验有效期间确定的预编程消毒周期tp比较，后者表示这样一个时期，即保证由消毒器处理的最厚包裹之装料内的每个表面都将在一种合适组合的温度与时间中经受蒸气。如果ttest小于tp，表明装料内存在足够大的气囊，阻碍消毒剂渗入，由此表明是一个失效的消毒周期。如果ttest大于或等于tp，则该消毒周期合格。
在本发明的另一个实施例中，用相对湿度传感器取代导电率传感器测量渗入包裹的水分。绝对湿度是特定容量的空气中水蒸气的质量。相对湿度是所比较的空气样品中水蒸气的质量与样品在确定的温度和压力下用水分子浸透时所呈现的质量之比。现有技术中有若干已知的方法和装置可用来测量空气样品中的相对湿度。一种公知的仪器采用传感器，其电容量随着水蒸气的不同程度而改变。在一种形式的仪器中，电容传感器包括铝和铜电极。利用一种受控的方式使铝的表面氧化，以形成一种多孔表面，可以吸收水分子。该氧化层用作一种介电媒体，其特性根据水分子所存在的量而改变。而由氧化层吸收的水分子的量则根据周围媒体的湿度而改变。具有极有效的排气能力的消毒周期，只将极少的空气或无残留空气留在电子测试装置的渗透材料内。这样，当蒸气进入测试装置时，它将电容湿度传感器与高浓度的水分子接触，在消毒阶段开始后迅速获得高的读数。然而，如果排气能力较差，干燥空气将留在渗透材料内，由此保护传感器免遭进一步的蒸气。结果，水分子的浓度将降低，传感器将获得最初的低读数。随着消毒周期的进行，水分子将逐渐扩散到气囊中，致使传感器将检测到的浓度逐步增高。
参见图10A和13，所示流程图用以通过具有电容湿度传感器的测试装置判断一个消毒周期是否合格。除了由存储器获得相对湿度数据并与预编程相对湿度数值比较以替代导电率数据外，该流程图与采用导电率传感器的测试装置的流程图相同。预编程相对湿度数据是这样一个数值，它表示在渗透装料内的检测点处于饱和蒸气情况下的相对湿度。
上述软件程序都采用一种Bowie-Dick型判断，或者，换句话说，判断消毒周期的排气状态是否适当。然而，还可以进一步判断消毒周期的消毒状态是否适当。为了进行这种判断，必须不仅测量消毒室或测试装置内的时间和温度，而且要测量其中的蒸气质量。参见图14，它表示一个蒸气状态图。理想情况下，当对装料消毒时，将饱和蒸气注入消毒室。至于饱和蒸气，存在着特定的压力-温度关系。图14中，位于线300上的任何一种压力-温度组合都表明蒸气饱和。然而，相对合适的消毒温度，如果压力太高，则存在潮湿的蒸气。同样，相对合适的消毒压力，如果温度太低，则存在潮湿的蒸气。另一方面，相对合适的消毒温度，如果压力太低，即存在过热的蒸气。同样，相对合适的消毒压力，如果温度太高，则存在过热的蒸气。如果将潮湿或过热的蒸气注入消毒室，则必须花费较长的消毒时间完成消毒。因此，在确定适当消毒状态的一个实施例中，必须进行消毒室内的压力测量。此外，排气和消毒状态都可以监测。参见图15，它表示判断消毒周期之排气和消毒状态功效的软件程序。在程序块310和312，收集并存储温度、压力和时间数据。在程序块314，分析消毒周期的合适排气状态。此判断可以是前述任何一种Bowie-Dick型判断，诸如图10A、10B、11和13所示中的判断。如果排气状态不适当，在消毒周期期间渗透装料内存在足够大的气囊阻碍消毒，这与蒸气质量无关，消毒周期失效。然而，如果排气状态适当，则可分析蒸气质量，以判断消毒状态是否令人满意。在程序块316和318，从存储器获取消毒室压力以及内、外部温度。在程序块320，分析该压力和温度数据，判断在消毒阶段是否用了饱和、过热或潮湿的蒸汽。例如，在一个实施例中，可以将表示蒸气状态图的数据存储在存储器内。如用了饱和蒸气，则消毒周期合格。如否，可以提供一个告诫信号，告知是否将潮湿的蒸气或过热的蒸气作为蒸气源提供。在另一个实施例中，在判断为饱和蒸气后，可以获得消毒阶段的长度，以判断消毒条件是否出现。例如，即使采用过热蒸气，如果消毒周期足够长，消毒条件仍可能出现。尽管以上说明和描述了本发明的较佳实施例，显然，本领域的熟练人员还可以利用能实现该同样目的的任何方法或装置来替换所示特定的构造和步骤。例如，可以测量多个环境条件，而不是仅仅检测电子测试装置的渗透装料内预定点的一种环境条件。在此实施例中，通过观察测试装置中心与消毒室之间的温差以及测试装置中心的相对湿度，即可用软件程序评估消毒周期的合适性。本申请意图覆盖本发明的任何修改和变换。因此，显然本发明只应由所附的权利要求书及其等效的内容所限制。