史密斯FWZ-50C6型單道注射泵故障維修分析一例

張齡文，萬軍輝

云南省第二人民醫院 設備維護中心，云南 昆明 650021

引言

史密斯FWZ-50C6型單道注射泵是一款常見的醫用設備，常用于需要緩慢給藥或勻速給藥的患者。在免去人工推注的情況下，該設備通過微機系統控制來實現勻速推注，并且能滿足臨床要求的給藥速度，尤其在重癥監護病房、冠心病加護病房、產科、兒科等臨床科室較為常見。注射泵屬于生命支持類設備，臨床使用者對其推注的速度及注射劑量的準確性尤為關注[1-4]。史密斯FWZ-50C6系列的注射泵性能比較穩定，在醫院的使用頻率也比較高。經過長時間的維修積累，我們對此類注射泵的維護也比較熟悉。以此型號的注射泵為例，相關文章一般敘述的大都是出現單一故障及相應解決方案，而我們曾碰到的是一起多故障維修個例，本文將詳細描述分析排查及修復過程。

1　設備基本原理和結構

1.1　設備基本情況

史密斯FWZ-50C6型單道注射泵是由浙大史密斯醫學儀器有限公司生產的微量注射泵，它可以支持10、20及50 mL的注射器，注射精度可達0.1 mL。

1.2　結構及工作原理

史密斯FWZ-50C6型單道注射泵主要由輸入模塊、微機控制模塊、步進電機、輸出模塊及報警模塊組成。當微機控制模塊從輸入模塊獲取信號后，發出控制脈沖使步進電機旋轉，通過電機將電能轉化為機械能傳到輸出模塊，當遇到注射完畢、遺忘啟動、阻塞等情況，將會觸發報警模塊，以保障泵的安全運行[5-6]。

2　故障分析及維修過程

2.1　故障現象

注射泵外觀完好，無法開機。

2.2　故障分析與維修

首先，按慣例用萬用表測量該臺注射泵的電源線，保證電源線正常的前提下開機查看，發現面板上的電源指示燈不亮。初步判斷該泵的電源板無供電。斷電后，將泵拆開查看其保險，確認保險絲已被燒斷。更換保險后仍無法開機，且新更換的保險再次損壞。保險再次燒壞，可能是由于電流異常造成的，因此主要考慮電源電路板上有元件損壞。查看注射泵電源工作原理圖（圖1）[7]，BD1（KBP304）是個整流橋堆，它通過二極管的單向導通原理實現將交流電轉換為直流電，來為電源板供電。U1（L7818CV）是個三端穩壓管，作用是將經過的電壓穩定為固定的值后輸出。C1、C2為濾波電容。若上述這4個元件損壞，有可能導致電源板的電流異常。斷電狀態下，用萬用表測量這4個元件，除BD1有兩個腳短路外，余3個元件均正常。將BD1從電源板上取下，再次用萬用表測量確認，該整流橋堆被擊穿[8]，更換一個新的整流橋堆。通電后用萬用表量得C1處電壓為24 V，C2處電壓為18 V，更換的元件運行正常[9]，隨之而來的是泵不停地重復開關機。

圖1　注射泵電源電路圖部分

開機啟動電路圖部分，見圖2[7]。Q6（IRF9540N）為P通道MOS FET場效應三極管，該管具有高輸入阻抗，在低電平驅動下，可以迅速導通。D7（IN5819）為續流二極管，作用是保護元件不被感應電壓損壞。Q5（2N5551）開關三極管及U10（QK7112）開機啟動芯片。泵的啟動主要是由上述4個元件共同控制的。經測量，除Q6被擊穿外[10]，其余元件均正常[11-12]。立即更換一個新的IRF9540N型場效應管，不停開關機的問題也隨之解決。但開機后步進電機不轉動，且面板液晶屏顯示“場效應管報錯”。

圖2　開機啟動電路圖部分

步進電機沒有轉動，這時我們將上電路板的紅色壓力調試撥動開關從“進電機”撥至“12”，使泵處在低速運行的狀態。按下“啟動”鍵，通過萬用表測量步進電機的輸入口J2（1-Motor_A、2-Motor_B、3-Motor_C、4–Motor_D腳），J2的4個腳對地的直流電壓幾乎為“腳對”。步進電機驅動控制芯片管腳圖，見圖3[7]。我們分析考慮U11、U12（A3955SBT）這兩個步進電機驅動芯片未正常工作[13]。斷電后觀察電路板發現U12芯片附近有被液體侵蝕的痕跡，不能排除科室曾經因使用不善導致液體滲入機身的可能性，這一點也讓我們堅定了檢查的方向。斷電后用無水酒精清潔電路板上的液體污染痕跡，為了保障其他元件不受水漬影響，我們沒有貿然再次通電，而是查看泵的供電電路。U6（L7812CV）、U7（L7805CV）這兩個三端穩壓管的輸出電壓加給指示和控制面板。于是我們在電路板上找到U6、U7兩個穩壓管，使用萬用表測量未發現有短路情況，才恢復通電測試，經萬用表量得U6輸入電壓為12 V，U7輸入電壓為5 V，繼續測量U11、U12兩個集成塊的6腳的電壓為5V，16腳的電壓為12 V，電壓均正常[14]。

圖3　步進電機驅動控制芯片管腳圖

通電運行測試，步進電機的輸入端J2的1-4腳均有2～3 V之間的電壓抖動。將上電路板紅色的壓力調試撥動開關從“間”的電撥至“至”電，使泵處在正常的壓力狀態下，安裝好注射器并調試好參數后，按“啟動”鍵，步進電機可正常運行。

3　維修總結

3.1　維修思路

這是我們碰到的一次難得的綜合性的維修實例。本次維修從一個故障現象到最終發現3個故障點，并逐個維修完成，是基于先易后難、逐層排除的思路。

分析問題要有針對性，根據設備的工作原理進行分析檢查。如果單憑經驗維修，固然可能快速判斷故障出現的原因，解決一些簡單常見的故障，但遇到新問題還得依賴于自身扎實的基本功及過硬的專業技術理論。該故障雖然是個例，它的維修完成恰恰反映了技術人員的基本功和技術水平，也證明了理論結合實際，才能更快更好的解決問題。目前，越來越多的廠家不再提供醫療設備電路圖，為維修工作造成很多困難，勢必導致更多的依賴廠家維修[15]。只有通過不斷學習、不懈努力，提高自身的專業技能，才能適應現在的工作需求。

3.2　維護心得

這次維修中涉及到整流橋堆和P通道MOS場效應三極管被擊穿的問題，這兩類元件被擊穿一般情況是由于電壓不穩或是元件因使用過長的自然損耗造成的，場效應管還有可能因散熱不佳而損壞。在本例維修中不能排除是由于電路板被液體侵蝕引起的負載短路導致元件被擊穿。

針對以上問題，首先，我們會建議使用科室在條件允許的情況下加裝穩壓設備，降低因電壓不穩造成元件損壞，導致設備無法正常運行的可能性。其次，對使用達5年以上的設備要加強監管，定期為其做性能檢測，確保設備能正常運行。再次，為每臺設備加掛操作流程圖，要求科室使用人員嚴格按照流程圖上的步驟操作設備，每天對設備的狀態進行記錄，由工程師定期對使用人員進行使用及保養培訓。

史密斯FWZ-50C6型單道注射泵的故障很大一部分是由于科室使用不當造成的，不乏因放置不妥而摔壞或因漏液而損壞的案例[16]。因此，工作人員不僅要維修設備，確保其為臨床提供優質服務，還需要倡導科室人員正確合理的使用，降低人為故障的發生率，這樣才能減少設備故障的發生，延長設備的使用壽命，降低醫院的運營成本[17]。

[參考文獻]

[1] 王秀容,鐘珊珊.注射泵原理及幾例故障分析[J].醫療裝備,2014,27(12):96.

[2] 關捷.浙大WZS-50F6雙道微量注射泵故障維修幾例[J].醫學信息,2014,3(8):399-400

[3] 梁志杰.醫用微量注射泵故障維修2例[J].醫療衛生裝備,2015,36(10):159-160.

[4] 谷中慧,王宣,高鵬,等.注射泵計量質量控制中常見問題分析及解決方法[J].中國醫學裝備,2016,13(7):110-111.

[5] 萬寧.微量注射泵的工作原理及使用維護[J].醫療裝備,2015,28(17):65-66.

[6] 李朝偉,李曉東.注射泵一般原理的故障處理[J].醫療裝備,2007,20(3):54-55.

[7] 楊康為,胡世茂,龔婷婷.微量注射泵的質量檢測及誤差研究[J].中國醫療設備,2016,31(1):132-134.

[8] 趙發生,文懷桂,趙發明.美國威力ForceTriad高頻電外科手術系統故障檢修1例[J].醫學信息,2014,(23):509.

[9] 雷碩.史密斯注射泵電池及相關電路故障分析[J].醫療裝備,2015,28(2):93-94.

[10] 夏晨光,盧峰.800mA曝光過載保護一例[J].醫療裝備,2014,27(12):87.

[11] 楊林.國產嬰兒輻射保暖臺BN-100型常見故障維修三例[J].醫療裝備,2013,26(12):85.

[12] 李小健,林小靈,胡立勇.WZS-50F6微量注射泵典型電路分析及常見故障維修[J].中國醫療設備,2016,31(9):179-180.

[13] 韓英桃,胡亞山.A3955SB步進電機驅動芯片及其應用[J].國外電子元器件,2003,(2):58-60.

[14] 晉虎.浙大FWZ-50C6注射泵電壓板電路圖分析及典型故障處理[J].中國醫學裝備,2012,9(3):85-87.

[15] 王銳.談論多參數監護儀維修[J].醫學信息,2015,28(41):434.

[16] 陳星勇.WZ-50G注射泵維修一例[J].醫學裝備,2013,26(10):54-55.

[17] 劉羽.醫用設備維護保養與績效管理相關性探討[J].醫藥前沿,2017,7(2):342-343.