丁鵬,牟強善(通信作者)
1 赤峰市醫院 (內蒙古赤峰 024099);2 日照市中心醫院 (山東日照 276801)
呼吸濕化器的作用是為需要無創通氣或持續氣流氣體的患者提供加溫、加濕的氣體[1]。費雪派克公司MR810 濕化器性價比高,已廣泛應用于各級醫療機構。本研究旨在介紹MR810 濕化器的工作原理,分析工作中的常見故障,探討故障維修思路和方法,供同行參考。
MR810 濕化器主要部件見圖1 和圖2,市電進入機內,經電源開關和保險管后,其中第1 路受溫控電路繼電器控制,直接為加熱盤供電(其中串聯了可恢復式溫度保險開關);第2 路接入電源變壓器,輸出的一路經整流穩壓后為控制電路供電,第3 路輸出22 VAC,為機外呼吸管路加熱絲供電。

圖1 MR810 濕化器主板元件分布圖

圖2 MR810 濕化器發熱盤組件實物圖
(1)環境溫度傳感器:環境溫度傳感器用于監測室溫變化,以調整加熱絲功率,將呼吸管路的冷凝減到最少;RT100 型溫度傳感器位于加熱絲電纜中段內部,23 ℃室溫下阻值為10 kΩ[2]。(2)發熱盤溫度控制電路:濕化罐下方熱源為圓形發熱盤,系220~230 VAC 供電,加熱時電流最大為0.8 A,加熱板功率約為150 W,內置可恢復式雙金屬片溫度保險開關,溫度設為(93±6)℃;該發熱盤底面兩側貼有2 個PT100 型溫度傳感器,可進行雙路溫度監測[3];一旦發現2 個溫度傳感器的數值差過大即報警,并關閉發熱盤加熱功能。(3)加熱絲模式工作原理:加熱絲模式使用內壁纏繞電加熱絲的RT308 型一次性呼吸管路,其熱源為螺旋狀電加熱絲;MR810 濕化器加熱絲與電纜遠端的接口相連,其22 VAC 供電直接來自機內主變壓器的次級輸出,加熱時電流為1.36 A,功率約為30 W;正常工作時可觀察到加熱電纜遠端接口處的加熱絲模式綠色指示燈亮[4];非加熱絲模式使用普通一次性RT307 型呼吸管路,此燈保持熄滅狀態;如果加熱絲連接線連接到加熱管路,而綠燈未發亮,則可能是加熱管路或濕化器機座發生了故障[5]。
感嘆號燈亮說明出現了故障,此時濕化器會自動關閉加熱盤和加熱絲,需要維修工程師進入工程師菜單,查看機器故障代碼。接通電源,此時感嘆號燈亮,按住溫度調節按鈕不放,等待幾秒鐘,3 個溫度調節指示燈會與感嘆號燈以10 種不同的組合方式提示當前故障信息,見表1。
(1)液體泄露:此類加濕器屬于輔助設備,
3.1.1 故障現象
MR810 濕化器多次發生無規律不加熱,故障燈亮。
3.1.2 故障分析
不加熱的原因主要涉及加熱絲、溫度傳感器、過溫保護開關、繼電器、電路元件和微處理器等。偶見幾次加熱正常,提示故障原因為接觸不良,可排除微處理器和復雜電路元件問題。
3.1.3 故障處理
用數字萬用表實測MR810 濕化器發熱板電阻約為350 Ω,與加熱板電壓和功率分別為230 V和150 W 時得到的電阻值(353 Ω)相近,排除加熱板故障。超溫保護開關測量正常。初級、次級溫度傳感器室溫下電阻應為10 kΩ 左右。由于電路板電阻值測量會因并聯而導致阻值不準確,故拆除傳感器后拔下插頭,單獨測量,實測阻值分別為9.8 kΩ、無窮大,其中無窮大阻值的傳感器在彎折傳感器管腳和引線焊接處偶爾測出9.8 kΩ 阻值;剝開焊接處,發現焊點虛脫,重新焊接后用熱縮管包好;復原通電后MR810 濕化器可正常工作,故障排除。
3.1.4 故障小結
檢修無規律故障需找出故障規律,因為該故障與失效點有明確對應關系,且失效點往往只有1 個。測量溫度、壓力、亮度等模擬量傳感器要注意輕彎折,以確認傳感器內部或焊接處是否存在接觸不良,必要時進行多場景測量,以驗證該傳感器的線性曲線。
3.2.1 故障現象
MR810 濕化器開機后不加熱,感嘆號燈亮。
3.2.2 故障分析
按住MR810 濕化器溫度調節按鈕不放,等待幾秒鐘后,3 個溫度調節指示燈會與感嘆號燈以組合方式提示當前故障信息,本次故障提示信息為溫度調節指示燈“滅、滅、亮”,感嘆號燈為“閃”,由表1 可知此故障為環境溫度傳感器故障。
3.2.3 故障處理
拆開機器,從主板上拔出電熱絲電纜插座,用萬用表測量PIN1-2 電阻,發現開路,初步確認為溫度傳感器損壞。但因此環境溫度傳感器(PT100 型熱敏電阻)塑膠密封于電熱絲電纜中段,無法單獨更換,先從其他機器拆卸同型號電纜進行測試,確認此溫度傳感器失效;新購此電纜安裝后,機器恢復正常,故障排除。
3.2.4 故障小結
環境溫度傳感器位于加熱絲電纜中段內部,用于監測設備所處環境溫度,以配合加熱絲實時進行功率控制。即使不選用加熱絲工作模式,也會因自身失效而導致非加熱絲工作模式(常用的發熱盤加熱模式)出現故障,故只有對整機工作細節有深入了解,才能盡快維修。
MR810 濕化器屬于典型的閉環控制類醫學裝備,其特殊之處在于具有加熱盤和發熱絲兩套溫控系統[7],發熱盤使用了并行雙溫度傳感器伺服控制,由此建議工程師不僅要了解設備的特殊性,還要了解出現故障時的應對方法,以及故障排除的步驟(仔細進行外觀檢查、調閱故障代碼、分析故障原因、拆機檢修、修復后性能檢測等),以科學的方法快速修復設備,提升設備維修效率,有效保障臨床工作。