Resumen de Control de temperatura de una autoclave de vapor saturado para la esterilización de instrumental quirúrgico

Jairo Viola Villamizar, Raúl Restrepo Agudelo, Peter Gómez

• español

  La esterilización de instrumental quirúrgico es una parte fundamental de muchos procedimientos médicos ya que previene infecciones, así como la transmisión de enfermedades. El autoclave de vapor saturado es una alternativa para la realización de procedimientos de esterilización de acuerdo con los estándares médicos. Por lo tanto, es importante asegurar las condiciones adecuadas de temperatura y presión en la cámara de esterilización del autoclave para realizar un adecuado proceso de esterilización. Sin embargo, el comportamiento dinámico de un autoclave suele ser complejo, por lo que se requiere emplear estrategias de control para realizar el proceso de esterilización. Este articulo presenta la identificación y control de temperatura de un autoclave de vapor saturado para la esterilización de instrumental quirúrgico empleando la técnica de asignación de polos. Inicialmente, se captura la información del comportamiento de la temperatura del autoclave empleando un sistema de adquisición de datos. Luego, se obtiene un modelo linealizado del sistema. Posteriormente, a partir del modelo linealizado se realiza la sintonización de los controladores PI y PID para alcanzar las especificaciones de operación deseada en lazo cerrado. Los controladores fueron validados en Simulink para las condiciones de temperatura del autoclave en presencia de perturbaciones externas y ruido aleatorio en el lazo de realimentación. Los resultados obtenidos mostraron que el controlador PID tiene un mejor desempeño para controlar la temperatura del autoclave en presencia de perturbaciones externas.

• English

  Surgery equipment sterilization is an important part of many serious medical procedures due to it prevents infections and diseases transmission. The saturated steam autoclave may be used to carry out the sterilization process according to the required medical standards. For this, certain temperature and pressure conditions must be granted in the sterilization chamber of the autoclave to perform an accurate sterilization process. However, the dynamical behavior of an autoclave used to be complex, requiring the use of control strategies to perform a correct sterilization process. This paper presents the identification and temperature control of a saturated steam autoclave for the sterilization equipment utilizing the pole placement technique. Initially, temperature data of autoclave was acquired using a data acquisition system. Then, a linear model of the autoclave was obtained. Using the linear model, a PI and PID controllers were tuned to achieve the desired closed loop specifications. Controllers were validated in Simulink for the temperature conditions of the autoclave in presence of external disturbance and random noise in the feedback loop. Results show that the PID controller has a good performance on the autoclave temperature regulation in presence of external disturbances.