ISO 80369-7 Манометр Люэра с конусностью 6%
2026-01-09
.gtr-container-x7y8z9 { семейство шрифтов: Verdana, Helvetica, «Times New Roman», Arial, без засечек; цвет: #333; высота строки: 1,6; отступ: 20 пикселей; размер коробки: граница-коробка; максимальная ширина: 100%; переполнение-х: скрыто; } .gtr-container-x7y8z9 p {margin-bottom: 1em; выравнивание текста: по левому краю! Важно; размер шрифта: 14 пикселей; } .gtr-container-x7y8z9 .gtr-heading { размер шрифта: 18 пикселей; начертание шрифта: жирный; маржа-верх: 2em; поле-дно: 1em; цвет: #222; выравнивание текста: по левому краю; } .gtr-container-x7y8z9 .gtr-subheading { размер шрифта: 16 пикселей; начертание шрифта: жирный; маржа-верх: 1,5em; нижняя граница: 0,8em; цвет: #333; выравнивание текста: по левому краю; } .gtr-container-x7y8z9 .gtr-strong { шрифт-вес: жирный; } .gtr-container-x7y8z9 img {margin-top: 2em; поле-дно: 1em; } .gtr-container-x7y8z9 .gtr-image-caption { размер шрифта: 13 пикселей; цвет: #666; выравнивание текста: по центру; маржа-верх: 0,5em; поле-дно: 2em; } .gtr-container-x7y8z9 .gtr-table-wrapper { overflow-x: auto; поле-дно: 2em; } .gtr-container-x7y8z9 таблица { ширина: 100%; граница-коллапс: коллапс; поле-дно: 1em; размер шрифта: 14 пикселей; граница: 1 пиксель, сплошная #ccc !important; } .gtr-container-x7y8z9 th, .gtr-container-x7y8z9 td {padding: 8px 12px; выравнивание текста: по левому краю; вертикальное выравнивание: сверху; граница: 1 пиксель, сплошная #ccc !important; разрыв слова: нормальный; переполнение-обертка: нормально; } .gtr-container-x7y8z9 th {font-weight: полужирный; цвет фона: #f0f0f0; цвет: #333; } .gtr-container-x7y8z9 tbody tr:nth-child(even) { background-color: #f9f9f9; } .gtr-container-x7y8z9 ul { стиль списка: нет !important; отступ слева: 20 пикселей; поле-дно: 1em; } .gtr-container-x7y8z9 ul li { позиция: относительная; отступ слева: 1,5em; поле-дно: 0,5em; размер шрифта: 14 пикселей; выравнивание текста: по левому краю; стиль списка: нет !important; } .gtr-container-x7y8z9 ul li::before { content: "•" !important; позиция: абсолютная !важная; слева: 0 !важно; цвет: #007bff; размер шрифта: 1.2em; высота строки: 1; } .gtr-container-x7y8z9 ol {стиль списка: нет !important; отступ слева: 25 пикселей; поле-дно: 1em; } .gtr-container-x7y8z9 ol li { позиция: относительная; отступ слева: 2em; поле-дно: 0,5em; размер шрифта: 14 пикселей; выравнивание текста: по левому краю; встречное приращение: нет; стиль списка: нет !important; } .gtr-container-x7y8z9 ol li::before {content: counter(list-item) "." !важный; позиция: абсолютная !важная; слева: 0 !важно; цвет: #007bff; начертание шрифта: жирный; ширина: 1,5ем; выравнивание текста: по правому краю; } .gtr-container-x7y8z9 .gtr-highlight { border: 1px Solid #007bff; отступ: 15 пикселей; маржа-верх: 2em; поле-дно: 2em; радиус границы: 4 пикселя; } @media (минимальная ширина: 768 пикселей) { .gtr-container-x7y8z9 { отступ: 30 пикселей 50 пикселей; } .gtr-container-x7y8z9 .gtr-heading { размер шрифта: 24px; } .gtr-container-x7y8z9 .gtr-subheading { размер шрифта: 18 пикселей; } .gtr-container-x7y8z9 .gtr-table-wrapper {overflow-x: видимый; } }
ISO 80369-7:2021 – Стандарты размеров и характеристик для разъемов Люэра и эталонных манометров.
В производстве медицинского оборудования целостность разъемов малого диаметра имеет важное значение для безопасности пациентов и надежности системы.ИСО 80369-7:2021, «Соединители малого диаметра для жидкостей и газов в здравоохранении. Часть 7. Соединители для внутрисосудистых или подкожных применений» определяет строгие размерные и функциональные критерии для разъемов Люэра. Этот стандарт заменяет ISO 594-1 и ISO 594-2 и включает улучшенные допуски, классификацию материалов и протоколы испытаний для минимизации неправильных соединений и утечек в сосудистых системах.
ISO 80369-7 Манометр с вилкой для разъемов Luer
В этом техническом обзоре подробно рассматривается стандарт ISO 80369-7:2021, в котором особое внимание уделяется минимальным стандартам для эталонных штекерных манометров, используемых для проверки гнездовых разъемов Люэра. Он включает в себя технические спецификации, роли датчиков в обеспечении соответствия, ключевые функции и последствия для обеспечения качества.
Обзор стандарта ISO 80369-7:2021
В мае 2021 года ISO выпустила ISO 80369-7:2021 для соединителей малого диаметра с конусностью 6% (Луэр) для внутрисосудистых или подкожных инъекций. Он охватывает конструкции Люэра со сдвигом и замком, обеспечивая невозможность взаимодействия с другими сериями ISO 80369, чтобы избежать перекрестных связей между различными медицинскими системами.
Изменения 2016 года включают уточненные допуски на технологичность, различия между полужесткими (модуль 700–3433 МПа) и жесткими (>3433 МПа) материалами, а также расширенные оценки удобства использования. Они соответствуют целям ISO 80369, стресс-тестам на утечку жидкости/воздуха, растрескиванию под напряжением, сопротивлению осевому отрыву, крутящему моменту при отвинчивании и предотвращению перегрузки.
Эталонные манометры с наружной резьбой при проверке соответствия
Эталонные калибры-вилки с вилкой служат в качестве инструмента «годен/не годен» для оценки точности размеров и функциональных характеристик гнездового разъема Люэра. Они повторяют стандартные конические конусы и профили резьбы для обнаружения дефектов, которые могут вызвать клинические проблемы.
Манометры оценивают соответствие конуса, совместимость резьбы и эффективность уплотнения в таких условиях, как давление 300 кПа. Это жизненно важно для внутривенной терапии, подкожных инъекций и доставки жидкости, где отклонения могут привести к утечкам или загрязнению.
Известные производители производят манометры из закаленной стали (HRC 58-62) с калибровкой по стандарту ISO 17025 для обеспечения возможности отслеживания. Конусность 6 % соответствует профилю стандарта в отношении невзаимоподключаемости и требований к тестированию производительности.
Пример технических характеристик продукта: Манометр с наружной резьбой Kingpo ISO 80369-7.
Параметр
Спецификация
Место происхождения
Китай
Название бренда
Кингпо
Номер модели
ИСО 80369-7
Стандартный
ИСО 80369-7
Материал
Твердость стали
Твердость
СПЧ 58-62
Сертификация
Сертификат калибровки ISO 17025
Ключевые особенности конструкции
конусность 6%; Номинальное давление 300 кПа
Основные характеристики и требования к соответствующим манометрам
ISO 80369-7:2021 определяет эталонные соединители как эталонные калибры со следующими критическими требованиями:
Размерные допуски– Чертежи в приложении B для скользящих и запорных соединителей обеспечивают герметичность посадки.
Материал и твердость– Закаленная сталь (HRC 58-62) выдерживает многократное использование.
Номинальное давление– Проверка при 300 кПа имитирует давление медицинской жидкости.
Тесты производительности (раздел 6)– Комплексные протоколы испытаний для проверки надежности
Обязательные тесты производительности
Тип теста
Требование/детали
Минимальная производительность
Утечка жидкости
Метод снижения давления или метода положительного давления
Нет утечки
Утечка воздуха ниже атмосферы
Применение вакуума
Нет утечки
Устойчивость к растрескиванию под напряжением
Химическое воздействие и нагрузка
Нет растрескивания
Устойчивость к осевому разделению
Скольжение: 35 Н; Замок: 80 Н (минимальное удержание)
Выдерживается в течение 15 с.
Момент затяжки (только блокировка)
Минимальный крутящий момент для предотвращения ослабления
≥ 0,08 Н*м
Сопротивление подавлению
Предотвращение повреждения резьбы во время сборки
Нет переопределения
Эталонный разъем ISO 80369-7 и испытательное оборудование ISO 80369-20
Усиление контроля качества и соблюдения нормативных требований
Использование датчиков ISO 80369-7 в протоколах позволяет выявить несоответствия на ранней стадии, снижая риски отзыва и обеспечивая соответствие требованиям FDA 21 CFR и требованиям EU MDR. Функциональное тестирование обеспечивает герметичность в условиях стресса, предотвращая клинические нежелательные явления.
Ключевые преимущества соответствия
Снижение риска неправильного подключения, причиняющего вред пациенту
Эффективность благодаря отслеживаемым процессам калибровки
Облегченный доступ к рынку и одобрение регулирующих органов
Поддержка разработки инновационных материалов и дизайна.
Часто задаваемые вопросы
Каковы основные цели ISO 80369-7:2021?
Он определяет размеры и характеристики разъема Люэра для безопасного внутрисосудистого соединения и предотвращения неправильного соединения.
Как эталонные манометры с вилкой проверяют разъемы Люэра с внутренней резьбой?
Они оценивают точность размеров, зацепление конуса и производительность по стандартам Приложения C, включая испытания на утечку и разделение.
Что отличает ISO 80369-7 от ISO 594?
ISO 80369-7 добавляет более строгие допуски, классы материалов и интегрированные испытания на проскальзывание/фиксацию, отдавая приоритет невзаимосоединяемости.
Какие материалы и твердость необходимы для манометров?
Закаленная сталь HRC 58-62 обеспечивает точность и долговечность при повторных испытаниях.
Почему сокращение на 6% является критическим?
Он обеспечивает коническое соответствие для надежных, герметичных фитингов в подкожных и внутривенных системах.
Какие функциональные тесты предусмотрены в разделе 6?
Утечка жидкости/воздуха, растрескивание под напряжением, осевое сопротивление (35–80 Н), крутящий момент отвинчивания (≥0,08 Н*м) и предотвращение блокировки.
Как ISO 80369-7 учитывает жесткость материалов?
Он разделяет полужесткие и жесткие требования по модулю для обеспечения гибкости конструкции.
Где приобрести соответствующие эталонные манометры?
Такие поставщики, как Kingpo, Enersol и Medi-Luer, предлагают калиброванную продукцию, соответствующую стандартным требованиям.
Таким образом, стандарт ISO 80369-7:2021 продвигает стандартизацию разъемов Люэра, при этом эталонные калибры с вилками соответствуют пороговым значениям размеров и характеристик. Эти инструменты обеспечивают превосходную безопасность, соответствие требованиям и инновации в медицинских устройствах.
Взгляд больше
Проблемы тестирования высокочастотных электрохирургических аппаратов (ЭХА): Точные измерения для 4-6,75 МГц
2026-01-04
.gtr-container-esutest987 {
font-family: Verdana, Helvetica, "Times New Roman", Arial, sans-serif;
color: #333;
line-height: 1.6;
padding: 15px;
max-width: 100%;
box-sizing: border-box;
border: none;
outline: none;
}
.gtr-container-esutest987 p {
font-size: 14px;
margin-bottom: 1em;
text-align: left !important;
word-break: normal;
overflow-wrap: normal;
}
.gtr-container-esutest987 .gtr-title {
font-size: 18px;
font-weight: bold;
margin-bottom: 15px;
color: #0056b3;
text-align: left;
}
.gtr-container-esutest987 .gtr-published-date {
font-size: 12px;
color: #666;
margin-bottom: 20px;
font-style: italic;
text-align: left;
}
.gtr-container-esutest987 .gtr-subtitle {
font-size: 16px;
font-weight: bold;
margin-top: 25px;
margin-bottom: 15px;
color: #333;
border-bottom: 1px solid #eee;
padding-bottom: 5px;
text-align: left;
}
.gtr-container-esutest987 strong {
font-weight: bold;
color: #0056b3;
}
.gtr-container-esutest987 ul,
.gtr-container-esutest987 ol {
margin-left: 0;
padding-left: 0;
list-style: none !important;
margin-bottom: 1em;
}
.gtr-container-esutest987 li {
position: relative;
padding-left: 25px;
margin-bottom: 0.5em;
font-size: 14px;
line-height: 1.6;
text-align: left;
list-style: none !important;
}
.gtr-container-esutest987 ul li::before {
content: "•" !important;
position: absolute !important;
left: 0 !important;
color: #007bff;
font-size: 1.2em;
line-height: 1.6;
top: 0.2em;
}
.gtr-container-esutest987 ol li::before {
content: counter(list-item) "." !important;
position: absolute !important;
left: 0 !important;
width: 1.5em;
text-align: right;
color: #007bff;
font-size: 1em;
line-height: 1.6;
top: 0.2em;
}
.gtr-container-esutest987 .gtr-table-wrapper {
overflow-x: auto;
margin-bottom: 1em;
}
.gtr-container-esutest987 table {
width: 100%;
border-collapse: collapse !important;
border-spacing: 0 !important;
margin-bottom: 1em;
min-width: 600px;
}
.gtr-container-esutest987 th,
.gtr-container-esutest987 td {
border: 1px solid #ccc !important;
padding: 8px !important;
text-align: left !important;
vertical-align: top !important;
font-size: 14px !important;
color: #333;
word-break: normal;
overflow-wrap: normal;
}
.gtr-container-esutest987 th {
font-weight: bold !important;
background-color: #f8f8f8;
color: #0056b3;
}
.gtr-container-esutest987 tbody tr:nth-child(even) {
background-color: #f9f9f9;
}
.gtr-container-esutest987 img {
vertical-align: middle;
}
@media (min-width: 768px) {
.gtr-container-esutest987 {
padding: 20px;
max-width: 960px;
margin: 0 auto;
}
.gtr-container-esutest987 table {
min-width: auto;
}
}
Проблемы тестирования высокочастотных электрохирургических аппаратов (ЭХА): точные измерения для генераторов 4–6,75 МГц в соответствии с IEC 60601-2-2
Опубликовано: январь 2026 г.
Электрохирургические аппараты (ЭХА), также известные как электрохирургические генераторы или «электроножи», являются критически важными медицинскими устройствами, используемыми в хирургии для разрезания и коагуляции тканей с помощью высокочастотного электрического тока. По мере развития технологии ЭХА новые модели работают на более высоких основных частотах, таких как 4 МГц или 6,75 МГц, для повышения точности и уменьшения теплового распространения. Однако тестирование этих высокочастотных ЭХА создает серьезные проблемы для соответствия стандарту IEC 60601-2-2 (международный стандарт безопасности и производительности высокочастотного хирургического оборудования).
Распространенные заблуждения при тестировании высокочастотных ЭХА
Частое заблуждение заключается в том, что внешние резисторы обязательны для измерений выше 4 МГц. Это связано с частичными интерпретациями статей, обсуждающих поведение нагрузки на высоких частотах. На самом деле порог в 4 МГц является лишь иллюстративным, а не строгим правилом.
На высокочастотные нагрузочные резисторы влияют:
Тип резистора (например, проволочный или толстопленочный)
Состав материала
Паразитная индуктивность/емкость
Эти факторы вызывают нерегулярные кривые импеданса на разных частотах. Точное тестирование требует проверки резисторов с помощью LCR-метра или векторного анализатора цепей для обеспечения соответствия низкому реактивному сопротивлению и фазовому углу.
Аналогичным образом, утверждения о том, что внешние резисторы всегда необходимы выше 4 МГц, упускают из виду основные требования IEC 60601-2-2.
Основные требования IEC 60601-2-2 к испытательному оборудованию
Стандарт (последнее издание: 2017 г. с поправкой 1:2023) предписывает точные приборы в разделах, относящихся к испытательному оборудованию (приблизительно 201.15.101 или эквивалент в разделах испытаний производительности):
Приборы, измеряющие высокочастотный ток (включая комбинации вольтметра/датчика тока), должны обеспечивать истинные среднеквадратичные значения с точностью ≥5% от 10 кГц до 5× основной частоты испытываемого режима ЭХА.
Испытательные резисторы должны иметь номинальную мощность ≥50% от испытательной нагрузки, точность резистивного сопротивления предпочтительно в пределах 3% и фазовый угол импеданса ≤8,5° в том же диапазоне частот.
Вольтметры требуют номинального значения ≥150% от ожидаемого пикового напряжения, с 5 МГц
ESU-2400 / ESU-2400H
BC Group
До 8 А
Высокая мощность
0–6400 Ом (шаг 1 Ом)
Графическое отображение формы сигнала
Технология DFA® для импульсных форм сигналов; хорошо подходит для сложных выходов, полоса пропускания явно не >20 МГц
Ключевая информация: Заявленная производителем полоса пропускания обычно охватывает дискретизацию, а не полную точность, требуемую IEC, для высокочастотных основных частот. Высокочастотные характеристики резисторов (отклонения фазового угла) остаются основным узким местом.
Неиндуктивные нагрузочные резисторы критически важны для точного ВЧ-тестирования — проверьте фазовый угол на целевой частоте.
Рекомендуемые передовые методы тестирования высокочастотных ЭХА
Для обеспечения соответствия требованиям и безопасности пациентов:
Используйте проверенные неиндуктивные резисторы (заказные или протестированные на определенной частоте/мощности с помощью LCR/сетевого анализатора).
В паре с высокополосным осциллографом для прямого захвата формы сигнала и ручных расчетов.
Соблюдайте фазовый угол (должен быть ≤8,5°) и избегайте внутренних нагрузок анализатора, если они не проверены для вашей частоты.
Для основных частот ≥4 МГц избегайте полагаться исключительно на коммерческие анализаторы — перепроверяйте с помощью методов осциллографа.
Тестирование медицинского оборудования требует строгости. Поспешные или неверные измерения могут поставить под угрозу безопасность. Всегда отдавайте предпочтение проверенным методам, а не удобству.
Источники и дополнительная литература:
IEC 60601-2-2:2017+AMD1:2023
Документация Fluke Biomedical QA-ES III
Технические характеристики Datrend vPad-RF
Данные о продуктах Rigel Uni-Therm и BC Group ESU-2400
Для приобретения или индивидуальных решений для тестирования обратитесь к сертифицированным биомедицинским инженерам, специализирующимся на проверке высокочастотных ЭХА.
Взгляд больше
Высокочастотный электрохирургический тестер использует высокочастотный LCR или сетку выше МГц.
2025-10-24
.gtr-container-x7y2z1 {
font-family: Verdana, Helvetica, "Times New Roman", Arial, sans-serif;
color: #333;
line-height: 1.6;
padding: 16px;
max-width: 100%;
box-sizing: border-box;
border: none;
}
@media (min-width: 768px) {
.gtr-container-x7y2z1 {
padding: 24px 40px;
}
}
.gtr-container-x7y2z1 p {
font-size: 14px;
margin-bottom: 1em;
text-align: left !important;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-title {
font-size: 18px;
font-weight: bold;
text-align: center;
margin-bottom: 1.5em;
line-height: 1.4;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-authors {
font-size: 14px;
text-align: center;
margin-bottom: 1em;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-affiliation {
font-size: 14px;
text-align: center;
margin-bottom: 2em;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-abstract-heading {
font-size: 14px;
font-weight: bold;
margin-bottom: 0.5em;
text-align: left;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-heading-1 {
font-size: 18px;
font-weight: bold;
margin-top: 2em;
margin-bottom: 1em;
line-height: 1.4;
position: relative;
padding-left: 1.5em;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-heading-1::before {
content: counter(gtr-section-counter) " " !important;
counter-increment: gtr-section-counter;
position: absolute !important;
left: 0 !important;
color: #007bff;
font-weight: bold;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-heading-2 {
font-size: 16px;
font-weight: bold;
margin-top: 1.5em;
margin-bottom: 0.8em;
line-height: 1.4;
position: relative;
padding-left: 2em;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-heading-2::before {
content: counter(gtr-section-counter) "." counter(gtr-subsection-counter) " " !important;
counter-increment: gtr-subsection-counter;
position: absolute !important;
left: 0 !important;
color: #007bff;
font-weight: bold;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-heading-1,
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-heading-2 {
counter-reset: gtr-subsection-counter;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-heading-1:not(:first-of-type) {
counter-reset: gtr-subsection-counter;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-heading-1:first-of-type {
counter-reset: gtr-section-counter;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-heading-1 + .gtr-heading-2 {
counter-reset: gtr-subsection-counter;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-image-wrapper {
text-align: center;
margin: 1.5em 0;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-image-wrapper img {
display: inline-block;
vertical-align: middle;
}
.gtr-container-x7y2z1 sup {
font-size: 0.75em;
vertical-align: super;
line-height: 0;
}
.gtr-container-x7y2z1 em {
font-style: italic;
}
.gtr-container-x7y2z1 strong {
font-weight: bold;
}
.gtr-container-x7y2z1 ul {
list-style: none !important;
padding-left: 1.5em;
margin-bottom: 1em;
}
.gtr-container-x7y2z1 ul li {
list-style: none !important;
position: relative;
margin-bottom: 0.5em;
padding-left: 1.5em;
}
.gtr-container-x7y2z1 ul li::before {
content: "•" !important;
position: absolute !important;
left: 0 !important;
color: #007bff;
font-size: 1.2em;
line-height: 1;
}
.gtr-container-x7y2z1 ol {
list-style: none !important;
padding-left: 2em;
margin-bottom: 1em;
counter-reset: gtr-ol-counter;
}
.gtr-container-x7y2z1 ol li {
list-style: none !important;
position: relative;
margin-bottom: 0.5em;
padding-left: 2em;
counter-increment: gtr-ol-counter;
}
.gtr-container-x7y2z1 ol li::before {
content: counter(gtr-ol-counter) "." !important;
position: absolute !important;
left: 0 !important;
color: #007bff;
font-weight: bold;
text-align: right;
width: 1.5em;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-table-wrapper {
overflow-x: auto;
margin: 1.5em 0;
}
.gtr-container-x7y2z1 table {
width: 100%;
border-collapse: collapse !important;
border-spacing: 0 !important;
margin: 0 auto;
font-size: 14px;
line-height: 1.4;
}
.gtr-container-x7y2z1 table th,
.gtr-container-x7y2z1 table td {
border: 1px solid #ccc !important;
padding: 8px 12px;
text-align: left;
vertical-align: top;
}
.gtr-container-x7y2z1 table th {
font-weight: bold;
background-color: #f0f0f0;
text-align: center;
}
.gtr-container-x7y2z1 table tr:nth-child(even) {
background-color: #f9f9f9;
}
.gtr-container-x7y2z1 a {
color: #007bff;
text-decoration: none;
}
.gtr-container-x7y2z1 a:hover {
text-decoration: underline;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-references ol {
counter-reset: gtr-ref-counter;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-references ol li {
counter-increment: gtr-ref-counter;
padding-left: 2.5em;
list-style: none !important;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-references ol li::before {
content: "[" counter(gtr-ref-counter) "]" !important;
width: 2em;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-author-info {
margin-top: 2em;
padding-top: 1em;
border-top: 1px solid #eee;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-author-info p {
margin-bottom: 0.5em;
}
.gtr-container-x7y2z1 .gtr-author-info strong {
display: block;
margin-bottom: 0.5em;
}
@media (max-width: 767px) {
.gtr-container-x7y2z1 table {
width: auto !important;
min-width: 100%;
}
}
Внедрение динамической компенсации для испытаний высокочастотных электрохирургических единиц с использованием высокочастотных LCR или сетевых анализаторов выше MHz
Шань Чао1Цзян Сялонг.2Чжан Чао.3Лю Цзимин.3.
1. Институт контроля над лекарственными средствами Хэлунцзян, Харбин 150088, Китай; 2. Центр испытаний медицинских устройств автономного региона Гуанси Чжуан, Наннин 530021, Китай; 3.Kingpo Technology Development Limited Донггуан 523869; Китай)
Аннотация:
При работе высокочастотных электрохирургических блоков (ESU) выше 1 МГц паразитарная емкость и индуктивность сопротивляющих компонентов приводят к сложным высокочастотным характеристикам,влияние на точность испытанийВ данной работе предлагается метод динамической компенсации, основанный на высокочастотных LCR-измерителях или сетевых анализаторах для высокочастотных электрохирургических блок-тестеров.Используя измерение импеданса в реальном времени, динамическое моделирование и адаптивные алгоритмы компенсации, метод устраняет ошибки измерений, вызванные паразитическими эффектами.Система интегрирует высокоточные приборы и модули обработки в реальном времени для достижения точной характеристики производительности ESUЭкспериментальные результаты показывают, что в диапазоне от 1 до 5 МГц погрешность импеданса уменьшается с 14,8% до 1,8%, а фазовая погрешность уменьшается с 9,8 до 0,8 градусов.подтверждение эффективности и надежности методаРасширенные исследования исследуют оптимизацию алгоритма, адаптацию для недорогих инструментов и применения в более широком диапазоне частот.
введение
Электрохирургическое отделение (ЭГУ) - это незаменимое устройство в современной хирургии, использующее высокочастотную электрическую энергию для резки тканей, свертывания и абляции.Его частота работы обычно колеблется от 1 до 5 МГц для уменьшения нервно-мышечной стимуляции и повышения эффективности передачи энергии.Однако при высоких частотах паразитические эффекты сопротивляющих компонентов (таких как емкость и индуктивность) значительно влияют на характеристики импеданса,что традиционные методы испытаний не способны точно характеризовать производительность ESUЭти паразитические эффекты не только влияют на стабильность выходной мощности, но также могут привести к неопределенности в доставке энергии во время операции, увеличивая клинический риск.
Традиционные методы испытаний ESU, как правило, основаны на статической калибровке с использованием фиксированных нагрузок для измерения.паразитарная емкость и индуктивность варьируются с частотойСтатическая калибровка не может адаптироваться к этим изменениям, а погрешности измерений могут достигать 15%[2].В данной работе предлагается метод динамической компенсации на основе высокочастотного LCR-измерителя или сетевого анализатора.Этот метод компенсирует паразитарные эффекты с помощью измерения в режиме реального времени и адаптивного алгоритма для обеспечения точности испытаний.
Вклад данной статьи включает:
Предлагается динамическая система компенсации, основанная на высокочастотном LCR-измерителе или сетевом анализаторе.
Для частот выше 1 МГц был разработан алгоритм моделирования и компенсации импеданса в реальном времени.
Эффективность метода была проверена с помощью экспериментов, а его потенциал применения на недорогих приборах был изучен.
В последующих разделах будут подробно представлены теоретические основы, внедрение методов, экспериментальная проверка и будущие направления исследований.
Теоретический анализ
Характеристики высокочастотного сопротивления
В условиях высокой частоты идеальная модель компонентов резистора больше не применяется.Cp) и паразитарной индуктивности (Lp), с эквивалентной импеданцией:
Где?Zявляется комплексным импедансом,Rэто номинальное сопротивление, ω - угловая частота иjявляется воображаемой единицей.Lpи паразитарная емкостьCpопределяются соответственно материалом компонента, геометрией и способом соединения.Lpи
Вклад является значительным, что приводит к нелинейным изменениям величины импеданса и фазы.
Например, для номинального 500 Ω резистора на частоте 5 МГц, предполагаяLp= 10 nH иCp= 5 pF, воображаемая часть импеданса равна:
Заменив числовое значение ω = 2π × 5 × 106rad/s, мы можем получить:
Эта воображаемая часть указывает на то, что паразитические эффекты существенно влияют на импеданс, вызывая отклонения измерения.
Принцип динамической компенсации
Целью динамической компенсации является извлечение паразитарных параметров посредством измерения в реальном времени и вычитание их эффектов из измеренного импеданса.LCR-счетчики рассчитывают импеданс путем применения сигнала переменного тока известной частоты и измерения амплитуды и фазы сигнала ответаСетевые анализаторы анализируют характеристики отражения или передачи с использованием S-параметров (параметров рассеяния), обеспечивая более точные данные об импедансе.Алгоритмы динамической компенсации используют эти данные измерения для построения модели импеданса в реальном времени и коррекции паразитических эффектов.
Импеданс после компенсации:
Этот метод требует высокоточного сбора данных и быстрой алгоритмической обработки, чтобы адаптироваться к динамическим условиям работы ESU.Сочетание технологии фильтрации Kalman может еще больше улучшить надежность оценки параметров и адаптироваться к изменениям шума и нагрузки [3].
метод
Архитектура системы
Проектирование системы включает следующие основные компоненты:
ВысокочастотныеЛКРсчетчик или сетевой анализатор: такие как Keysight E4980A (LCR-метр, точность 0,05%) или Keysight E5061B (сетевой анализатор, поддерживающий измерения S-параметров) для высокоточных измерений импеданса.
Подразделение захвата сигнала: собирает данные по импедантам в диапазоне от 1 до 5 МГц с частотой отбора проб 100 Гц.
Объект обработки: использует микроконтроллер STM32F4 (работающий на частоте 168 МГц) для запуска алгоритма компенсации в реальном времени.
Модуль компенсации: регулирует измеренное значение на основе динамической модели и содержит цифровой процессор сигнала (DSP) и специальное прошивку.
Система взаимодействует с LCR-измерителем/сетевым анализатором через интерфейсы USB или GPIB, обеспечивая надежную передачу данных и низкую задержку.Дизайн оборудования включает в себя защиту и заземление для высокочастотных сигналов для уменьшения внешних помехДля повышения стабильности системы был добавлен модуль компенсации температуры для коррекции влияния температуры окружающей среды на измерительный прибор.
Алгоритм компенсации движения
Алгоритм компенсации движения делится на следующие этапы:
Первоначальная калибровка: Измерение импеданса эталонной нагрузки (500 Ω) на известных частотах (1 MHz, 2 MHz, 3 MHz, 4 MHz и 5 MHz) для установления базовой модели.
Экстракция параметров паразитов: Измеренные данные устанавливаются с использованием метода наименьших квадратов для извлеченияR,Lp, иCp. Модель приспособления основана на:
Компенсация в реальном времени: Вычислить исправленную импеданс на основе извлеченных паразитарных параметров:
Где?^kявляется предполагаемым состоянием (R,Lp,Cp),Ккэто прибыль Калмана,zkявляется значением измерения, иHявляется матрицей измерения.
Для повышения эффективности алгоритма для предварительной обработки данных измерений и снижения вычислительной сложности используется быстрая трансформация Фурье (FFT).алгоритм поддерживает многопроводную обработку для выполнения параллельных вычислений сбора данных и компенсации;.
Подробности осуществления
Алгоритм был прототипирован в Python, а затем оптимизирован и перенесен на C, чтобы работать на STM32F4.в то время как сетевой анализатор поддерживает более высокое частотное разрешение (до 10 МГц). Процессорная задержка компенсационного модуля сохраняется ниже 8,5 мс, обеспечивая производительность в режиме реального времени.
Эффективное использование единиц плавающей запятой (FPU).
Управление буфером данных с оптимизированной памятью, поддержка кэша 512 КБ.
Обработка прерываний в режиме реального времени обеспечивает синхронизацию данных и низкую задержку.
Для размещения различных моделей ESU система поддерживает многочастотное сканирование и автоматическую регулировку параметров на основе заранее установленной базы данных характеристик нагрузки.был добавлен механизм обнаружения неисправностей. Когда данные измерения являются ненормальными (например, паразитарные параметры за пределами ожидаемого диапазона), система запускает сигнализацию и перекалибровывает.
Экспериментальная проверка
Экспериментальная установка
Эксперименты проводились в лабораторной среде с использованием следующего оборудования:
ВысокочастотныеESU: частота работы от 1 до 5 МГц, выходная мощность 100 Вт.
ЛКРтаблицаКлючевой прицел E4980A, точность 0,05%.
Сетевой анализатор: Keysight E5061B, поддерживает измерения S-параметров.
Референтная нагрузка: 500 Ω ± 0,1% точного сопротивления, номинальная мощность 200 Вт.
Микроконтроллер: STM32F4, работает на частоте 168 МГц.
Экспериментальная нагрузка состояла из керамических и металлических пленочных резисторов для моделирования различных условий нагрузки, встречающихся во время фактической операции.и 5 МГцТемпература окружающей среды контролировалась при 25°C ± 2°C, а влажность была 50% ± 10% для минимизации внешних помех.
Экспериментальные результаты
Некомпенсированные измерения показывают, что влияние паразитарных эффектов значительно увеличивается с частотой.После применения динамической компенсации, отклонение импеданса уменьшается до 1,8%, а фазовая ошибка уменьшается до 0,8°. Подробные результаты представлены в таблице 1.
Эксперимент также проверил стабильность алгоритма при неидеальных нагрузках (включая высокую паразитарную емкость,CpПосле компенсации ошибка сохранялась в пределах 2,4%. Кроме того, повторные эксперименты (в среднем 10 измерений) подтвердили повторяемость системы.с стандартным отклонением менее 00,1%
Таблица 1: Точность измерений до и после компенсации
частота (MHz)
Некомпенсированная ошибка импеданса (%)
Ошибка импеданса после компенсации (%)
Ошибка фазы (расход)
1
4.9
0.7
0.4
2
7.5
0.9
0.5
3
9.8
1.2
0.6
4
12.2
1.5
0.7
5
14.8
1.8
0.8
Анализ эффективности
Компенсационный алгоритм имеет вычислительную сложность O ((n), где n - количество частот измерений.особенно в шумной среде (SNR = 20 дБ)Общее время отклика системы составляет 8,5 мс, что соответствует требованиям испытаний в реальном времени.метод динамической компенсации сокращает время измерения примерно на 30%, повышая эффективность испытаний.
обсуждать
Преимущества метода
Динамический метод компенсации значительно повышает точность высокочастотных электрохирургических испытаний путем обработки паразитарных эффектов в режиме реального времени.По сравнению с традиционной статической калибровкой, этот метод может адаптироваться к динамическим изменениям нагрузки и особенно подходит для сложных характеристик импеданса в условиях высокой частоты.Сочетание LCR-измерителей и сетевых анализаторов обеспечивает дополнительные возможности измерений: LCR-измерители подходят для быстрых измерений импеданса, а сетевые анализаторы хорошо работают в высокочастотном анализе S-параметров.применение фильтрации Калмана улучшает надежность алгоритма на изменения шума и нагрузки [4].
ограничение
Хотя этот метод эффективен, он имеет следующие ограничения:
Стоимость инструмента: высокоточные LCR-измерители и сетевые анализаторы дорогостоящие, что ограничивает популярность этого метода.
Потребности калибровки: Система должна регулярно калибровываться для адаптации к старению прибора и изменениям окружающей среды.
Диапазон частот: Текущий эксперимент ограничен до 5 МГц, и необходимо проверить применимость более высоких частот (например, 10 МГц).
Направление оптимизации
Будущие улучшения могут быть сделаны следующими способами:
Низкозатратная адаптация: Разработка упрощенного алгоритма, основанного на недорогом счетчике LCR для снижения затрат на систему.
Поддержка широкополосной связи: алгоритм расширен для поддержки частот выше 10 МГц для удовлетворения потребностей новых ESU.
Интеграция искусственного интеллекту: внедрение моделей машинного обучения (таких как нейронные сети) для оптимизации оценки параметров паразитов и повышения уровня автоматизации.
В заключение
В данной работе предлагается метод динамической компенсации, основанный на высокочастотном LCR-измерителе или сетевом анализаторе для точных измерений выше 1 МГц для высокочастотных электрохирургических испытателей.С помощью моделирования импеданса в реальном времени и адаптивного алгоритма компенсацииЭкспериментальные результаты показывают, что в диапазоне 1-5 МГцошибка импеданса уменьшается с 140,8% до 1,8%, а фазовая ошибка уменьшается с 9,8 до 0,8 градусов, подтверждая эффективность и надежность метода.
Будущие исследования будут сосредоточены на оптимизации алгоритма, недорогой адаптации инструмента и применении в более широком диапазоне частот.Интеграция технологий искусственного интеллекта (таких как модели машинного обучения) может еще больше улучшить точность оценки параметров и автоматизацию системыЭтот метод обеспечивает надежное решение для высокочастотных электрохирургических испытаний и имеет важное клиническое и промышленное применение.
Ссылки
GB9706.202-2021 "Электрическое медицинское оборудование - Часть 2-2:Особые требования к базовой безопасности и существенным характеристикам высокочастотного хирургического оборудования и высокочастотного аксессуара" [S]
JJF 1217-2025. Спецификация калибровки высокочастотного электрохирургического устройства [S]
Чэнь Гуанфэй. Исследование и разработка высокочастотного электрохирургического анализатора.
Хуан Хуа, Лю Яжун. Краткий анализ проектирования схемы измерения мощности и захвата высокочастотного электрохирургического анализатора QA-Es. China Medical Equipment, 2013, 28 ((01): 113-115.
Чэнь Шанвэнь, Испытание производительности и контроль качества медицинского высокочастотного электрохирургического аппарата.
Чэнь Гуанфэй, Чжоу Дань. Исследования метода калибровки высокочастотного электрохирургического анализатора[J]. Медицинское и медицинское оборудование, 2009, 30 ((08): 9~10+19.
Дюань Цзяофэн, Гао Шань, Чжан Сюэхао. Обсуждение высокочастотного утечного тока высокочастотного хирургического оборудования.
Чжао Юсянь, Лю Цзинь, Лу Цзя и др., Практика и обсуждение методов тестирования контроля качества высокочастотных электрохирургических единиц. China Medical Equipment, 2012, 27 ((11): 1561-1562.
He Min, Zeng Qiao, Liu Hanwei, Wu Jingbiao (соавтор). Анализ и сравнение методов испытания мощности выходной электрохирургической установки высокой частоты [J]. Медицинское оборудование, 2021 (34):13-0043-03.
О авторе
Профиль автора: Шань Чао, старший инженер, направление исследований: испытания и оценка качества медицинских изделий и связанные с ними исследования.
Профиль автора: Цян Сяолун, заместитель главного технического сотрудника, направление исследований: исследования качества активных медицинских изделий, оценка и стандартизация.
Профиль автора: Лю Цзимин, студент, направление исследований: проектирование и разработка измерений и управления.
Автор-корреспондент
Чжан Чао, мастер, специализируется на проектировании и разработке средств измерения и управления.info@kingpo.hk
Взгляд больше
Оптимизируйте эффективность с помощью машины для тестирования аккумуляторов
2025-10-14
Оптимизируйте эффективность с помощью машины для тестирования аккумуляторов
Машины для тестирования аккумуляторов – жизненно важные инструменты в современном технологичном мире. Они обеспечивают максимальную производительность аккумуляторов.
Эти машины помогают выявлять потенциальные проблемы до того, как они превратятся в серьезные неполадки. Это может сэкономить время и деньги.
От простых портативных устройств до современных настольных моделей, тестеры аккумуляторов выпускаются в разных формах. Каждый служит уникальной цели.
Такие отрасли, как автомобилестроение и электроника, сильно зависят от этих машин. Они помогают поддерживать эффективность и безопасность оборудования с питанием от аккумуляторов.
Понимание того, как выбрать и использовать машину для тестирования аккумуляторов, имеет решающее значение. Это может продлить срок службы аккумулятора и повысить производительность.
Что такое машина для тестирования аккумуляторов?
Машина для тестирования аккумуляторов оценивает состояние и производительность аккумуляторов. Она предоставляет важную информацию о функциональности аккумулятора.
Эти устройства могут измерять важные показатели. Например, состояние заряда (SOC) и состояние здоровья (SOH). Такие показатели помогают определить текущее состояние аккумулятора и оставшийся срок службы.
Существует несколько типов машин для тестирования аккумуляторов, каждая из которых предназначена для определенных функций. Вот распространенные функции:
Цифровые дисплеи для четких показаний.
Совместимость с различными химическими составами аккумуляторов, такими как свинцово-кислотные и литий-ионные.
Возможность выполнения тестов нагрузки, емкости и импеданса.
Эти машины являются жизненно важными инструментами в отраслях и мастерских по всему миру.
Почему важно тестирование аккумуляторов
Тестирование аккумуляторов играет важную роль в поддержании эффективности оборудования. Оно предотвращает неожиданные сбои, предоставляя ранние предупреждения о потенциальных проблемах с аккумулятором. Этот проактивный подход помогает избежать дорогостоящих простоев.
Регулярное тестирование аккумуляторов может значительно продлить срок службы аккумулятора. Выявляя проблемы на ранней стадии, пользователи могут выполнять своевременное обслуживание. Это не только улучшает производительность, но и экономит деньги в долгосрочной перспективе.
Основные причины, по которым тестирование аккумуляторов имеет решающее значение:
Обеспечивает оптимальную производительность оборудования.
Снижает риск внезапных сбоев аккумулятора.
Продлевает срок службы аккумулятора.
Отрасли, зависящие от аккумуляторов, такие как автомобилестроение и электроника, получают большую выгоду от последовательной практики тестирования.
Типы машин для тестирования аккумуляторов
Машины для тестирования аккумуляторов выпускаются в различных формах, чтобы удовлетворить разнообразные потребности. От простых устройств до современных систем, каждое из них служит определенной цели. Понимание этих типов жизненно важно для выбора подходящего.
Портативные тестеры аккумуляторов портативны и удобны в использовании. Они идеально подходят для быстрых проверок в полевых условиях. Несмотря на их простоту, они предоставляют полезную информацию о состоянии аккумулятора.
Настольные тестеры предлагают более расширенные возможности тестирования. Они могут выполнять различные тесты, такие как тесты нагрузки, емкости и импеданса. Эти машины подходят для детальной диагностики и исследовательских приложений.
Некоторые специализированные тестеры предназначены для определенных химических составов аккумуляторов. Например, некоторые оптимизированы для свинцово-кислотных аккумуляторов, в то время как другие ориентированы на литий-ионные типы. Выбор тестера, который соответствует вашему химическому составу аккумулятора, имеет важное значение.
Основные типы тестеров аккумуляторов включают:
Портативные тестеры
Настольные машины
Специализированные тестеры
от AMIRALI NASIRI (https://unsplash.com/@amiralinasiri)
Основные функции, на которые следует обращать внимание при выборе тестера аккумуляторов
При выборе тестера аккумуляторов сосредоточьтесь на нескольких ключевых функциях. Эти функции гарантируют, что тестер соответствует вашим конкретным потребностям и предоставляет точные результаты.
Точность имеет первостепенное значение. Тестер аккумуляторов должен давать точные показания, обеспечивая получение реальной картины состояния аккумулятора. Совместимость с различными типами аккумуляторов повышает его полезность.
Простота использования – еще одна важная функция. Удобный интерфейс упрощает процесс тестирования, делая его доступным для всех. Для профессионалов могут потребоваться расширенные функции.
Рассмотрите тестеры с возможностями регистрации данных. Эта функция позволяет отслеживать производительность с течением времени, что имеет решающее значение для профилактического обслуживания. Это помогает рано выявлять тенденции и потенциальные проблемы.
Основные функции, которые следует учитывать:
Точность
Совместимость с аккумуляторами
Простота использования
Возможности регистрации данных
от Brett Jordan (https://unsplash.com/@brett_jordan)
Как работают машины для тестирования аккумуляторов
Машины для тестирования аккумуляторов оценивают состояние и производительность аккумуляторов. Они оценивают такие параметры, как напряжение, ток и сопротивление.
Процесс тестирования часто начинается с подключения тестера к аккумулятору. Затем машина выполняет оценки, такие как тесты нагрузки или измерения импеданса. Эти тесты определяют состояние заряда и здоровья аккумулятора.
Различные методы тестирования предоставляют информацию о различных аспектах производительности аккумулятора. Например, тесты нагрузки измеряют, насколько хорошо аккумулятор может поддерживать напряжение под нагрузкой. Тесты импеданса предлагают подробную информацию о внутреннем сопротивлении аккумулятора, выделяя его емкость.
Основные методы тестирования включают:
Измерение напряжения
Тестирование нагрузки
Тестирование импеданса
от Kumpan Electric (https://unsplash.com/@kumpan_electric)
Применение: Кто использует машины для тестирования аккумуляторов?
Машины для тестирования аккумуляторов обслуживают различные отрасли, важные для их деятельности. Они являются жизненно важными инструментами как в потребительской электронике, так и в промышленных отраслях.
Автомобильная промышленность, например, сильно зависит от тестеров аккумуляторов. Они используются для оценки аккумуляторов транспортных средств, чтобы предотвратить неожиданные сбои. Аналогичным образом, производители электроники используют эти машины для контроля качества и обеспечения долговечности продукции.
Несколько профессионалов получают выгоду от устройств для тестирования аккумуляторов, включая:
Автомобильные техники
Инженеры-электронщики
Рабочие по техническому обслуживанию промышленного оборудования
Техники выездного обслуживания
Кроме того, любители находят эти инструменты полезными для обслуживания личных устройств. Тестеры аккумуляторов помогают любителям обеспечить оптимальную работу их гаджетов.
от Robin Glauser (https://unsplash.com/@nahakiole)
Как выбрать подходящую машину для тестирования аккумуляторов
Выбор идеальной машины для тестирования аккумуляторов требует тщательного рассмотрения. Ваш выбор должен зависеть от конкретных потребностей и типов аккумуляторов, с которыми вы часто сталкиваетесь.
Во-первых, оцените диапазон аккумуляторов, с которыми вы работаете регулярно. Рассмотрите машины, совместимые с различными химическими составами, такими как свинцово-кислотные, литий-ионные и никель-металл-гидридные.
Далее, подумайте о ключевых функциях, необходимых для ваших операций. Приоритетными факторами являются:
Точность показаний
Простота использования и пользовательский интерфейс
Совместимость с различными типами аккумуляторов
Портативность и дизайн
Кроме того, бюджет должен соответствовать функциям без ущерба для качества. Инвестиции в надежный тестер могут предотвратить дорогостоящие сбои и продлить срок службы аккумулятора.
от Dai (https://unsplash.com/@nicetomeetyou)
Лучшие практики тестирования аккумуляторов и советы по безопасности
Внедрение лучших практик обеспечивает точные результаты и безопасность во время тестирования аккумуляторов. Начните с прочтения руководства для каждого тестера аккумуляторов, чтобы понять его функции и ограничения.
Следуйте этим советам по безопасности, чтобы предотвратить несчастные случаи:
Всегда надевайте защитное снаряжение, такое как перчатки и очки.
Убедитесь, что зона тестирования хорошо проветривается.
Избегайте использования поврежденных тестеров или соединительных проводов.
Регулярное обслуживание вашего испытательного оборудования имеет решающее значение. Эта практика продлевает срок службы устройства и поддерживает точность тестирования. Надлежащая подготовка операторов также имеет важное значение, обеспечивая безопасное и эффективное проведение испытаний.
Заключение: Ценность надежного тестирования аккумуляторов
Машины для тестирования аккумуляторов – незаменимые инструменты в различных отраслях. Они обеспечивают надежную работу и безопасность систем с питанием от аккумуляторов. Регулярное тестирование помогает выявлять потенциальные неисправности до того, как они превратятся в дорогостоящие проблемы.
Инвестиции в высококачественный тестер аккумуляторов могут сэкономить деньги с течением времени. Он продлевает срок службы аккумулятора и повышает производительность, снижая необходимость в частой замене. Для любого профессионала тестер аккумуляторов – это не просто инструмент, а инвестиция в эффективность и безопасность. Примите регулярное тестирование аккумуляторов, чтобы оптимизировать использование аккумуляторов и снизить операционные риски.
Взгляд больше
Применение высокочастотного электрохирургического анализатора и сетевого анализатора KP2021 в термотестировании
2025-09-08
.gtr-container-f8g9h0 {
font-family: Verdana, Helvetica, "Times New Roman", Arial, sans-serif;
font-size: 14px;
line-height: 1.6;
color: #333;
max-width: 100%;
padding: 15px;
box-sizing: border-box;
}
.gtr-container-f8g9h0 .gtr-heading-main {
font-size: 18px;
font-weight: bold;
margin-top: 25px;
margin-bottom: 15px;
color: #222;
}
.gtr-container-f8g9h0 .gtr-heading-sub {
font-size: 16px;
font-weight: bold;
margin-top: 20px;
margin-bottom: 10px;
color: #333;
}
.gtr-container-f8g9h0 .gtr-heading-minor {
font-size: 15px;
font-weight: bold;
margin-top: 15px;
margin-bottom: 8px;
color: #444;
}
.gtr-container-f8g9h0 p {
margin-bottom: 1em;
text-align: left !important;
color: #333;
}
.gtr-container-f8g9h0 strong {
font-weight: bold;
color: #0056b3;
}
.gtr-container-f8g9h0 ul {
margin: 1em 0;
padding: 0;
list-style: none !important;
}
.gtr-container-f8g9h0 ul li {
position: relative;
padding-left: 25px;
margin-bottom: 0.5em;
line-height: 1.6;
color: #333;
}
.gtr-container-f8g9h0 ul li::before {
content: "•";
position: absolute;
left: 0;
color: #0056b3;
font-weight: bold;
font-size: 1.2em;
line-height: 1.6;
top: 0;
}
.gtr-container-f8g9h0 ol {
margin: 1em 0;
padding: 0;
list-style: none !important;
counter-reset: list-item;
}
.gtr-container-f8g9h0 ol li {
position: relative;
padding-left: 30px;
margin-bottom: 0.5em;
line-height: 1.6;
color: #333;
}
.gtr-container-f8g9h0 ol li::before {
content: counter(list-item) ".";
counter-increment: none;
position: absolute;
left: 0;
color: #0056b3;
font-weight: bold;
text-align: right;
width: 25px;
line-height: 1.6;
top: 0;
}
@media (min-width: 768px) {
.gtr-container-f8g9h0 {
max-width: 960px;
margin: 0 auto;
padding: 30px;
}
.gtr-container-f8g9h0 .gtr-heading-main {
margin-top: 35px;
margin-bottom: 20px;
}
.gtr-container-f8g9h0 .gtr-heading-sub {
margin-top: 25px;
margin-bottom: 12px;
}
.gtr-container-f8g9h0 .gtr-heading-minor {
margin-top: 20px;
margin-bottom: 10px;
}
}
Резюме
Thermage, неинвазивная радиочастотность (RF) технологии затягивания кожи, широко используется в медицинской эстетике.испытания сталкиваются с такими проблемами, как эффект кожи, эффект близости и паразитарные параметры.в настоящей статье рассматривается интегрированное применение высокочастотного электрохирургического анализатора KP2021 и анализатора векторной сети (VNA) в измерении мощностиС помощью оптимизированных стратегий эти инструменты обеспечивают безопасность и эффективность устройств Thermage.
Ключевые слова: Термаж; высокочастотный электрохирургический анализатор KP2021; сетевой анализатор; высокочастотные испытания;
Стандарт IEC 60601-2-20; эффект на кожу; паразитарные параметры
Введение
Thermage - это неинвазивное радиочастотное устройство для затягивания кожи, которое нагревает глубокие слои коллагена для стимулирования регенерации, достижения затягивания кожи и антивозрастного эффекта.устойчивостьВ соответствии с IEC 60601-2-2 и его китайским эквивалентом, GB 9706.202-2021, радиочастотные медицинские устройства требуют тестирования на выходную мощность,Ток утечки, и сопоставление импедансов для обеспечения клинической безопасности и эффективности.
Высокочастотные электрохирургические устройства используют высокую плотность, высокочастотный ток для создания локализованных тепловых эффектов, испарения или разрушения тканей для разрезания и свертывания.обычно работающие в диапазоне 200 кГц-5 МГцВ то время как традиционные электрохирургические устройства работают на частоте 400-650 кГц (e.g., 512 кГц) для значительного резания и гемостаза, устройства с более высокой частотой (1MHz-5MHz) позволяют более тонкое резание и свертывание с уменьшенным тепловым повреждением, подходящие для пластической хирургии и дерматологии.Поскольку появляются устройства с более высокой частотой, такие как низкотемпературные RF-ножи и эстетические RF-системы, испытательные проблемы усиливаются.5.4, устанавливает строгие требования к измерительным приборам и испытательным резисторам, делая традиционные методы недостаточными.
Высокочастотный электрохирургический анализатор KP2021 и анализатор векторной сети (VNA) играют ключевую роль в тестировании Thermage.валидация производства, и технического обслуживания, анализируя проблемы высокочастотного тестирования и предлагая инновационные решения.
Обзор и функции высокочастотного электрохирургического анализатора KP2021
KP2021, разработанный компанией KINGPO Technology, представляет собой инструмент точного тестирования для высокочастотных электрохирургических блоков (ESU).
Широкий диапазон измерений: мощность (0-500 Вт, ± 3% или ± 1 Вт), напряжение (0-400 Вт RMS, ± 2% или ± 2 Вт), ток (2мА - 5000 мА, ± 1%), высокочастотный ток утечки (2мА - 5000 мА, ± 1%), импеданс нагрузки (0-6400Ω, ± 1%).
Покрытие частотой: 50 кГц-200 МГц, поддерживающие непрерывные, импульсные и стимуляционные режимы.
Различные режимы испытаний: Измерение мощности RF (монополярная/биполярная), испытание кривой нагрузки мощности, измерение тока утечки и испытание REM/ARM/CQM (мониторинг обратного электрода).
Автоматизация и совместимость: поддерживает автоматизированное тестирование, совместимо с такими брендами, как Valleylab, Conmed и Erbe, и интегрируется с системами LIMS / MES.
Соответствующий IEC 60601-2-2, KP2021 идеально подходит для исследований и разработок, контроля качества производства и обслуживания больничного оборудования.
Обзор и функции сетевого анализатора
Анализатор векторной сети (VNA) измеряет параметры радиочастотных сетей, такие как S-параметры (параметры рассеяния, включая коэффициент отражения S11 и коэффициент передачи S21).Его применения в медицинских испытаниях радиочастотных устройств::
Сопоставление импеданс: Оценивает эффективность передачи радиочастотной энергии, уменьшая потери отражения для обеспечения стабильной выработки при различных импедансах кожи.
Анализ частотной реакции: измеряет амплитуду и фазовые реакции в широком диапазоне (10 кГц - 20 МГц), выявляя искажения параметров паразитов.
Измерение импедантного спектра: количественно определяет сопротивление, реактивность и угол фазы с помощью анализа диаграммы Смита, обеспечивая соответствие GB 9706.202-2021.
Совместимость: Современные VNA (например, Keysight, Anritsu) охватывают частоты до 70 ГГц с точностью 0,1 дБ, подходящие для исследований и разработок радиочастотных медицинских устройств и их проверки.
Эти возможности делают VNA идеальными для анализа RF-цепи Thermage, дополняя традиционные счетчики мощности.
Стандартные требования и технические проблемы в испытаниях высокой частоты
Обзор стандарта GB 9706.202-2021
Пункт 201.5.4 GB 9706.202-2021 требует, чтобы приборы для измерения высокочастотного тока обеспечивали истинную точность RMS не менее 5% от 10 кГц до пятикратной фундаментальной частоты устройства.Испытательные резисторы должны иметь номинальную мощность не менее 50% от расхода испытания., с точностью компонента сопротивления в пределах 3% и углом фазы импеданса не более 8,5° в том же диапазоне частот.
Хотя эти требования могут быть выполнены для традиционных электрохирургических устройств на частоте 500 кГц, устройства Thermage, работающие выше 4 МГц, сталкиваются с серьезными проблемами.как характеристики импеданса резистора напрямую влияют на точность измерения мощности и оценки производительности.
Ключевые характеристики резисторов на высоких частотах
Влияние на кожу
Эффект кожи приводит к концентрации высокочастотного тока на поверхности проводника.уменьшение эффективной проводки и увеличение фактического сопротивления резистора по сравнению с значениями постоянного тока или низкой частотыЭто может привести к ошибкам расчета мощности, превышающим 10%.
Эффект близости
Эффект близости, возникающий наряду с эффектом кожи в тесно расположенных проводниках, усугубляет неравномерное распределение тока из-за взаимодействия магнитного поля.В Thermage's RF зонды и нагрузки конструкции, это увеличивает потери и тепловую нестабильность.
Паразитарные параметры
При высоких частотах резисторы демонстрируют незначительную паразитическую индуктивность (L) и емкость (C), образуя сложный импеданс Z = R + jX (X = XL - XC).Паразитарная индуктивность генерирует реакционность XL = 2πfL, увеличиваясь с частотой, в то время как паразитарная емкость генерирует реакционность XC = 1/(2πfC), уменьшающаяся с частотой. Это приводит к отклонению фазового угла от 0°, потенциально превышающему 8,5°,нарушение стандартов и риск нестабильной выработки или перегрева;.
Параметры реакции
Реактивные параметры, управляемые индуктивными (XL) и емкостными (XC) реактансами, способствуют импедансу Z = R + jX. Если XL и XC не сбалансированы или чрезмерны, угол фазы значительно отклоняется,снижение коэффициента мощности и эффективности передачи энергии.
Ограничения неиндуктивных резисторов
Неиндуктивные резисторы, предназначенные для минимизации паразитарной индуктивности с использованием тонкопленочных, толстопленочных или углеродных пленочных структур, по-прежнему сталкиваются с проблемами выше 4 МГц:
Остаточная паразитарная индуктивность: Даже небольшая индуктивность производит значительную реактивность при высоких частотах.
Паразитарная емкость: уменьшается емкость реакции, вызывая резонанс и отклоняясь от чистого сопротивления.
Стабильность широкополосной связи: Сохранение угла фазы ≤8,5° и точности сопротивления ±3% от 10 кГц до 20 МГц является проблемой.
Рассеивание высокой энергии: тонкопленочные конструкции имеют меньшую теплораспределение, ограничивая управление энергией или требуя сложных конструкций.
Интегрированное применение KP2021 и VNA в термотестировании
Дизайн тестового рабочего процесса
Подготовка: Подключите KP2021 к устройству Thermage, установив импеданс нагрузки (например, 200Ω для имитации кожи).
Испытание мощности и утечки: KP2021 измеряет выходную мощность, напряжение/текущий RMS и утечку тока, обеспечивая соответствие стандартам GB, и контролирует функциональность REM.
Анализ импеданса и фазового угла: VNA сканирует частотную полосу, измеряет S-параметры и вычисляет фазовый угол.
Компенсация эффекта высокой частоты: Пулсовое тестирование KP2021 в сочетании с временной рефлектометрией (TDR) VNA определяет искажения сигнала с помощью цифровых алгоритмов, компенсирующих ошибки.
Валидация и отчетность: Интегрировать данные в автоматизированные системы, генерируя отчеты, соответствующие GB 9706.202-2021 с кривыми нагрузки мощности и спектрами импеданс.
KP2021 моделирует импедансы кожи (50-500Ω) для количественного определения эффектов кожи/близости и корректного чтения.
Инновационные решения
Оптимизация материала и структуры резистора
Конструкция с низкой индуктивностью: Используйте резисторы из тонкой пленки, толстой пленки или углеродной пленки, избегая проволочных конструкций.
Низкая паразитарная емкостьОптимизировать упаковку и дизайн булавок для минимизации зоны контакта.
Сопоставление широкополосного сопротивления: Используйте параллельные низкокачественные резисторы для уменьшения паразитарного воздействия и поддержания стабильности фазового угла.
Высокоточные высокочастотные приборы
Истинное измерение RMS: KP2021 и VNA поддерживают несинусоидное измерение формы волны на частоте 30 кГц-20 МГц.
Широкополосные датчики: выбирать зонды с низкими потерями и высокой линейностью с контролируемыми параметрами паразита.
Калибровка и проверка
Регулярно калибровывать системы с использованием сертифицированных высокочастотных источников для обеспечения точности.
Оптимизация среды тестирования и подключения
Короткие провода и коаксиальные соединения: Используйте высокочастотные коаксиальные кабели, чтобы свести к минимуму потери и паразитов.
Защита и заземлениеВнедрить электромагнитную защиту и правильное заземление, чтобы уменьшить помехи.
Сети сопоставления импеданс: Проектирование сетей для максимизации эффективности передачи энергии.
Инновационные методы испытаний
Цифровая обработка сигнала: Применение преобразований Фурье для анализа и коррекции паразитических искажений.
Машинное обучение: моделирование и прогнозирование высокочастотного поведения, автоматическое регулирование параметров испытания.
Виртуальные приборы: объединение аппаратного и программного обеспечения для мониторинга и коррекции данных в режиме реального времени.
Случайное исследование
При тестировании системы Thermage частотой 4 МГц первоначальные результаты показали отклонение мощности на 5% и фазовый угол 10°. KP2021 выявил чрезмерный ток утечки, в то время как VNA обнаружила паразитическую индуктивность 0,1 мкм.После замены на низкоиндукционные резисторы и оптимизации соответствующей сети, угол фазы снизился до 5°, а точность мощности достигла ± 2%, соответствуя стандартам.
Заключение
Стандарт GB 9706.202-2021 подчеркивает ограничения традиционных испытаний в среде высокой частоты.Интегрированное использование KP2021 и VNA решает такие проблемы, как эффект кожи и паразитарные параметры., обеспечивая соответствие устройств Thermage стандартам безопасности и эффективности.будет еще больше улучшать возможности тестирования высокочастотных медицинских изделий.
https://www.batterytestingmachine.com/videos-51744861-kp2021-electro-surgery-unit-analyzer.html
Взгляд больше
