李亦林,許鋒
北京大學第三醫院 醫學工程處,北京 100191
NPB760呼吸機故障與維修
李亦林,許鋒
北京大學第三醫院 醫學工程處,北京 100191
本文介紹了通過查詢故障碼以獲得NPB760呼吸機故障點,并加以維修的過程。并以流量傳感器和編碼器等易損部件為例,著重說明其工作原理、故障成因分析、故障現象以及維修經過。
呼吸機;流量傳感器;編碼器;呼吸機維修
NPB760是美國泰科公司生產的一款電動電控有創呼吸機,其體積小巧,移動靈活,內置蓄電池并無需壓縮空氣源,使用方便。該機智能化程度比較高,擁有自檢功能并可以將故障以故障碼的形式顯示出來。只要掌握了故障碼的含義,便可以很容易地找出故障點。設備主體結構圖見圖1。

圖 1 NPB760主體結構示意圖
1. 1 故障現象
我院NPB760呼吸機使用中出現潮氣量光柱及監測值偏高,設定潮氣量值400mL,監測值卻達1200mL左右,隨即潮氣量過高報警(HI TIDAL VOLUME)。繼續使用一段時間,呼吸機就黑屏重啟了,重啟后顯示開機自檢失敗(POST failed)。對呼吸機進行擴展項目自檢EST操作,進行到流量傳感器檢測(flow sensor test)環節時機內突然發出一聲氣流嘯叫,隨即設備安全閥打開,所有指示燈和顯示熄滅并自動重啟。
1.2 故障分析與排除
經查閱維修手冊得知NPB760呼吸機的潮氣量監測值是通過呼氣管路末端的流量傳感器(flow sensor)進行檢測而得到的,呼吸機面板顯示的呼出潮氣量值僅僅作為示值供參考,而不參與閉環反饋控制前端供氣機構。呼吸機報故障碼06026,查閱維修手冊得知該故障碼表示流量傳感器參數偏值發生極大改變。按照以往經驗,進行EST便可得知流量傳感器的狀態好壞,直接更換流量傳感器即可。然而這次操作到了這一步卻要自動重啟,說明呼吸機存在非常不正常的現象。

圖 2 排氣模組
圖2中的①②部分是流量傳感器,通過細管與圖3中的①②部分壓力傳感器直接相連。初步懷疑是壓力傳感器PCB(pressure solenoid PCB)板上與流量傳感器相連的壓力傳感器存在故障,拆下工作正常機器上的該傳感器進行替換,發現故障依舊。于是將注意力轉移到流量傳感器上。拆下排氣模組(Exhalation system)并解體,發現流量傳感器金屬網上面幾乎被臟污布滿,管道內壁還有液體流過凝結的痕跡。用無水乙醇仔細擦凈內壁的臟污,并更換新的流量傳感器,重新調校流量傳感器物理參數(Update flow sensor constant),開機做EST自檢順利通過,故障排除。

圖 3 壓力傳感器PCB
之后我們發現該機的排氣過濾器未使用廠家指定的可反復消毒式過濾器,而使用了廉價的一次性小過濾器,由于過濾效果極差導致了霧化操作及病人呼出的潮濕氣體未能被過濾器完全濾過,從而含有藥物或污物的濕氣凝結在排氣模組的管路內壁以及流量傳感器金屬網上,由于該金屬網孔徑極細,污物一旦凝結在上面便無法清除,導致流量傳感器報廢。該機流量傳感器的原理是在氣路上放置金屬網,在網的前后各有一根管連通到壓力傳感器上,通過檢測傳感器前后的壓力差從而換算出流經金屬網的氣體流量。一旦金屬網被污物堵塞,氣體通過金屬網的阻力就會變大,傳感器金屬網前后的壓差就會變大,顯示值就會出現偏高的假象。當堵塞非常嚴重時,設備就會報錯。
2.1 故障現象
另一臺NPB760呼吸機,開機自檢失敗。從機械聲音判斷,機內活塞的伺服馬達(motor)動作不正常,開蓋觀察,工作正常的呼吸機在開機后馬達會帶動活塞齒條移動1次完成自檢,而該機的馬達動作極其微弱無力。設備報故障碼07007,查閱手冊得知該故障碼表示馬達/活塞(motor/ piston)錯誤。
2.2 故障分析與排除
初步判斷伺服馬達損壞,在訂貨等待期間觀察其結構,發現在馬達的尾部有一個藍色的圓盒子,維修手冊里叫做encoder,即編碼器。它的作用是將馬達的旋轉動作、速度轉換成二進制碼,供微機系統分析并反饋控制其動作。
試著拆開編碼器的藍色上蓋,里面布滿灰塵,用棉簽蘸無水酒精將所有元件的灰塵擦拭干凈,裝回上蓋開機,故障當即排除。該編碼器的結構是由光耦和光碼盤組成。光碼盤由玻璃制成并在上面加工出黑色的編碼條紋,光耦的發射端和接收端排布于光碼盤的上下用以讀取光碼盤信號。該機的玻璃光碼盤完全被灰塵沾滿呈不透明狀態,光耦無法讀取其信號,導致馬達狀態錯誤,無法動作。
NPB760呼吸機屬于精密儀器,機內的傳感器眾多、電路板精密,使用中必須嚴格注意灰塵防護,機身散熱風扇過濾器必須定期清洗、更換;串聯于管路中的過濾器不但保護病人,同時也起到保護機內設備的作用,因此必須保證其過濾效果,切忌使用低端產品或漏裝。
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[3] 郭瑞表,郭淑華,王德龍.機械通氣患者呼吸機報警原因分析[J].護理學雜志,2004,19(17):30-32.
Troubleshooting of NPB760 Ventilator
LI Yi-lin,XU Feng
Medical Engineering Department, Peking University Third Hospital, Beijing 100191,China
TH789
B
10.3969/j.issn.1674-1633.2010.11.048
1674-1633(2010)11-0112-02
2010-04-06
作者郵箱:bus.22@163.com