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维修医学仪器需要掌握哪些知识?

【学院新闻】 2019-07-30

关注一、医学仪器的特点及故障规律

 
1.医学仪器的特点 
医学仪器是用于疾病治疗和诊断、疾病研究和药物分析的现代化仪器,其主要特点如下: 

(1)技术先进精度高医学仪器多是集光、机、电于一体的仪器,使用器件种类繁多。尤其是随着仪器自动化程度的提高和仪器小型化,仪器功能的不断增强,各种自动检测、自动控制功能的增加,使仪器更加紧凑、结构更加复杂。到目前,可以说在医学各个领域都有医学仪器的应用。不同用途、不同原理的大小医学仪器上千种。医学仪器常涉及光学、机械、电子、计算机、材料、传感器、生物化学、放射等技术领域,是多学科技术相互渗透和结合的产物。它涉及技术领域越来越广。医学仪器始终跟踪各相关学科的前沿。电子技术的发展、电子计算机的应用、新材料新器件的应用,新的分析方法等都在医学仪器中体现出来。可以说现代医学仪器是技术密集、知识密集、资金密集的产品,它集微电了技术、计算机技术信息处理技术、自动化技术、图像重建技术、光纤技术、遥控技术等为一体的高科技产品。医学仪器要求精度高,尤其是医学仪器,它是用来测量某些物质的存在、组成、结构及特性的,并给出定性甚至定量的分析结果。 

 

(2)准确性和安全性能要求高因为医学仪器有的是直接作用于人体的治疗仪器和诊断仪器,必须考虑仪器的安全性问题。另外还有一些不直接作用于人体的诊断和检测类仪器,由于其检测结果是为诊断疾病提供参考依据的,所以其准确度要求是桐当高的。也正因为如此,在医学仪器中有很多种仪器是国家计量监督局规定的强制检定项目。 
    

(3)对环境要求高由于医学仪器具有以上特点,以及其中某些关键器件的特殊性质,所以仪器对环境条件要求很高。诸如:仪器的接地要求、对电源电压要求、对环境温度的要求、以及防尘、防潮、防热、防震、防蚀等其他要求。 


    

2.仪器故障出现的规律 

(1)医学仪器出现故障的一般规律一般规律是:在仪器使用的早期,出现故障的可能性较高,主要是由于元器件的质量不佳、筛选老化处理不严格、装配工艺上的缺陷、设计不合理以及人为的操作失误等因素所引起,因此,这一时期的可靠性较低或者说故障发生率较高。这个时期称为仪器的早期故障期(一般这也是厂家对仪器的保修期。 


经过一段时间的运行后,仪器的元件、机构经过合理的调整,都已逐步适应正常的运行状态,仪器进入稳定使用期,故障的发生率较低,而且一般都是偶然性故障居多。此时仪器处于最佳工作状态,这一时期称为有效使用期(这一时期也在仪器有效寿命期内。 


经过长时间的运行以后,随着各种元件,尤其是易损元件、结构的磨损、损耗程度逐渐增加,仪器的故障发生率又逐渐上升,这个时期为仪器的损耗故障期(通常接近仪器有效寿命或超期服役。 


一般仪器早期故障常发生于电子元器件上,而损耗期故障则多见于机械零部件或光学零部件,以及一些易损的特殊部件。 
其实故障的难易很难区分,一般认为引起故障的因素比较多、隐蔽性大、判断方法和过程繁杂的故障为疑难故障,其他容易诊断的、常见的故障是简单故障。对于一般仪器维修来说,遇到的80%以上均为简单故障。运用对该仪器的一般知识即可解决,而不到20%为疑难故障。这就和医生看病一样。 
   

(2)医学仪器出现故障的一些特殊规律。

 

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不同类别的仪器出现故障的规律性。这与其结构原理有关。比如医用检验仪器,结构中包含气路、液路和光路的仪器较多,而气路、液路和光路与电路比较而言出现故障机会较多。据统计医用检验仪器有近80%的故障发生在管路和光路中。而诊断和治疗类仪器故障多发生在电路部分;显微镜机械故障较多。

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某种仪器出现故障的规律性。这可能与厂家仪器设计存在缺陷有关,以及与仪器对环境的特殊要求等有关。例如某种仪器,它的电源总出现相同故障。

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某些功能模块容易出现故障。比如常见的电源模块、功率驱动模块、高压模块、执行模块、活动连接模块等。这些模块由于其处于高电压、大电流、高温、高功率或容易移动等不稳定、不安全的条件下。一旦这些条件发生变化,这些模块很容易首先发生故障。

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某些特殊部件容易出现故障。一是一些正常的损耗器件(其寿命远小于仪器寿命,需要定期更换的特殊部件)。比如:标准电池、测量电极、光源灯泡、密封胶圈、胶管等。二是一些容易损耗和损坏的器件,比如活动传感器、小孔管、信号导线、CMOS芯片、高压电容、电磁阀、电机、气泵等。

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二、故障种类及发生原因


仪器的故障分必然性故障和偶然性故障。必然性故障是各种元器件、部件经长期使用后,性能和结构发生变化,导敛仪器无法进行正常的工作,如元器件老化、变质,电位器磨损等。偶然性故障是指各种元器件、结构等因受外界条件的影响,出现突发性质变,而使仪器不能进行正常的工作,如交流电压过高、仪器受冲击、静电影响等。产生故障的原因具体分析如下: 
    

(1)人为引起的故障(偶然故障)。这类故障是由于操作不当引起的,一般多由操作人员对使用程序不熟练或不注意所造成的。这类故障轻者导致仪器不能正常工作,重者可能损坏仪器。如信号连接线接触不良,导致仪器不能正常工作;又如带电拔插电路板,造成CMOS芯片损坏等。因此,在操作使用前,必须熟读用户使用说明书,了解正确的使用操作步骤,慎重行事才能减少这类故障的产生。 
    

(2)仪器设备质量缺陷引起的故障(必然故障)1)元器件质量不好造成的故障:这类故障因元器件本身质量不好所造成,同一类元件发生故障具有一定的规律。常用元器件的常见故障如附表所示。2)设计不合理造成的故障:这方面的故障有时会导致有关元器件频繁损坏,有时则可能使仪器性能下降而无法正常工作。这类故障多见于新产品。3)装配工艺上因疏忽造成的故障:这类故障多在装配过程中因虚焊、接插件接触不良以及各种原因引起的碰线、短路、断线、零件松脱产生的。 
    

(3)长期使用后的故障(必然故障)。这类故障与元器件使用寿命有关,因各种元器件衰老所致,所以是必然性故障。从上表中可以看出,大多数器件长期使用后,均会出现故障,例如光电器件、膜电极老化、显示器的老化、机械零件的逐渐磨损、通气通液管路的老化等等。 
 各元器件的使用寿命差别很大,因此要使仪器能够长期正常工作,除了对易损元件加强维护外,及时更换这类元器件也不失为一种积极手段。 
    

(4)外因所致的故障(偶然故障)。仪器设备使用环境的条件不符合要求,常常是造成仪器故障的主要原因。一般环境条件指的是市电电压、温度、湿度、电场、磁场、振动等因素。 
以上讨论了医学仪器的特点和出现故障的规律,这些对于“医学仪器维修”关系很大,甚至在了解和掌握了故障出现规律后,可以用最简洁的维修方案,发现和排除某些故障。