德尔格C2000型婴儿培养箱的故障分析与维修

敬微微，杨嘉文（通信作者）

1 中国医科大学附属第一医院资产管理部 （辽宁沈阳 110001）；2 中国医科大学附属盛京医院医疗设备部 （辽宁沈阳 110004）

新生儿特别是极低体重早产儿对环境要求较高，婴儿培养箱是提高早产儿生存率不可或缺的医疗设备[1-2]。婴儿培养箱可为早产儿提供一个空气洁净、温湿度及氧浓度恒定的环境。同时，婴儿培养箱可减少外界环境对早产儿的不良刺激，降低感染风险，是新生儿感染控制工作流程中的重要环节。医疗设备工程师的日常维修[3-5]及维护保养[6-9]能保障设备的安全使用，节约维修成本。现简单介绍德尔格C2000型婴儿培养箱的工作原理，并对其常见故障的分析及排除方法进行总结。

1 工作原理

1.1 设备基本情况

德尔格C2000型婴儿培养箱是一种模块化控制的婴儿培养箱，可过滤进入箱内的空气，保证箱内空气洁净，同时精确控制温度、湿度和氧浓度[10-11]，且在箱内即可称量体重，减少感染风险，为早产儿提供一个稳定的环境。

1.2 工作原理

德尔格C2000型婴儿培养箱的控制器控制各个参数模块，利用增压空气循环系统控制箱内温度、湿度和氧浓度，其结构见图1。设备运行后，室内空气在电动驱动叶轮的作用下通过进气过滤器，吸入的新鲜空气和再循环的空气直接通过加热器，加热的空气向上沿着主挡板的前、后狭缝进入箱内。该设备是第一个具备双道气流的婴儿培养箱，其双层罩设计可以减少热量辐射。在婴儿隔室内循环之后，空气向下通过位于主挡板右侧的狭缝，回到叶轮中。空气循环过程中经过传感器模块（温度传感器、湿度传感器及氧传感器），可将箱内参数信息反馈给控制器。医务人员打开防护罩的观察板时，空气向上流出开口，形成暖空气幕，可以最大限度减少热量流失。培养箱的湿化功能由内置增湿器完成，其是由贮水槽、集合管组件和蒸发器组件构成的三元系统，可使培养箱的相对湿度以1%的增量保持在30%～95%。由于输送的是水蒸气，培养箱可对环境的改变快速做出调节，并且高湿度环境也不易有雾气。贮水槽与箱内空气隔离可有效防止微生物转移，并且将水加热至100 ℃输送水蒸气可有效减少感染。培养箱连接氧源，氧气调节系统通过阀门和氧气传感器模块调节氧气流量，控制箱内的氧浓度。在培养箱内部衬垫下方有称量系统，控制器处理负荷横梁信息将重量信息显示在控制器主屏幕上。

图1 德尔格C2000型婴儿培养箱结构

2 故障实例

2.1 故障1

2.1.1 故障现象

氧电池失效。

2.1.2 故障分析和处理

若使用氧浓度调节功能控制培养箱内的氧含量，则需先将氧传感器校准至室内空气水平（21%）。操作步骤如下：（1）按下解锁键解锁控制器主屏幕，在当前页面按下氧气功能键；（2）按下开启功能键，然后按下校准功能键；（3）显示“传感器滑出”信息，在5 s内将传感器模块从防护罩中滑出；（4）完成校准时，在氧气窗口显示“校准通过”；（5）将传感器模块滑入防护罩，按下开启功能键并设置所需氧浓度；（6）如显示“校准失败”，则重复此程序。

如果校准程序再次失败，则提示氧电池失效（氧电池寿命一般为1年），需更换氧电池。从培养箱防护罩中取出传感器模块，拆除氧气传感器的盖子，从固定板上取出氧电池，更换2块氧电池并连接至传感器模块，重复上述校准步骤直至校准通过。

2.2 故障2

2.2.1 故障现象

湿度过低报警，湿度无法到达设定值。

2.2.2 故障分析和处理

内置增湿器的贮水槽容积为1 L，贮水槽位于培养箱机壳前部的隔室里，可目测检查其水位。当锁定固定把手关闭隔室时，贮水槽将与集合管连接，维持蒸发器的恒定水位，确保蒸发器的最佳响应。蒸发器组件将水温升高至沸点，使其汽化并进入箱内提高相对湿度。传感器模块中含有湿度传感器，控制器根据相对湿度调节蒸发器上的加热器功率控制汽化速率。当蒸发器的温度过高时，蒸发器表面的温度传感器弹片自动弹出断电。蒸发器的局部电路见图2。当湿度系统监测到箱内湿度低于设定值的10%达15 min以上，将发出视觉和听觉的“湿度过低”警报。

图2 蒸发器的电路

首先应查看贮水槽水位，判断是否缺水，若缺水可添加蒸馏水，若不缺水则应拆下内置增湿器，进行故障分析。常见故障：（1）蒸馏水长时间加热，蒸发器组件内会存在一定的杂质附着在蒸发器内部，蒸发器供水不足，湿化效果显著下降；（2）蒸发器上的耐高温密封元件老化，水蒸气泄漏，未全部进入婴儿培养箱内；（3）蒸发器长时间缺水，温度传感器因过热保护而弹出；（4）温度传感器老化损坏；（5）蒸发器上的加热器损坏，无法加热。

若故障为前两种情况，应拆下并清理蒸发器，检查密封元件，若有损坏则需更换。温度传感器因过热保护弹片弹出后，按下复位键进行恢复。若出现故障4、5，则需更换蒸发器。维修后，设备开机运行并使用湿度模式（设置相对湿度），检查箱内湿度是否与湿度计相符。

2.3 故障3

2.3.1 故障现象

气流过低报警。

2.3.2 故障分析和处理

培养箱内的空气流通不畅会发出视觉和听觉的“气流过低”警报。此时，应关闭培养箱，打开防护罩，取出托盘，先检查叶轮室内部是否有异物影响叶轮正常转动。其次，由于临床使用后会对叶轮进行擦拭及清洗，清洗后安装可能不到位，容易卡在上方的叶轮盖，导致叶轮无法正常转动。在清理完成或安装到位后，按住消音键同时打开电源键开机，系统进入自检模式，在控制器主屏幕上可见叶轮转速信息。关闭防护罩观察板时，叶轮转速应在1 500 r/min左右，打开防护罩观察板时，转速应在2 000 r/min左右。若叶轮转速正常，婴儿保温箱重启后，“气流过低”报警消除。若转速为0或低于以上区间，则需拆下电机进行检查。由于长时间使用，电机转轴上的轴承磨损会导致电机无法正常启动或转速过低，此时应购买相同规格轴承并进行更换，以排除故障。

3 讨论

婴儿培养箱在医疗工作中有着不可替代的作用，医疗设备工程师应熟知设备的结构和工作原理，掌握设备的操作及维修技能。在婴儿培养箱投入临床使用前，医疗设备部应对其安全性进行检测[12]，在使用过程中应进行风险分析及控制[13-14]，同时检测其电气安全[15]，维修和保养之后应对其安全性和有效性进行测试[12，16]。本研究对德尔格C2000型婴儿培养箱的工作原理及结构进行简单概括，对使用过程中易出现的故障进行分析及总结，以帮助医疗设备工程师快速判断故障点并及时修复。此外，日常工作中应注重医疗设备的维护保养工作，以降低设备故障率，减少不良事件的发生[17]。