婴儿培养箱的校准及常见故障分析

【摘要】婴儿培养箱作为婴幼儿临床治疗中的关键医疗设备，为病危儿、新生儿及早产儿提供了全面的医疗护理支持。一旦其出现异常，可能会导致严重的医疗事故。因此，对婴儿培养箱进行定期校准和及时处理潜在故障显得尤为重要。本文旨在深入研究婴儿培养箱的校准方法以及常见问题，从报警系统、电气安全性以及氧分析器的示值误差等方面对婴儿培养箱的校准进行了深入探讨，并针对婴儿培养箱在运行过程中存在的氧电池失效、湿度过低报警以及气温过低报警等故障，提出了相应的解决策略。

【关键词】婴儿培养箱；校准；故障分析

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.070

Calibration and Common Fault Analysis of Infant Incubator

ZHAO Ziyan， YU Hairong， MO Haiyan， LIU Yang

（Shandong Institute of Metrology， Jinan 250014， China）

Abstract： Infant incubators， as crucial medical equipment in the clinical treatment of infants and young children， provide comprehensive medical care support for critically ill infants， newborns， and premature babies. Any malfunction can lead to serious medical accidents. Therefore， regular calibration and prompt troubleshooting of infant incubators are particularly important. This article aims to conduct an in-depth study on the calibration methods and common problem for infant incubators. It delves into the calibration of infant incubators from aspects such as the alarm system， electrical safety， and the indicated error of the oxygen analyzer. Additionally， it proposes corresponding strategies to address issues that may arise during the operation of infant incubators， such as the failure of oxygen batteries， low humidity alarms， and low temperature alarms.

Keywords： infant incubator； calibration； fault analysis

孕妇在受孕期间若遭受意外因素，可能会增加分娩后胎儿成为低体重儿、病危儿、早产儿的风险。婴儿培养箱作为在现代医学发展过程中出现的成熟的医疗设备，其能够为这些特殊婴儿提供体温复苏、输液等医疗服务，不仅可以维持患儿的体温始终处于正常状态，还能有效预防病菌感染。婴儿培养箱在临床治疗中的应用日益广泛。因此，婴儿培养箱的任何故障都可能对婴幼儿的安全造成严重影响。本文通过分析婴儿培养箱的校准要点，并针对常见的故障提出针对性的解决策略，为婴儿培养箱的校准及故障处理提供参考。

1婴儿培养箱的原理分析

婴儿培养箱可以分为箱体和婴儿舱两个部分。婴儿舱位于箱体的上部，由有机玻璃制造而成，其主要是让医护人员就患儿的实际状况进行全方位观察。下方的舱体则是以各种医疗管路的进出口、独立操作舱门和其他设备为主，大致的组成部分包括风机、控制器、加热器等。

在婴儿培养箱正常运转的过程中，外部的空气会由风机引入舱体内部，经过内部的过滤系统处理后，再由加热器进行加热处理，随后与水箱顶部的蒸汽共同湿化，在此之后便可进入舱体中与氧气进行混合[1]。内部设置的控制器可以根据传感器实时采集的相关数据，针对数据的输出量进行调整，保障婴儿培养箱的运行指标能够满足预先设置的要求。另外，部分婴儿培养箱也设置了超温监控传感器，其主要功能是对温度数值的变化进行监测，并且会在温度异常时发出各种声光警报。热保护装置在警报响起时会自动开启，并关闭婴儿培养箱的加热器，确保婴儿培养箱内部的温度数值能够始终保持稳定。

2婴儿培养箱校准工作的要点分析

2.1报警功能校准

婴儿培养箱在日常使用过程中，如果出现运行数据异常，应能及时发出声光警报。这意味着报警系统是婴儿培养箱不可或缺的安全模块。医护人员能够及时对培养箱的运行状态进行监控和干预，从而防止对患儿生命安全构成威胁。在校准婴儿培养箱的报警功能时，校准人员将主要对电源中断报警、风机报警和过热报警等指标进行校准。

婴儿培养箱在正常运转的过程中，校准人员应先切换到外部供电方可进行校准。需要注意的是，婴儿培养箱一般都安装了备用电池，甚至部分婴儿培养箱还设置了UPS不间断电源系统，因而校准人员阻断了外部供电后，婴儿培养箱依旧能维持正常的工作状态，反而不会立即触发报警现象。为了避免在校准过程中出现结论判断失误的问题，针对这些特殊的婴儿培养箱，校准人员需要先拆卸备用电池或针对UPS设备进行阻断处理，然后再针对电源中断报警进行验证[2]。部分较为陈旧的婴儿培养箱尚未设置风机报警功能模块，如果校准人员选择使用阻挡进风口的方法进行校准，有可能会造成硬件烧毁。具有风机模块的婴儿培养箱，在校准过程中校准人员可以对其风机模块进行拆卸，并就风机的报警功能进行验证。婴儿培养箱过热报警校准需要利用加热设备对婴儿培养箱内部设置的超温监控传感器进行加热处理，但部分婴儿培养箱的舱体内部存在一定浓度的氧气，为了避免在校准过程中出现风险，可以选择使用常见的硅胶笔套，将其在60℃的热水中先浸泡一段时间，然后直接覆盖在超温监控传感器的表面上，通过这样的方法对过热报警功能进行验证。

2.2电气安全校准

通过对婴儿培养箱电气安全进行校准能够有效规避因为各种非功能性电流对患儿及医护人员带来的电击伤害。在校准过程中，校准人员应优先进行保护接地电阻测试，将婴儿培养箱的电源插头和分析仪的设备插座连接起来，然后将分析仪器调整到对应的测试模式，调零接线柱转头需要插入调零的插孔中，并且分析仪的输入插孔需要和线缆一端进行连接，利用测试夹进行固定，实施相应的操作可以在抵消接地线缆电阻之后，对接地的电阻数据进行读取、记录，且这一数值不得超过0.1Ω。在此之后，校准人员需要对机壳漏电流进行测试，并将分析仪器调整到对应的工作模式上，分析仪器的输入插孔需要插入线缆一端，测试夹需要在机壳金属部分进行固定。随后校准人员便可以打开电源测试机壳漏电流，该数值要始终控制在100μA[3]。如果机壳有分散的金属部位，同样需要对这些部位进行逐一检测，并对其数值进行记录，以此为基础就机壳漏电流的最大数值进行测试。在此之后，校准人员需要将婴儿培养箱的皮肤温度传感器和分析仪器进行连接，对患者漏电流进行检测。在电源开启之后，校准人员需要在交直流模式下不断进行切换，对两种模式下的测量数值进行精准记录。

2.3氧分析器示值误差以及浓度监测报警校准

部分婴幼儿在出生时因受到多种因素的影响，必须在婴儿培养箱内生活一段时间，由婴儿培养箱为其提供相应的氧气。但过量吸入氧气可能增加婴幼儿视网膜病变的风险，影响视力，甚至导致失明。因此，必须对培养箱内的氧气浓度进行精确调控。婴儿培养箱内部的控制器可以通过传感器实时监测并调整氧气浓度。在校准过程中，氧分析器的示值误差是一个重要的校准项目。校准人员向舱体内通入30%～40%体积分数的氧标准气体，并控制氧气通入流量在300 mL/min左右，完成3次测量工作。各种氧分析器的检测探头应设置在婴儿托架上方，与婴儿口鼻处于同一高度[4]。如果婴儿培养箱配备了氧气输入装置，该设备应包含氧浓度报警功能，并需定期校准以确保及时响应。根据已有的规范规定，氧分析器的允许示值误差不得超过5%。在校准氧浓度报警功能时，校准人员需要将婴儿培养箱内部的氧气浓度调至35%，而当设备稳定后，再快速将氧气浓度下调至29%，以检测报警器在氧浓度低于30%时是否可以发出声光警报。做完上述检测之后，将氧气体积浓度再恢复到35%，待设备稳定后，将浓度快速升至41%，以检测报警器在氧浓度高于40%时是否可以发出声光警报。

2.4婴儿舱内的噪声校准

婴儿培养箱作为精密的医疗器械，各部分组件在运行过程中会产生一定的噪声，这可能会对婴儿的听力和神经系统功能产生不利的影响。当婴儿培养箱处于非运行状态时，背景噪声（如心电监护仪、呼吸机、医护人员交谈声音及婴儿哭闹声等）就会变得十分明显。婴儿培养箱正常运行时的噪声包括背景噪声和工作噪声两部分。在婴儿培养箱运行过程中，风机是噪声的主要来源。如果风道发生阻塞，风机可能会调整功率以控制进风量，但这时噪声水平也会进一步提高。在校准过程中，校准人员可以根据噪声的来源进行检测，保障噪声水平符合规范文件中的具体要求。测试得到的噪声数值应准确记录，不得进行任何形式的修正。

3婴儿培养箱运行过程中的常见故障及处理方法

3.1氧电池失效

在婴儿培养箱正常使用的过程中，培养箱内的氧含量可以通过其自带的氧浓度调节功能进行精确控制。校准人员对氧气传感器进行调整，确保其能够达到室内空气的氧浓度水平，如果校准程序失败意味着电池可能已经失效。该电池的使用寿命通常为一年，因而校准人员应及时更换电池。在解决故障问题时，维修人员首先取出传感器模块，然后将氧电池从固定板上拆卸，完成更换后，按照之前的校准程序重新进行校准，以确保相关的校准结果能够符合已有标准的要求。

3.2湿度过低报警且湿度无法达到设定数值要求

婴儿培养箱内部设置了增湿器，其储水槽容量为1 L，且储水槽通常会被安装在婴儿培养箱的机壳前部，便于校准人员及医护人员在使用过程中监测水位变化。在婴儿培养箱使用的过程中，增湿器的蒸发器通过加热产生蒸汽，逐渐提升箱内水分含量，从而维持所需的相对湿度水平。为了精确控制湿度，传感器模块配备了多个湿度传感器，控制系统根据检测到的相对湿度值调节蒸发器加热功率，以调整蒸发速率。若蒸发器温度异常升高，其表面的温度传感器会触发安全机制，自动断电以防止过热。此外，如果增湿系统检测到培养箱内湿度持续低于预设值超过15 min，系统将启动声光警报，提示湿度过低。

在校准过程中，校准人员首先应检查婴儿培养箱的储水槽水位，并及时解决任何缺水问题，若水位始终保持正常，需要将内置的增湿器进行拆卸并进行故障诊断。如果是因为蒸馏水长时间加热或蒸发器耐高温密封元件老化引起的故障，应拆卸并清理蒸发器，同时对密封元件进行检查，及时更换已损坏现象的元件；如果是因为温度传感器过热保护弹片弹出而引发的故障，应按下复位键以恢复设备正常功能；如果是因为温度传感器老化或蒸发器加热器损坏引发的故障，应立即进行更换这些部件，并在重新开机后进行检测[5]。

3.3气流过低报警

当婴儿培养箱内部空气流通不顺畅时，会发出气流过低警报。此时，维修人员应关闭婴幼儿培养箱并打开防护罩，将其中的托盘取出，并检查叶轮室内部是否混入了杂物。使用后的叶轮需进行清洁，但在重新安装时，有可能会出现叶轮安装不到位的情况，这将导致叶轮无法正常旋转。维修人员在清理叶轮安装恢复后，应启动系统自检模式，并在主屏幕上观察叶轮转速信息。当防护罩观察板关闭或开启时，叶轮的转速需要分别控制在1500 r/min和2000 r/min，如果转速始终为0或是明显不满足转速标准的要求，维修人员应立即拆卸电机进行检查。

4结束语

婴儿培养箱在病危儿或早产儿的照顾、医治等方面发挥着十分重要的作用。为保障其安全有效运行，校准人员需定期对其电气安全、报警功能以及噪声检测等多个方面的性能参数进行校验。在校准过程中，若发现存在氧电池失效、气流过低报警等故障时，相关人员应立即按照规范文件的要求进行检查，并采取相应措施处理，以确保婴儿培养箱始终处于安全稳定的运行状态。

【参考文献】

[1]林俊廷.婴儿培养箱质量控制技术初探[J].海峡科学，2023（2）：87-90.

[2]何俊明.婴儿培养箱校准和性能的探讨[J].计量与测试技术，2019，46（11）：46-48.

[3]陈盛标.婴儿培养箱噪声校准结果测量不确定度评定[J].现代商贸工业，2019，40（24）：199.

[4]万小梅.婴儿培养箱的临床应用质量控制及安全性[J].医疗装备，2019，32（3）：51-53.

[5]叶剑飞.婴儿培养箱校准中存在问题及列入强检探讨[J].计量与测试技术，2017，44（3）：57-58.

【作者简介】

赵紫艳，女，1989年出生，工程师，学士，研究方向为医学计量、生物计量。

（编辑：李加鹏）