史密斯注射泵电池及相关电路故障分析

雷硕

(福建医科大学附属第一医院 设备管理处，福建福州350005)

史密斯注射泵电池及相关电路故障分析

雷硕

(福建医科大学附属第一医院 设备管理处，福建福州350005)

针对史密斯WZ_50C6型注射泵电池及相关电路的日常故障，从电路组成出发，针对故障的诱发原理提出了相对应的处理方法。

史密斯;注射泵;电池;电压

注射泵在医院的工作中起着非常重要的作用，在病人转移过程中应用微量注射泵时，要求在输液器在脱离交流电源使用内置电池供电状态下，报警迅速，持续工作时间稳定。如果注射泵不能正常有效工作，会给患者制造紧张气氛影响治疗效果，增加医护人员的工作量;倘若注射泵在抢救过程中突然停止运行，可能会引发医疗事故，引起医患纠纷，从而影响医院效益。因此，注射泵虽然不如大型医疗仪器贵重，但在脱离交流电源供电状态下能正常使用是临床科室工作中十分重要的环节。本文介绍史密斯WZ50_C6型注射泵(以下简称注射泵)电池及相关电路的原理和典型故障。

1 报警和指示灯

注射泵在脱离交流电源供电状态下是依靠充电电池来提供直流电源。当泵脱离交流电开机或使用过程中脱离交流电时，脱电报警指示灯(黄色)闪烁，并伴有间断性蜂鸣音出现脱电报警后，按“静音”键即可消除蜂鸣音，蜂鸣音消除后，脱电报警指示灯常亮，应当指出的是临床医护人员使用中常将脱电报警误认为电池欠压报警。当电池即将耗尽时，电池欠压报警指示灯(红色)闪烁，并伴有间断蜂鸣音;此时，按“静音”键可消除蜂鸣音。当电池完全耗尽时，电池欠压报警指示灯(红色)常亮，并伴有持续蜂鸣音。

2 电池

如果电池按要求充电后完全不能在脱离交流电源供电状态下使用，则先检查电池及电池相关附件:(1)检查电池连线是否损坏、脱落、虚焊;(2)检查电池插头、插座是否连接完好，线路板上电池线插座通往相应连接点的连线是否损坏、虚焊;(3)若电池仍然无法正常充、放电，则断开电池负极，将万用表或安培表以串联方式，一段连接于与线路板与电池正极连接点，另外一段连接于电池组正极，在电池耗尽状态下测量直流电流，其值应在200mA左右，如该值不正常，则说明电池已损坏，需更换同规格电池组;(4)排除电池及其附件损坏的因素后应检测充电电路。

3 充电电路

3.1 充电电路工作原理

图1 充电电路图

如图1所示，交流电源经过变压器转换成16．8V的交流输出，经过桥堆KBP304，电容C1的整流滤波后输出 22．5V左右的直流电压，U1(L7818)稳压输出18V经过D4(1N4007)输出。给电池的充电主要有 U3(LM741)，Q1(2N5551)，Q2(TIP42C)组成，通过调节可调变阻器R3可以使U3(LM741)的6脚输出不同的电压值，从而实现通过改变 Q1(2N5551)，Q2(TIP42C)电流大小改变充电电压的大小。确认电池确实电量不足或已耗尽，插上电池插头，接通交流电源，不开机，使电池处于充电状态，此时，电池充电指示灯(红色LED)亮，当电池充满后该指标灯熄灭。U3的6脚输出高电压使Q1导通，充电指示灯亮。Q2的2脚经D2(1N4007)给电池充电［1］。

3.2 故障处理过程

打开同一类型注射泵对比测试，U1的输入端有正常值 22．5V则桥堆没有损坏，测量 U1(L7818)的输出端有正常值18V则判断L7818本身没有损坏，同时电路没有存在短路的情况;检测电池插座正极应有14．0±0．4V充电电压;若充电电压不正常，则旋转电位器R3进行调节;若无论怎样调节都不能调到正常值，则检测 IN29电压，如果检测出的电压不是5±0．2V则更换U2并检查相关电路上的D1，C18;此时发现D2的负端没有电压，焊下D2接入测试电路测量，D2能够正常正向导通反向截止输出，则判断D2完好。继续沿着电路测试发现Q2的2脚没有任何输出，测量后发现Q2内部断路，更换同型号配件后，电路各项测试点数值即恢复正常。

4 报警电路

图2 报警电路图

(1)若遇到电池性能正常、充电电路正常，在泵使用过程中出现异常电池欠压报警应重新调试或检修电池电量不足和电池耗尽报警电路。

(2)电池欠压报警工作原理:如图2所示，当电池电压不足U5(LM741)2脚采样R18电压低于来自于D6的3脚5V电压，6管脚输出高电平，使得Q4导通将信号输入单片机处理后发出报警信号，此时泵会发出间断的声光报警，此报警可以消除，泵以10mL/h的速率可以继续工作15min左右［2］。

(3)电池欠压报警异常处理方法:检查U5的2脚，正常值应为6．7V;如果出现较大偏差则调节R18变阻器;当调节变阻器无法调节至正常值时应检查U5的3脚，正常值为5V，如果偏差较大应更换D6;最后检查U7(78L05CV)的输出端，正常值也为5V，如果有偏差则更换U7。

(4)电池电量耗尽报警工作原理:当电池电量耗尽，U4(LM741)2脚采样R12变阻器一段电压低于3脚5V电压(D5，1N4733稳压管所得)6管脚输出高电平是的Q3(2N5551)导通将信号输入单片机后发出报警信号，泵停止工作并持续发出报警直至电池完全耗尽。

(5)电池电量耗尽报警异常处理方法:当电池电量耗尽报警异常时，先检查U4的2脚正常值为7．8V，如果偏差较大则调节R12变阻器;当调节变阻器无法调节至正常值时，检查U4的3脚是否有正常值5V，如果偏差较大应更换D6;最后检查U8(78L05CZ)的输出端，正常值应为5V，如果有偏差则更换U8。

(6)调试电池电量不足和电池耗尽报警电路:

①用直流稳压电源线路板电池插座处接入代替电池组，将电池电量不足和电池耗尽两个报警电位器全部顺时针旋转调节到底;

②将稳压电源输出电压调至11．5±0．1V，开机，将流速设置为0．5mL/h，启动让泵运行;

③逆时针缓慢旋转调节电池电量不足报警调节电位器，直至泵面板上“电池欠压”指标灯闪烁，并伴有间断性蜂鸣音;

④将泵关机，调节稳压电源输出电压为10．3 ±0．1V，开机，将流速设置为0．5mL/h，启动让泵运行;

⑤逆时针缓慢旋转调节电池耗尽报警调节电位器，直至泵面板上“电池欠压”指标灯常亮，并伴有连续蜂鸣音［3］;

(7)如调试电池电量不足和电池耗尽报警电路后仍有类似异常报警出现，则首先检查从单片机16引脚是否有5V电压，如偏差较大则判断为单片机损坏需更换，其次检查相关的的报警电路上T1(2N5551)集电极C，当其鸣叫状态时为0V，无声状态时为4．7V，如果偏差较大则更换T1。

5 小结

注射泵电池及其相关电路并不复杂，经过分析工作原理提出了常见相关故障的检测方向，以供同行参考。

［1］李桂伟，王军华．医疗设备常见故障分析与维修管理［J］．中国医学装备，2009，6(8):52．

［2］晋虎．浙大FWZ-50C6注射泵电源板电路图分析及典型故障处理 ［J］．中国医学装备，2012，9(3):85．

［3］史密斯维修手册文件［G］．2009．第C版15-16．

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1002-2376(2015)02-0093-02

2014-10-14