跟着医疗器械技能的快速开展，医疗器械密封部件气密性的要求不断进步，对气密性的检测也逐步要求智能化。传统的“湿式法”气密性检测存在缺点，如精度低、检测时间长、无法完成主动化;直压法则在丈量较高压力或被测件体积较大时精度低，一起对外界温度要求严苛，不合适工厂环境;差压法结构杂乱、操作繁琐、价格昂贵;而氮气检测法本钱过高。因以上办法均不合适医疗器械部件气密性大批量的出厂检测。流量法因为本钱低、精度高、反响速度快等长处适用于该医疗器械部件的检测。
针对被测件的测验压力(一般为12 mmHg，1 mmHg=133.322 Pa)、检测规范(流量阈值0.2 L/min)和重复性规范(0.01 L/min)，文中规划了依据流量法以ATMEGA128为中心处理器的丈量操控体系，并给出了检测仪的气路部分、硬件电路及软件的规划办法，以及试验数据成果，试验标明，该检测体系完成了主动检测，并确保了检测的准确性和高功率，也确保了产品质量。
1 检测原理及气路部分
流量式检测法原理，如图1所示，当气源对被测件充气完成后，若被测件有走漏，则气路中就会有气体活动，补充到被测件的气体流量，就是被测件在单位时间内漏掉的气体量，即为被测件的走漏量，运用细小流量传感器便可测出。
该检测体系选用流量法对被测件的气密性进行检测，运用流量法检测可直接取得走漏量，元需再进行其他核算，且气路结构简略，经济性较好。气路整体规划，如图2所示。
检测体系中气缸为履行元件，由电磁阀5操控。电磁阀为方向操控元件，其在气路中常用做开关阀，通过电压信号来操控气源气路通道的通断，并能改动气体活动方向，驱动双效果式的气缸：向气缸的下端进气，上端排气，气缸缩加;反之，上端进气，下端出气，气缸伸出。减压阀是压力操控元件，用以调理、操控气压的改变，并坚持降压后的压力值安稳在设定值上。压力传感器用于检测气路压力值，体系所需丈量的压力值规模为10～15 mmHg，精度为1 mmHg。流量传感器挑选了热式质量流量计，运用流体边界层的传热来丈量流量。
气路中实践存在两个节省设备，一是节省阀10，另一个是被测件。翻开电磁阀8，体系进入充气阶段，两者均在卸压，若被测件卸压比节省阀快，则阐明此被测件严峻走漏，为不合格产品。若被测件卸压较小，则节省阀将卸压，使压力到达设定的测验压力。在丈量进程中，气路中的压力坚持不变。若被测件有走漏，充气腔压力减小，为确保气路的压力不变，节省阀卸压量减小，将有气体补充到充气腔内，该气体的流量即为被测件的走漏量。
图2中，1为空气过滤器;2为油雾分离器;3为减压阀;4为消音器;5为电磁阀(1);6为气缸;7为压紧头;8为电磁阀(2);9为精细减压阀;10为节省阀;11为步进电机;12和13为限位器;14为充气腔及被测件。
检测体系的气路作业进程为：翻开气源后经减压阀3后分为两支路，一个支路经电磁阀5连接到气缸，当二位五通阀断电时，气源经二位五通阀后，从气缸的下端进气，上端排气，从而使气缸坚持在上端;当二位五通阀通电时，气源通过二位五通阀后，从气缸的上端进气，下端排气，从而使气缸下降，将密封器材压紧;另一个支路通过精细减压阀9，将压力进一步下降;当接收到气缸上方位传感器的信号后，电磁阀8翻开，气体通过精细减压阀9稳压和节省阀稳压后，开端对夹具的腔体进行充气;压力传感器对压力进行丈量，当压力值不等于设定值时，步进电机滚动，使节省阀的节省口增大或减小，直到压力值等于设定值，步进电机中止滚动。用限位器对步进电机进行限位，确保其在程序犯错的状况下不脱离作业规模;开端丈量流量值，丈量结束后封闭两个阀体，等候下一次检测。
2 测控体系硬件电路规划
该测控体系操控目标多，外围器材多，为进步检测体系的可靠性及保护性，硬件电路选用模块化规划，首要包含微操控器模块、丈量模块、气路、成果指示灯和语音操控模块、各开关器材检测模块、人机交互模块和电源模块等。测控体系全体的硬件电路框图规划，如图3所示。其间，微操控器模块是硬件电路的中心，首要进行检测体系的压力流量检测、履行机构操控、时序操控和数据的处理;丈量模块包含压力传感器电路和流量传感器电路，检测时对气路的压力和流量数据进行收集;气路、成果指示灯和语音操控电路在检测时操控压紧设备、充气开关、检测压力的操控和检测成果显现灯的操控;各开关器材检测模块包含检测体系开端检测的行程开关电路，保护操作人员的光电保护器电路及判别压紧设备是否到位的磁性开关电路;人机交互模块首要进行实时丈量数据的输出显现，可进行压力流量的数值和动态曲线的显现，并可对体系的各项参数进行设置;电源模块则首要为电路丈量元件和操控元件供给各自所需的电源。
(1)微操控器模块。体系的硬件中心选用的是ATMEL公司的8位系列单片机最高装备的一款ATMEGA128微操控器，其本钱低、功用强、能耗低、安稳性极高，选用先进的RISC结构，处理速度快，内部功用模块丰厚，其数据吞吐率可高达1 MIPS/MHz，并兼有非易失性的程序和数据存储器。这些特性使得ATMEGA128适用于在工厂喧闹环境下作业的医疗检测设备。
(2)丈量模块。运用奇妙的电路规划，使得ADC的分辨率能到达丈量要求，无需在电路中参加A/D转化器，且是直接应用于微操控器内部的A/D转化器。
(3)气路、成果指示灯和语音操控模块。气路操控部分选用深圳众为兴技能股份有限公司的Q2BYG806EM步进电机驱动器对42BYCH425步进电机进行驱动，并由限位器操控步进电机避免跑出作业区域。气路通道的通断则由继电器操控，其成果指示灯和语音操控用于显现盒播报检测部件是否合格。
(4)各开关器材检测模块。运用的开关器材首要包含行程开关、磁性开关、光电保护器开关等。微处理器通过收集光电保护器开关信号来确认随后的检测运动是否安全，若无操作员坐落作业台作业规模内，才可持续检测。确保安全后，通过检测行程开关和磁性开关的信号状况，来判别动作是否产生或到位。
(5)人机交互模块。液晶屏选用北京迪文科技有限公司的%&&&&&%式128段语音触摸屏DMT80600T080_09W。屏幕巨细为8.0英寸，2 GB最多可存储近1 800幅全屏图片和128段语音的片存储空间，使人机界面规划变得便利。
(6)电源模块。为保证检测体系正常运转，避免工厂环境搅扰对检测仪所带来的影响，规划了合理的电源处理模块。检测体系中的继电器、光电保护器、电磁阀、液晶屏、行程开关、方位开关等供电电源首要是12 V和24 V，所以挑选了有12 V、24 V输出电压的开关电源，用其对检测体系中的以上硬件进行供电。而微操控器所需的3.3 V电源则选用LM1117—3.3电源转化芯片来供给。
3 测控体系软件规划
测控体系软件以完成检测仪的功用为意图，整体选用模块化规划，以便后期的调试和保护。测控体系的模块包含：(1)主程序模块。(2)测控进程模块。(3)流量测验模块。(4)压力调整模块。(5)触控界面规划模块等。体系程序开发运用Iccavr编写代码，AVR Studio调试烧写程序。体系主程序流程如图4所示。
结合图2所示，首要对测控程序进行扼要阐明，程序流程如图5所示。首要将被测件置在充气腔上，发动行程开关，翻开电磁阀1，气缸下降。若在气缸下降进程中，操作者的手或其他身体部分挡住了光电保护器，将会封闭电磁阀1，使气缸上升，避免其伤害到操作者。若光电保护器未被遮挡，气缸下降到行程终端，压紧头将被测件压紧。当气缸下降不完全时，气缸方位开关置1，微操控器将会封闭电磁阀1，使气缸上升，操作者从头放置检测工件。气缸下降到行程终端时，气缸方位开关置0，此刻阐明被测件放置正确，测控体系将进入充气、丈量和排气3个阶段。
(1)充气阶段。翻开电磁阀2，向被测件充气，充气腔内的压力增大，压力调整模块调整压力，使充气腔内的压力在设定的规模内，为消除由充气腔内气流的紊乱而形成的差错，检测体系在充人空气后需通过一段时间才干安稳。当压力值调理在设定规模内时，其压力值仍可在必定时间内安稳，充气结束，进入丈量阶段。
(2)丈量阶段。测验的压力坚持不变，若有空气从被测件中走漏，则流量传感器会检测到走漏量，ATMEGA128将读到的走漏量发送给触摸屏，并在屏上显现走漏量及其曲线。
(3)排气阶段。当检测到的流量值大于设定值时，封闭电磁阀2，中止充气。电磁阀1不封闭，气缸不上升。红灯亮起，并发出报警，液晶屏上显现不合格，不合格数目加1，总数加1。当按下复位开关时，气缸上升，红灯平息，中止报警。当检测到的流量值小于设定值时，封闭电磁阀1和2，气缸上升，绿灯亮起，液晶屏显现合格，合格数加1，总数加1。
4 测控体系的试验成果
以12 mmHg的丈量压力为例，分别对10个已知被测件的走漏量进行检测，其间被测件3和10为不合格品，其他为合格品。每个被测件丈量5次，其检测成果如表1所示。
依据鉴定的规范阈值0.2 L/min，检测是否合格成果与设定的条件相符，标明该测控体系能正确测验出被测件的好坏，到达了料想功用。由表1的数值核算出各被测件的试验成果重复性差错，如表2所示。
重复性差错最大为0.009 8 L/min，0.01 L/min，标明该测控体系的测验重复性较好。试验成果标明，该测控体系具有较高的准确性及重复性。
5 结束语
文中针对某医疗器械的部件，规划了气密性检测体系。完成了气密性检测体系的软硬件规划，完成了对被测件的主动气密性检测。并对被测件进行了主动化的定量判别，并进步了检测功率的一起下降了被测件的误废率，因而具有必定的实用价值。
