Tuttnauer Elara-11 臺式預(yù)真空脈動蒸汽滅菌器的工作原理與故障排除

孟凡有

赤峰市醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程部 （內(nèi)蒙古赤峰 024000）

Elara-11是基于以色列騰氏（Tuttnauer）公司上一代產(chǎn)品NOVA3進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化而全新設(shè)計的臺式預(yù)真空蒸汽滅菌器，全部依照EN 13060的B 級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造，技術(shù)上同時滿足多次預(yù)真空和后真空干燥，確保B 級滅菌結(jié)果。本研究介紹Tuttnauer Elara-11臺式預(yù)真空脈動蒸汽滅菌器的工作原理與故障排除方法，以供同行參考。

1 Tuttnauer Elara-11 臺式預(yù)真空脈動蒸汽滅菌器的基本工作原理

Tuttnauer Elara-11臺式預(yù)真空脈動蒸汽滅菌器在注入滅菌介質(zhì)蒸汽前，先抽空滅菌器內(nèi)的所有空氣，再注入蒸汽，這個抽真空的過程叫作預(yù)真空[1]。在預(yù)真空的基礎(chǔ)上，先往滅菌艙內(nèi)注入蒸汽，然后抽真空，再注入蒸汽，重復(fù)上述過程3次或者多次，以實現(xiàn)脈動真空的工作模式[2]。與非預(yù)真空脈動滅菌工作模式比較，預(yù)真空脈動滅菌模式的優(yōu)勢在于通過預(yù)真空、反復(fù)抽真空注入蒸汽的過程，可以達(dá)到滅菌器內(nèi)殘留空氣的最小化，從而保證滅菌效果[3]。與常規(guī)臺式預(yù)真空蒸汽滅菌器相比，Tuttnauer Elara-11滅菌器的技術(shù)獨特性和對應(yīng)的基本工作原理如下。

1.1 電子和機(jī)械雙重鎖定

與傳統(tǒng)預(yù)真空蒸汽滅菌器采用的單純機(jī)械式快開門鎖不同，Elara-11同時采用電子和機(jī)械雙重鎖定。Elara 的門鎖采用了快開機(jī)械裝置，操作人員可以在1 s 以內(nèi)完成開門或者關(guān)門。雙重鎖止裝置即可以確保門未正確關(guān)閉的情況下開啟程序，也可以確保在滅菌腔內(nèi)有壓力和高溫的情況下禁止門被意外打開。門未正確鎖止前程序不能啟動，滅菌腔內(nèi)有壓力時雙重鎖止裝置防止腔門意外開啟，自動安全斷電裝置在過熱時自動切斷電源，以保護(hù)腔體和整機(jī)電源；同時，腔體和蒸汽發(fā)生器均配備安全閥，以避免過壓[4]。

1.2 簡潔而實用的工作界面

全自動菜單引導(dǎo)的面板和3個按鍵完美結(jié)合，可以顯示更多的設(shè)備信息，同時為操作者提供了極簡的操作方案，一鍵開啟；新型的數(shù)碼中央控制器可以為客戶完成所有自動化操作，客戶只需要關(guān)門和按下開始鍵，其他一切留給設(shè)備自動運行。

1.3 熱轉(zhuǎn)換和熱能回收再利用技術(shù)

通過增大5倍熱交換器的交換表面積，實現(xiàn)有效的熱轉(zhuǎn)換和熱能回收再利用，使得產(chǎn)品的能耗峰值下降了30%，峰值功率降低到2 300 W，充分體現(xiàn)了以色列產(chǎn)品節(jié)能的特點，減少了對環(huán)境的熱能排放，給使用者提供了一個更加友好的工作環(huán)境。

1.4 更高真空度的真空泵

Tuttnauer Elara-11 臺式預(yù)真空脈動蒸汽滅菌器采用了更高真空度的真空泵，極限真空和泵流量都明顯增加，使得抽真空的時間更短，真空干燥更有效。

2 常見故障

2.1 故障一

2.1.1 故障現(xiàn)象

屏幕出現(xiàn)故障信息提示Err：002，故障代碼含義為溫度過低。

2.1.2 故障分析

溫度過低的報警反映在預(yù)定的時間內(nèi)滅菌艙溫度未到達(dá)設(shè)定的數(shù)值。故障原因可能來自溫度傳感器自身，也可能來自實際的滅菌艙溫度過低[5]。

分析原因可能為：（1）加熱元件（2×1 100 W 電熱管）未得到正常的工作電壓，如控制電路故障，或電極未探測到水，從而不啟動加熱，或功率中繼元件失效，如繼電器或者固態(tài)繼電器等；（2）加熱元件損壞，不能加熱；（3）蒸汽發(fā)生器加熱器有嚴(yán)重水垢，降低了加熱效率；（4）滅菌艙或者管路漏氣，純凈水桶到蒸汽發(fā)生器間管路泄漏，水泵壞，檢查閥壞[6]；（5）滅菌艙壁PT100溫度傳感器未校準(zhǔn)或損壞。

2.1.3 故障排除

按照先靜態(tài)后動態(tài)、先簡單后復(fù)雜、盡可能不通電測試的檢修原則，首先，測試兩只電熱管阻值，實測的冷態(tài)電阻值與按照功率、額定電壓的參數(shù)關(guān)系測算的阻值相近，兩只電熱管冷態(tài)電阻值基本相同，從而排除兩只電熱管損壞；其次，觀察兩只電熱管表面光滑無明顯水垢，排除由加熱效率變低導(dǎo)致；最后，測量滅菌艙壁PT100溫度傳感器室溫下的電阻值，按照PT100溫度傳感器的阻值-溫度對照表，其溫度在20 ℃時阻值應(yīng)為109.79 Ω，但是實測值為無窮大，即可認(rèn)定為傳感器內(nèi)部斷路[7]，更換同尺寸PT100溫度傳感器，故障排除。

PT100溫度傳感器是一種以鉑制成的電阻式溫度傳感器，具有抗振動、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、耐高壓等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各類加熱設(shè)備的溫度控制[8]。PT100溫度傳感器屬于正電阻系數(shù)，其阻值和溫度變化的關(guān)系式為阻值會隨著溫度上升而呈近似勻速的增長[9]，但并不是簡單的正比關(guān)系，而更應(yīng)該趨近于一條拋物線[10]。PT100溫度傳感器溫度在0 ℃時，阻值為100 Ω，溫度在100 ℃時，阻值為138.51 Ω，一般只要在室溫下測量其阻值并與PT100溫度傳感器的阻值-溫度對照表中的標(biāo)準(zhǔn)值比對，即可判斷該傳感器是否損壞[11]。

2.2 故障二

2.2.1 故障現(xiàn)象

屏幕出現(xiàn)故障信息提示Err：008，故障代碼含義為壓力過低。

2.2.2 故障分析

Err：008壓力過低故障報警來源于壓力傳感器給主板的輸入電壓信號異常，故障可能發(fā)生在壓力傳感器自身、蒸汽管路、滅菌艙，或者蒸汽管路、滅菌艙與大氣連通的各種閥門，具體分析如下：（1）門密封圈有臟污或破損，清理或更換門密封圈；（2）管路有泄漏，查找泄漏點并處置，重點排除空氣閥泄漏、干燥閥泄漏、蒸汽閥泄漏及安全閥泄漏；（3）滅菌艙壁壓力傳感器損壞；（4）蒸汽發(fā)生器內(nèi)壓力傳感器損壞。

2.2.3 故障排除

詢問該滅菌器操作使用人員得知門密封圈更換僅2個月，其使用時未見滅菌艙門處漏蒸汽及有異響，再開機(jī)試用，觀察蒸汽通道各閥門工作狀態(tài)，未觀察到有蒸汽泄漏，從而排除蒸汽管道漏氣原因；測試滅菌艙壁壓力傳感器的輸出值，發(fā)現(xiàn)滅菌艙內(nèi)壓力升高時輸出數(shù)值無變化，從而判定該壓力變送器失效，更換Tecsis 3296型壓力傳感器，Err：008故障排除；對壓力傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)確認(rèn)后，再行BD 脈動實驗，合格后交付使用科室。

壓力變送器原理見圖1，壓力作用在敏感元件兩側(cè)的隔離膜片上，通過隔離膜片和元件內(nèi)的填充液傳送到測量膜片兩側(cè)。壓力變送器由測量膜片與兩側(cè)絕緣片上的電極各組成一個電容器，當(dāng)兩側(cè)壓力不一致時，致使測量膜片產(chǎn)生位移，其位移量和壓力差成正比，故兩側(cè)電容量不等，通過振蕩和解調(diào)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成與壓力成正比的信號[12]。壓力和電壓或電流大小成線性關(guān)系，一般是正比關(guān)系，所以變送器輸出的電壓或電流隨壓力增大而增大。

圖1 壓力變送器原理圖

3 小結(jié)

Tuttnauer Elara-11預(yù)真空脈動蒸汽滅菌器屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品，其加熱配合溫度控制、壓力控制及電磁閥/鎖聯(lián)動，因工作于高溫、高壓環(huán)境且使用頻率高，所以實際故障率較高。該機(jī)型電路故障多集中于溫度控制和壓力控制等電路環(huán)節(jié)，機(jī)械故障也多集中于門鎖、過濾器閥芯等環(huán)節(jié)，只要臨床工程師對該機(jī)型內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)與電路控制基本原理有較全面的了解，即可以較快找出故障原因并及時排除故障。由于預(yù)真空滅菌器屬于感染控制類產(chǎn)品，是事關(guān)醫(yī)療用品滅菌效果的直接決定性因素，所以更換的壓力和溫度傳感器一定要符合要求，且在維修結(jié)束后一定要做BD 測試，合格后方可投入使用，否則會出現(xiàn)嚴(yán)重的不良后果。

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