[发明专利]液体温度测量方法、处理器及系统

说明书

本发明涉及一种液体温度测量方法、处理器及系统，属于温度测量技术领域。该温度测量方法，通过对灭菌腔体内的饱和蒸汽的压力波动、腔壁温度波动或者样本容器采样温度波动，进行装载容量的准确计算，进而求导出腔内容器装载的综合热传导系数，最终可通过获得的两项参数，计算出液体装载的平均温度值，纠正了目前液体灭菌过程中，腔壁温度、样本容器温度和实际装载容器内液体的平均温度之间的较大误差的问题。

技术领域

本发明属于温度测量技术领域，具体涉及一种液体温度测量方法、处理器 及系统。

背景技术

在科研工作中，通常选用蒸汽灭菌器对液体灭菌。具体灭菌过程为将多个 液体容器放置于蒸汽灭菌器腔体内，通过向密闭腔内注入高温蒸汽对液体容器 进行加热；当液体容器的温度达到设定温度值时，在预设时间段内，保持此温 度，然后停止加热，降压降温；当压力降到大气压水平，温度低于液体沸点以 下时，开启腔门取出容器。

在以上液体灭菌过程中，温度探头要么测量腔壁的温度，要么采用一个移 动探头测量其中一个容器中的样本温度，作为液体温度的估算。由于水基液体 的比热容远大于金属腔壁，因此在升温过程中，腔壁的温度和液体的温度有巨 大的温差，当腔壁的温度到达灭菌温度设定值，液体还需要很长时间的加热才 能达到预定温度；即使使用可移动探头测量其中一个或数个容器内的液体温度， 但是腔内样本容器距离蒸汽进口的远近、容器数量、不同容器的容量等，都会 导致液体容器的升温速度出现较大波动，用单个样本瓶的温度代表整个腔内所 有液体容器的平均温度也会导致灭菌结果的较大偏差。特别是插入温度探头的 液体容器不能密闭，蒸汽可进入容器内与液面直接接触并凝结溶入液体，相变释放的巨大能量可更快的导致样本容器的升温速度高于其它密封的液体容器。 这些温度探测方法，使得容器内液体温度测量结果与实际温度之间出现较大的 误差。

发明内容

为了解决现有技术存在的容器内液体温度测量结果与实际温度之间存在较 大误差的问题，本发明提供了一种液体温度测量方法及系统，其具有温度测量 准确、便捷等特点。

本发明提供如下技术方案：

一方面，一种液体温度测量方法，所述方法包括：

定义目标蒸汽灭菌设备，向目标蒸汽灭菌设备腔体中放置至少一个液体容 器，向所述腔体内注入高温蒸汽，直至饱和，对所述液体容器进行加热；

获取所述腔体内热量散失率；

提升所述腔体内温度，获取升温前后所述腔体内压力变化值、腔壁或样本 容器内液体温度变化值；

基于能量守恒定律，根据所述腔体体积、所述腔体内压力变化值、所述腔 壁温度变化值或所述样本容器内液体温度变化值，计算所述腔体内液体体积；

基于牛顿冷却定律，根据所述腔体体积与所述腔体内热量散失率，计算所 述腔体内容器装载的液体与容器的整体热传导率；

根据所述液体体积与所述整体热传导率，计算所述液体平均温度。

进一步可选地，所述获取所述腔体内热量散失率，包括：

获取所述腔内液体在第一温度下的蒸汽摩尔数；

根据所述蒸汽摩尔数，获取温度下降腔体内蒸汽释放的热量；

获取腔体内蒸汽冷凝释放的相变焓热量值；

根据所述温度下降腔体内蒸汽释放热量与所述腔体内蒸汽冷凝释放的相变 焓热量值之和，获取灭菌腔体内热量散失率。

进一步可选地，所述获取腔内蒸汽冷凝释放的相变焓热量值，包括：

计算在温度下降到第二温度时腔内蒸汽的摩尔值；

根据所述摩尔值，计算所述腔体内蒸汽冷凝释放的相变焓热量值。