新式牙科綜合治療儀工作原理及故障維修

畢洪峰

勝利油田中心醫院醫學裝備部（山東東營 257000）

隨著人民生活水平的不斷提升，對口腔健康問題關注程度越來越高。第三次全國口腔健康流行病學調查顯示，年齡35～44 歲、65～77 歲人群牙周健康率分別為14.5%和14.4%[1]。牙科綜合治療儀是醫院口腔科醫師為患者進行檢查和治療不可或缺的醫療設備[2]，提高了臨床的治療效率和質量。而一旦牙科綜合治療儀功能出現異常，會給口腔科臨床工作的開展造成極大困擾[3]。隨著牙齦疾病的越發嚴重，以及患者對服務質量的要求越來越高，新式牙科綜合治療儀因其性能穩定、故障率低，深得臨床醫師的青睞。但新式牙科綜合治療儀的氣路、水路、電路均較復雜，如果發生故障，維修將非常困難。本研究通過對設備的組成、工作原理及常見故障進行分析，為工程師提供故障解決方法，保障牙科綜合治療儀的正常運行。

1 設備組成及工作原理

1.1 設備組成

新式牙科綜合治療儀主要由患者座椅、痰盂箱、手術燈、觀片燈、器械臂、器械盤、高低速手機、三用槍（共2 支，冷三用槍、熱三用槍各1 支）、吸唾管（共2 支，強吸唾管、弱吸唾管各1 支）、腳踏開關、控制面板等組成。

1.2 設備工作原理

新式牙科綜合治療儀的工作原理與舊式有區別，但工作原理基本包括水路、氣路和電路等環節[4]，由液路、正壓氣路、負壓氣路和電路一起配合聯動實現，各環節缺一不可。液路為三用槍、痰盂、口杯用水、助手位提供水源，通過電磁閥的通斷實現開關。正壓氣路分為兩路：一路通過主控閥到達高低速手機和三用槍，為高低速手機提供動力并為三用槍提供氣源；另一路作為控制氣，連接氣控水閥、氣控氣閥，實現以氣控氣、以氣控液，控制治療儀的總進水和總進氣。負壓氣路為吸唾管提供負壓，舊式牙科綜合治療儀可以通過射流產生負壓，但抽吸量有限，穩定性差，而新式牙科綜合治療儀直接連接負壓裝置，流量大、穩定高能，可有效地解決這一問題。電路為整個牙科綜合治療儀提供電源，通過電機實現患者座椅的動作，醫師可通過按鍵板或腳控開關調節患者靠背和椅架，將其調整到合適的治療位置[5]，患者座椅的升降和仰臥主要通過電機帶動渦輪蝸桿的傳動機構實現，而渦輪蝸桿機構具有自鎖功能，可以保證患者處于所需要的治療位置，而不會在治療過程中變動位置。

牙科綜合治療儀需要的氣源、水源、電源、負壓源及排污口都是從牙椅前端引出的。合適的氣源和水源對于整臺設備的使用壽命至關重要。新式牙科綜合治療儀需要的氣壓為0.5～0.7 MPa，流量為80 L/min 左右。負壓的壓力大小分為兩種，動態壓力需要大于40 mbar，靜態壓力為180 mbar 左右。使用過程中容易出現水管線堵塞問題，所以對水源的要求額外高。水的硬度為8.5～12 dH，PH為7.2～7.8，水質偏堿性。設備用水需進行過濾，過濾的雜質尺寸不能超過80 μm，水壓為0.2～0.6 MPa，水流量為5 L/min，排污口應滿足最大排水量5 L/min。

2 常見故障維修

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

使用吸唾管時，吸唾管無負壓。

2.1.2 故障分析

負壓泵可為整個牙科綜合治療儀提供負壓吸引，如果負壓泵停止工作，則會導致整個負壓系統沒有負壓，吸唾管肯定也無負壓；負壓啟動信號由強吸掛架和弱吸掛架上的開關決定，當將吸唾管從吸掛架上被拿起來使用時，開關閉合，電路導通，電磁閥得電，吸唾管整個氣路聯通，吸唾管有負壓。當將吸唾管掛放在吸掛架上時，電路斷開，電磁閥失電，吸唾管整個氣路截止，吸唾管無負壓。吸唾觸發開關具有緊急停止吸唾管的功能，可在關鍵時刻起到安全保護作用。如果被觸發，同樣會使電路斷開，電磁閥失電，吸唾管整個氣路截止，吸唾管無負壓。負壓選位閥出現卡閥也是一種常見現象，卡閥導致負壓選位閥即使在通電情況下也不工作，整個負壓氣路截止，導致吸唾管無負壓。

2.1.3 故障維修（1）檢查負壓泵能否正常工作，為降低噪聲對工作產生的影響，負壓泵一般被置于地下室或遠離工作的區域，如果負壓泵處于停止狀態，其常見故障有電機缺相運行、泵長時間未用導致銹蝕、電機供電電壓不足、電機過熱導致熱保護啟動、泵內吸入雜物導致卡泵等，需要分析具體原因，對負壓泵進行針對性維修。（2）如果負壓泵是正常的，說明整個負壓系統供氣是沒問題的，下一步需對負壓啟動信號進行檢查，可以用萬用表的“通斷擋”測量吸掛架上的開關是否正常，如果取下吸唾管，萬用表發出鳴聲，說明吸掛架開關正常，如果萬用表不發出鳴聲，說明吸掛架上的開關異常，對吸掛架進行維修即可恢復負壓。（3）如果負壓啟動信號是正常的，下一步需要檢查吸唾觸發開關是否處于停止狀態，若不小心碰到了觸發開關，電路是斷開的，電磁閥處于截止狀態，吸唾管無負壓，將觸發開關打開即可。（4）如果觸發開關是正常的，下一步需要對負壓選位閥進行檢查，首先用萬用表的“直流電壓擋”檢查輸入負壓選位閥兩端的電壓，如果供電異常，需要對電路板進行維修，維修完成即可恢復使用負壓。（5）如果負壓選位閥供電正常，說明可能是負壓選位閥本身出現了問題，最常見的問題是雜質太多導致卡閥現象或者線圈燒壞，無法產生磁力以吸引閥塊移動；通過判斷，可根據閥體的損壞程度，對選位閥進行維修或更換新選位閥。通過上述整個流程對故障進行一一判斷，即可解決吸唾管無負壓問題，消除故障。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

使用手術器械時，手術器械無響應。

2.2.2 故障分析

常用的手術器械包括高低速手機和三用槍。高低速手槍的旋轉是通過氣壓驅動氣動馬達實現的，三用槍的氣、水、霧3 種狀態是通過三用槍手柄上的開關實現的。當只打開氣路的電磁閥時，三用槍產生氣；當只打開液路的電磁閥，三用槍產生水；當氣路和液路的電磁閥同時打開時，三用槍產生霧。如果高低速手槍的進氣端無氣體進入，則沒有動力驅動氣動馬達轉動，高低速手槍無法工作；三用槍通過電磁閥的得電和失電實現氣、水、霧3 種模式的轉換，電磁閥不工作會導致三用槍無法工作；高低速手機和三用槍的擱架開關決定了電路的通斷，當手術器械放在擱架上時，電路斷開，高低速手機和三用槍無法工作；當手術器械從擱架上被拿起時，電路導通，高低速手機和三用槍工作，所以擱架故障會導致高低速手機和三用槍無法工作。微動開關可調節氣路或液路流量的大小，當微動開關關閉太緊時，相當于氣路或液路處于截止狀態，高低速手機和三用槍也無法工作。

2.2.3 故障維修

（1）對高低速手機供氣端的氣源進行檢查，如果沒有氣源，會直接導致高低速手機無法工作，需要對進氣端的氣源進行維修。（2）對于三用槍同樣需要進行供氣端和供水端氣源、水源的檢查，沒有氣源和水源，三用槍便無法工作，需要對進氣端的氣源和水源進行維修；還需檢查三用槍電磁閥的電壓是否因雜質太多而卡閥，如果電磁閥線圈兩端無電壓，只需對開關電源進行維修，保障電磁閥兩端電壓，如果卡閥，只需清除閥內雜質或更換新的電磁閥。（3）如果進氣端的氣路、液路和電磁閥正常，則需要確認擱架的開關是否處于導通狀態，可以用萬用表的“通斷擋”測量擱架上的開關是否正常，如果手術器械從擱架上被拿起時，萬用表發出鳴聲，說明開關正常，如果萬用表不發出鳴聲，說明擱架上的開關異常，需要更換擱架開關。（4）如果擱架開關正常，則推測微動開關調得太緊，導致整個氣路和液路處于截止狀態，只需對微動開關進行調節，調到適當位置即可。通過上述整個流程對故障進行一一判斷，即可解決手術器械無響應問題，消除故障。

2.3 故障三

2.3.1 故障現象

當打開沖洗痰盂的開關時，沖洗痰盂的水流太大，并從痰盂中溢出。

2.3.2 故障分析

沖洗痰盂開關的前方安裝了節流閥，節流閥是整個沖洗痰盂管路系統必不可少的一部分，節流閥開啟的大小可以影響出水量的大小。整個牙科綜合治療儀液路部分的水源都是由醫院供水經一系列過濾系統和凈化系統提供的，所以醫院供水系統中如果出現氣泡，也可能導致出水量變大。調水閥可控制整個液路系統水量的大小，其中膜片的完好程度決定了水量的大小，如果膜片破損導致密封不嚴，也可能導致出水量變大。

2.3.3 故障維修

（1）調節控制水量的節流閥，判斷一下水量是否可以減少，如果水量可以減少，說明節流閥的開關開得太大，將節流閥調小即可，如果現象未消除，則進行下一步判斷。（2）對醫院供水系統進行檢查，如果有氣泡出現，可以判斷是院方供水問題，需要醫院后勤部門對供水問題進行處理。（3）如果供水系統無氣泡，應該是調水閥膜片的問題，需要打開調水閥，對膜片進行檢查，如果膜片無法重新恢復，只需更換新的膜片即可。通過上述整個流程對故障進行一一判斷，即可解決沖洗痰盂水流大并溢出的問題，消除故障。

2.4 故障四

2.4.1 故障現象

通過按鍵面板控制患者座椅，患者座椅無法實現升降、仰臥功能。

2.4.2 故障分析

按鍵面板下方設有1 個安全開關，安全開關具有緊急停止患者座椅功能，在關鍵時刻起到安全保護作用。如果安全開關被觸發，導致按鍵面板無電，按鍵面板則無法實現患者座椅的升降、仰臥功能。按鍵面板上的按鍵是控制座椅升降、仰臥的直接開關，如果接觸不良，會導致信號指令傳達不到位，無法實現患者座椅的升降、仰臥指令。升降電機、仰臥電機是座椅升降和仰臥的直接執行元件，直接影響著座椅的升降、仰臥功能，如果出現損壞，會直接導致患者座椅的升降、仰臥功能失靈。

2.4.3 故障維修

（1）檢查安全開關是否被誤操作，如果安全開關不小心被觸發，整個按鍵面板的電路系統無電，只需解除安全開關觸發即可；如果安全開關未被觸發，下一步需要對按鍵面板進行檢查，按鍵面板常出現的問題是按鍵接觸不良，只需將按鍵面板取下，用橡皮擦拭或棉棒蘸乙醇擦拭，對按鍵進行除灰、除塵處理，清理完成后重新裝上控制面板即可。（2）如果患者座椅還是無法升降、仰臥，判斷可能是按鍵面板故障，更換新的按鍵面板即可。（3）如果更換按鍵面板后患者座椅還是無法工作，并排除了其他導致患者座椅無法工作的因素，可以考慮電機損壞；電機分為有刷電機和無刷電機，有刷電機經常出現的故障是碳刷接觸不良、碳刷不在刷握內、繞組不在中性位內；無刷電機經常出現霍爾元件脫焊或老化腐蝕、電機主相線燒斷線和圈繞組短路或斷路。（4）最后需要根據電機的損壞程度，對電機進行維修，或者更換新電機。通過上述整個流程對故障進行一一判斷，即可解決患者座椅無法升降、仰臥問題，消除故障。

2.5 故障五

2.5.1 故障現象

醫師單元的顯示器無顯示、按鍵無響應。

2.5.2 故障分析

為醫師單元顯示器提供電壓的是交流電，電壓為24 V，如果交流電的輸出電壓為零，則會導致顯示器黑屏，無顯示。顯示器的電路板是顯示器的主要控制板，直接控制顯示器能否正常顯示，如果電路板損毀，則會導致顯示器無顯示。醫師單元按鍵的接線接觸不良會導致按鍵無反應。

2.5.3 故障維修

（1）檢查顯示器的供電端是否有24 V 交流電，可以通過萬用表的“交流電壓擋”測量，如果交流電輸出電壓為零，需要對供電端進行檢查，判斷是接觸不良還是斷路。（2）如果供電端有電壓，說明供電端沒問題，下一步需要對CPU 進行檢查，如果CPU的指示燈是亮的，也需要對接線進行檢查，如果CPU的指示燈不亮，說明電路板損壞，需要更換電路板。當醫師單元的按鍵無響應時，需要檢查按鍵的連線，如果連線松動的話，將連線插緊即可；如果接線連接牢靠，需要對按鍵進行測試，通過測試最終判斷問題所在。通過上述整個流程對故障進一一判斷，即可解決顯示器無顯示、按鍵無響應問題，消除故障。

3 小結

本研究對新式牙科綜合治療儀的組成、工作原理及常見故障進行全方位的分析，使醫院工作人員對該設備有全面的了解和認識，在使用和維修時更方便，并將設備的功效最大化地發揮出來，更好地為患者提供優質服務。作為1 名工程師，在該設備出現故障時，要從水路、電路、氣路方面進行綜合分析，要思路清晰、循序漸進地分析故障原因。另外，還要加強設備的維護保養，保證臨床工作的有效開展[6]。維護保養包括日常保養和易損件的定期更換。日常保養可以延長設備的使用期限，減少故障；易損件的更換與設備的維護無關，不管如何維護，易損件的磨損都是難以避免的，因為使用過程中總是伴有摩擦、老化和變形等問題。牙科綜合治療儀的易損件有空氣濾芯、回油管的海綿、負壓過濾網、痰盂過濾網及管線的橡膠密封圈等。定期更換這些易損件，可以防止因零件老化而導致的管路堵塞、管線漏水漏氣等問題，降低牙科綜合治療儀的故障率。