德國(guó)WOLF2232氣腹機(jī)故障實(shí)例分析與維修

應(yīng)志創(chuàng)

(浙江省浦江縣中醫(yī)院，浙江浦江322200)

德國(guó)WOLF2232氣腹機(jī)故障實(shí)例分析與維修

應(yīng)志創(chuàng)

(浙江省浦江縣中醫(yī)院，浙江浦江322200)

本文主要對(duì)德國(guó)WOLF氣腹機(jī)的氣路及部分電路常見(jiàn)故障進(jìn)行分析與解說(shuō)。

減壓閥；壓力傳感器；流量傳感器；比例流量閥

氣腹機(jī)是腹腔鏡手術(shù)時(shí)進(jìn)行人工氣腹的主要設(shè)備，通常使用CO2氣體將腹壁與腹腔臟器隔開(kāi)，形成手術(shù)操作空間。德國(guó)WOLF氣腹機(jī)最大流量為42L/min，預(yù)設(shè)腹壓為3-25mmHg，可動(dòng)態(tài)監(jiān)控氣腹流速、氣腹壓力及流量，具有聲光報(bào)警裝置，當(dāng)操作失誤及發(fā)生故障時(shí)有錯(cuò)誤代碼顯示，便于糾正和維修。

1 工作原理

德國(guó)WOLF氣腹機(jī)主要有氣路和電路兩大部分組成，工作原理如圖1所示。

圖1 工作原理圖

氣路部分工作過(guò)程： CO2從鋼瓶通過(guò)機(jī)內(nèi)一級(jí)減壓閥DM1減壓到3.3bar，然后通過(guò)二級(jí)減壓閥DM2減壓到70mmHg作為氣腹機(jī)的氣源，通過(guò)比例閥V1后接入壓力及流量監(jiān)測(cè)，最后通過(guò)V2閥輸出到腹腔內(nèi)。當(dāng)腹腔內(nèi)壓力到達(dá)控制壓力時(shí)，V1閥截止，停止供氣，而當(dāng)腹腔內(nèi)壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，壓力通過(guò)V3閥釋放。

電路部分工作過(guò)程：交流電源通過(guò)開(kāi)關(guān)變壓器變成主板所需的各路直流電送入主板，一級(jí)減壓閥DM1進(jìn)氣部分接一個(gè)30bar和一個(gè)3bar的壓力開(kāi)關(guān)作為CO2鋼瓶的壓力檢測(cè)，主板送出三路電磁閥的控制信號(hào)控制各電磁閥工作。氣路中接入一個(gè)流量傳感器來(lái)檢測(cè)流量及流速；兩路壓力傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)氣路中的壓力；流量及流速、壓力通過(guò)顯示面板顯示。

開(kāi)機(jī)自檢時(shí)，V1閥按程序設(shè)定的脈寬和周期打開(kāi)，V2閥關(guān)閉，V3閥全開(kāi)，此時(shí)可聽(tīng)到間隙的氣流聲，主板CPU即時(shí)檢測(cè)自檢時(shí)的流量及氣路壓力，如果與存儲(chǔ)器內(nèi)的設(shè)定值一致，則執(zhí)行下一步檢測(cè)。下一步V1閥按從小到大的打開(kāi)，CPU檢測(cè)流量測(cè)量的線性，通過(guò)檢測(cè)后，機(jī)器轉(zhuǎn)入待用狀態(tài)，等待用戶輸入?yún)?shù)。如果在自檢過(guò)程中，測(cè)得的值超出了存儲(chǔ)器中值的誤差范圍，機(jī)器則在自檢過(guò)程中出現(xiàn)聲光報(bào)警，自檢結(jié)束后顯示錯(cuò)誤代碼。當(dāng)機(jī)器在自檢中檢測(cè)到嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)，自檢過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的聲光報(bào)警，并在自檢結(jié)束后顯示錯(cuò)誤代碼。

2 故障實(shí)例分析與檢修

2.1 故障例一：開(kāi)機(jī)后報(bào)警，顯示錯(cuò)誤代碼E10。

分析與檢修：E10代碼主要提示為CO2流量太小。造成CO2流量太小的原因通常是廢氣排放口有異物擋住，造成排放不暢；或者是二級(jí)減壓閥性能下降，造成輸出流量不夠。

根據(jù)上述原因，參照?qǐng)D2，首先檢查氣體排放口，由于排放口的位置比較低，因此當(dāng)機(jī)器的防滑底座缺失的時(shí)候經(jīng)常會(huì)造成E10的故障，維修時(shí)該機(jī)的底座齊全，因此排除第一種可能。于是打開(kāi)機(jī)器，從主板側(cè)拔下四根硅膠管，其中兩根細(xì)硅膠管用一個(gè)三通連到壓力測(cè)量裝置上(可以用壓力表或血壓計(jì))，然后拔下V1閥的控制連線，在控制腳上加直流24V的電壓，兩根粗硅膠管用手堵住，觀察壓力表或血壓計(jì)的讀數(shù)，應(yīng)該在70mmHg左右，放開(kāi)被堵的粗硅膠管，觀察壓力下降的程度，如果壓力下降很多，說(shuō)明該減壓閥流量特性已經(jīng)變差，需要更換或維修。

圖2 減壓閥結(jié)構(gòu)圖

當(dāng)進(jìn)氣口壓力增高時(shí)，減壓室壓力隨著增高，橡膠薄膜向上移動(dòng)，帶動(dòng)杠桿關(guān)小進(jìn)氣嘴開(kāi)口，使減壓室內(nèi)壓力下降，達(dá)到平衡；當(dāng)進(jìn)氣口壓力下降時(shí)，減壓室內(nèi)壓力下降，橡膠薄膜向下移動(dòng)，帶動(dòng)杠桿增大進(jìn)氣嘴開(kāi)口，使減壓室內(nèi)壓力上升，達(dá)到平衡。減壓閥主要有兩個(gè)特性，壓力特性和流量特性。調(diào)節(jié)螺栓、彈簧及橡膠薄膜決定減壓閥的壓力特性；進(jìn)氣嘴和閥墊影響減壓閥的流量特性。因此，當(dāng)進(jìn)氣嘴部分有贓物及閥墊老化變形會(huì)影響減壓閥的流量特性。

減壓閥維修方法：打開(kāi)DM2減壓閥，首先觀察內(nèi)部是否清潔，如有臟污，用無(wú)水酒精清潔。隨著機(jī)器的長(zhǎng)時(shí)間使用，閥墊會(huì)老化增厚，此時(shí)，可以用細(xì)砂紙輕輕打磨閥墊，減少閥墊的厚度，再用酒精清洗干凈，裝回試機(jī)觀察機(jī)器工作狀態(tài)。如果還報(bào)E10，說(shuō)明打磨程度還不夠。正常狀態(tài)下，當(dāng)流量設(shè)定在30L時(shí)，用高通量供氣模式，實(shí)際顯示流量應(yīng)該在28-32之間。如果達(dá)不到這個(gè)值，說(shuō)明該機(jī)的二級(jí)減壓閥流量特性已經(jīng)變差。

2.2 故障例二：開(kāi)機(jī)后報(bào)警，顯示錯(cuò)誤代碼E06。

分析與檢修：E06代碼主要提示為機(jī)器壓力檢測(cè)出錯(cuò)。造成壓力檢測(cè)出錯(cuò)的原因通常是壓力測(cè)量回路上存在問(wèn)題，或是二級(jí)減壓閥輸出的壓力不正確，或是測(cè)量電路有問(wèn)題。

首先，按故障例一的方法確定減壓閥的輸出壓力，觀察壓力是否正常。在電路上，該機(jī)設(shè)置了兩路壓力測(cè)量電路，兩路壓力傳感器各通過(guò)一個(gè)運(yùn)算放大器放大后輸入到CPU(80C552)的AD轉(zhuǎn)換輸入端，在主板上有兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)MP12和MP13分別可以測(cè)到該兩個(gè)壓力值。

打開(kāi)機(jī)器，測(cè)量壓力輸出在正常范圍內(nèi)，用示波器測(cè)量MP12、MP13兩點(diǎn)的電壓波形，發(fā)現(xiàn)MP12測(cè)到的是一個(gè)固定電平，沒(méi)有隨著機(jī)器壓力的變化而相應(yīng)變化，因此懷疑壓力傳感器有問(wèn)題，更換同型號(hào)的壓力傳感器(SDX01G2)后，機(jī)器恢復(fù)正常。

2.3 故障例三：開(kāi)機(jī)后報(bào)警，顯示錯(cuò)誤代碼E04。

分析與檢修：E04代碼主要提示為流量測(cè)量缺陷、V1缺陷、V3缺陷。從氣路的框圖分析，自檢過(guò)程中參與流量監(jiān)測(cè)的有V1、V3和流量傳感器測(cè)量電路。當(dāng)V1開(kāi)放不足、V3臟堵等情況出現(xiàn)，勢(shì)必會(huì)影響流量監(jiān)測(cè)。電路上，流量監(jiān)測(cè)電路由流量傳感器基準(zhǔn)電壓供給集成電路(L4940V10)提供10V的電壓給流量傳感器(AWM3300V)供電，傳感器輸出電壓輸入到CPU的AD輸入端，在主板的MP11測(cè)試點(diǎn)可以測(cè)量到流量的波形。

首先，排除電路上的原因，測(cè)量傳感器供電，10V電壓正常。再測(cè)量流量波形，發(fā)現(xiàn)呈一固定電平，沒(méi)有隨著流量的變化而變化。更換流量傳感器后，機(jī)器恢復(fù)正常。

3 總結(jié)

在維修過(guò)程中，值得注意的是V1閥屬于比例流量閥，它是根據(jù)閥線圈上的電壓大小改變閥體的開(kāi)閉程度，從而控制流量的大小。該閥在閥芯頂端有一個(gè)螺栓可以調(diào)節(jié)流量的大小，一般在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)好，輕易不要去調(diào)節(jié)該螺栓，一旦調(diào)動(dòng)后，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的測(cè)量工具，很難調(diào)到精確位置。

[1]黃宗翔，彭達(dá)明，陳躍龍.德國(guó)WOLF-2232二氧化碳?xì)飧箼C(jī)故障檢修1例 [J].醫(yī)療設(shè)備信息,2004，9 : 86.

[2] 楊源泉主編. 閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社, 1992.

2014-06-20

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