TLC-II恒速注射泵基本原理与常见故障

2013-01-30云庆辉

中国医学装备 2013年11期

云庆辉晋虎

1 TCL-II型注射泵的组成

T C L-I I恒速注射泵基本功能是由单片机STC125410A整体来控制完成[1-4]。其主要组成为两块电路板，分别是前置显示按键板和主控制电机板。在主控板上由单片机、隔离光耦驱动及电机驱动三大独立电路组成，电机、传感器和电源组合为一体(如图1所示)。

前置按键和显示面板是一组两个分开的板件，按键由薄膜按键组成矩阵形式，上面带有微型LED指示发光管，显示面板是独立的逻辑数码管。主控制板上有连接的电源，各路传感器、按键和显示板与电机合为一体。

2 电源板输入输出接口及主控制板典型电路原理分析

2.1 电源板电路

图1 TCL-II型注射泵基本框图

如图2所示，电源板工作时输出基本由12 V、5 V两路电压组成，另有3路反馈电路用于启动电源板全面工作。基本流程为220 V市电加入电源板输出只有5 V电压(即待机电压)，5 V电源主要用于供给单片机和交流指示灯。当开启电源开机开关后电源板有12 V电源输出，12 V电源用于供给电机驱动电路。电源板有12 V、5 V两组电压后注射泵开始全面工作。电源板上的A/B/LD三线用于保护电路，在A点电压上电片机给予低电。A点电压为5.3 V时电源板输出电压正常，当某电路发生故障电片机给予高电平时A点电压为9.3 V，电源板输出电压关闭，起到保护作用。

图2 电源板接口输出电压

2.2 主控制板典型电路

如图3所示，A相、B相、C相、D相均由单片机控制，分别控制光耦驱动TA8435的3、5、7、10管脚。TA8435的3管脚为使能端，分别控制A相和B相工作；5管脚为CW正反向控制电路；7管脚为时钟输入端，可选择单双时钟输入，最大时钟频率为5 kHz；10管脚为VNF输入控制(工作电流控制)端。其中24和15管脚为B相和A相输出电源供电端，18和21管脚为B相和A相电流检测端，16和19管脚外接电机线圈，B相输出16管脚为负，19管脚为正。20和23管脚外接电机线圈，A相输出20管脚为负、23管脚为正。

电机在工作时3管脚控制B相、A相工作，5管脚控制电机速度，7管脚控制工作频率，10管脚限制最大电流，2管脚复位等基本程序来完成电机驱动控制。

图3 电机控制驱动电路

3 常见故障实例与排除

3.1 实例一

(1)故障现象。开机运行时机器报警，推杆不能向前推动。

(2)故障分析与排除。推杆不能向前推动表明，该故障有可能出自于电机故障、电机齿轮传动轴故障及推杆本身故障。维修时首先拆开机器，接上电源开机检测电机是否转动；如电机转动正常，查看机械轴有无脱落或断裂损坏，如有异常再开盖进行处理。多次维修时发现，传动机械轴左边顶端卡片易损，更换相对应的卡片并固定好转动轴承，然后加固处理轴承的两端，开机试机工作正常[5-6]。

3.2 实例二

(1)故障现象。开机后机器无反应。

(2)故障分析与排除。机器打开后无变化时首先排查交流电源供给是否正常，然后检查电源开关是否正常。通常开关使用长久后容易损坏，如有损坏，更换电源开关即可[6]。思路高TCL-II注射泵在设计时只要加上交流电源在前置显示面板上交流指示灯就会常量，检修时观察交流指示灯亮否，然后打开机盖检测电源板输出电压(如图2所示)，检测12 V电压若不正常而其他电压正常则表明电源板故障，此时更换或维修电源板即可；若输出电压不正常，且输出电压A点电压测量后为9 V左右，表明单片机故障或从单片机到A点的连接白色导线断裂或虚焊，重新加固或处理即可。值得注意的是，检修前应断开机器内部的电池，其内部电池电压低时可导致开机失败。

3.3 实例三

(1)故障现象。开机时机器报警，而机器工作后正常，但注射器规格指示灯不亮。

(2)故障分析与排除。开机后机器报警查看闪烁指示灯的故障所在，通常根据指示灯提示排除故障。测试推动杆是否卡死，若无变化时打开机器处理相对应的传感器，故障则修复。传感器损坏或传感器连接导线损坏，将其更换后故障排除。

注射器规格指示灯不亮的故障是由于前置面板所使用的是薄膜按键和指示灯，将其更换后故障则会排除。

3.4 实例四

(1)故障现象。开机调好参数按下开始键后推动杆不工作；电机不转动，但有电机转动声。

(2)故障分析与排除。推动杆不工作而电机能够转动表明，故障发生于电机到推动杆的传动部分，通常是由于电机传送带脱落所致，重新安装后故障排除。

电机不转动主要有3个原因：①电机本身故障；②电机驱动故障；③电机控制故障。在维修检测时应利用逆向检测方法：①检测电机故障，测量电机本身线圈是否断开，电机是否烧毁，以排除电机故障；②检测电机驱动片TA8435HQ12 V和5 V供电电源是否正常，如正常则更换TA8435HQ电机驱动片，故障则会排除，若更换电机驱动片后故障依旧，表明从单片机到TA8435HQ电机驱动片中途有故障或单片机损坏；③更换单片机排除故障。在维修此故障时首先排除注射泵的所有传感器电路，当传感器有故障时，使输送至单片机的信号抑制单片机而停止工作[6-7]。

3.5 实例五

(1)故障现象。注射泵使用久后出现阻塞压力、计量检测不准确。注射泵内部有响声。

(2)故障分析与排除。注射泵由机械部分和电路部分组成，使用久后机械部分因磨损会产生对应性的误差，传感器检测的机械位置、动力信号随之而漂移，传送至单片机的信号有偏差而引起故障，处理该故障时只需调节单片机内部程序即可。程序的调节：在机器本身的主板上留有外部调节接口，可用来修改或者升级程序[8]。该功能只有生产厂商所掌握。

注射泵使用长久后经常会使其内部有东西脱落而晃动，发出响声，拆机查看并处理后故障排除。