史密斯FWZ-50C6型单道注射泵故障维修分析一例

张龄文，万军辉

云南省第二人民医院 设备维护中心，云南 昆明 650021

引言

史密斯FWZ-50C6型单道注射泵是一款常见的医用设备，常用于需要缓慢给药或匀速给药的患者。在免去人工推注的情况下，该设备通过微机系统控制来实现匀速推注，并且能满足临床要求的给药速度，尤其在重症监护病房、冠心病加护病房、产科、儿科等临床科室较为常见。注射泵属于生命支持类设备，临床使用者对其推注的速度及注射剂量的准确性尤为关注[1-4]。史密斯FWZ-50C6系列的注射泵性能比较稳定，在医院的使用频率也比较高。经过长时间的维修积累，我们对此类注射泵的维护也比较熟悉。以此型号的注射泵为例，相关文章一般叙述的大都是出现单一故障及相应解决方案，而我们曾碰到的是一起多故障维修个例，本文将详细描述分析排查及修复过程。

1　设备基本原理和结构

1.1　设备基本情况

史密斯FWZ-50C6型单道注射泵是由浙大史密斯医学仪器有限公司生产的微量注射泵，它可以支持10、20及50 mL的注射器，注射精度可达0.1 mL。

1.2　结构及工作原理

史密斯FWZ-50C6型单道注射泵主要由输入模块、微机控制模块、步进电机、输出模块及报警模块组成。当微机控制模块从输入模块获取信号后，发出控制脉冲使步进电机旋转，通过电机将电能转化为机械能传到输出模块，当遇到注射完毕、遗忘启动、阻塞等情况，将会触发报警模块，以保障泵的安全运行[5-6]。

2　故障分析及维修过程

2.1　故障现象

注射泵外观完好，无法开机。

2.2　故障分析与维修

首先，按惯例用万用表测量该台注射泵的电源线，保证电源线正常的前提下开机查看，发现面板上的电源指示灯不亮。初步判断该泵的电源板无供电。断电后，将泵拆开查看其保险，确认保险丝已被烧断。更换保险后仍无法开机，且新更换的保险再次损坏。保险再次烧坏，可能是由于电流异常造成的，因此主要考虑电源电路板上有元件损坏。查看注射泵电源工作原理图（图1）[7]，BD1（KBP304）是个整流桥堆，它通过二极管的单向导通原理实现将交流电转换为直流电，来为电源板供电。U1（L7818CV）是个三端稳压管，作用是将经过的电压稳定为固定的值后输出。C1、C2为滤波电容。若上述这4个元件损坏，有可能导致电源板的电流异常。断电状态下，用万用表测量这4个元件，除BD1有两个脚短路外，余3个元件均正常。将BD1从电源板上取下，再次用万用表测量确认，该整流桥堆被击穿[8]，更换一个新的整流桥堆。通电后用万用表量得C1处电压为24 V，C2处电压为18 V，更换的元件运行正常[9]，随之而来的是泵不停地重复开关机。

图1　注射泵电源电路图部分

开机启动电路图部分，见图2[7]。Q6（IRF9540N）为P通道MOS FET场效应三极管，该管具有高输入阻抗，在低电平驱动下，可以迅速导通。D7（IN5819）为续流二极管，作用是保护元件不被感应电压损坏。Q5（2N5551）开关三极管及U10（QK7112）开机启动芯片。泵的启动主要是由上述4个元件共同控制的。经测量，除Q6被击穿外[10]，其余元件均正常[11-12]。立即更换一个新的IRF9540N型场效应管，不停开关机的问题也随之解决。但开机后步进电机不转动，且面板液晶屏显示“场效应管报错”。

图2　开机启动电路图部分

步进电机没有转动，这时我们将上电路板的红色压力调试拨动开关从“进电机”拨至“12”，使泵处在低速运行的状态。按下“启动”键，通过万用表测量步进电机的输入口J2（1-Motor_A、2-Motor_B、3-Motor_C、4–Motor_D脚），J2的4个脚对地的直流电压几乎为“脚对”。步进电机驱动控制芯片管脚图，见图3[7]。我们分析考虑U11、U12（A3955SBT）这两个步进电机驱动芯片未正常工作[13]。断电后观察电路板发现U12芯片附近有被液体侵蚀的痕迹，不能排除科室曾经因使用不善导致液体渗入机身的可能性，这一点也让我们坚定了检查的方向。断电后用无水酒精清洁电路板上的液体污染痕迹，为了保障其他元件不受水渍影响，我们没有贸然再次通电，而是查看泵的供电电路。U6（L7812CV）、U7（L7805CV）这两个三端稳压管的输出电压加给指示和控制面板。于是我们在电路板上找到U6、U7两个稳压管，使用万用表测量未发现有短路情况，才恢复通电测试，经万用表量得U6输入电压为12 V，U7输入电压为5 V，继续测量U11、U12两个集成块的6脚的电压为5V，16脚的电压为12 V，电压均正常[14]。

图3　步进电机驱动控制芯片管脚图

通电运行测试，步进电机的输入端J2的1-4脚均有2～3 V之间的电压抖动。将上电路板红色的压力调试拨动开关从“间”的电拨至“至”电，使泵处在正常的压力状态下，安装好注射器并调试好参数后，按“启动”键，步进电机可正常运行。

3　维修总结

3.1　维修思路

这是我们碰到的一次难得的综合性的维修实例。本次维修从一个故障现象到最终发现3个故障点，并逐个维修完成，是基于先易后难、逐层排除的思路。

分析问题要有针对性，根据设备的工作原理进行分析检查。如果单凭经验维修，固然可能快速判断故障出现的原因，解决一些简单常见的故障，但遇到新问题还得依赖于自身扎实的基本功及过硬的专业技术理论。该故障虽然是个例，它的维修完成恰恰反映了技术人员的基本功和技术水平，也证明了理论结合实际，才能更快更好的解决问题。目前，越来越多的厂家不再提供医疗设备电路图，为维修工作造成很多困难，势必导致更多的依赖厂家维修[15]。只有通过不断学习、不懈努力，提高自身的专业技能，才能适应现在的工作需求。

3.2　维护心得

这次维修中涉及到整流桥堆和P通道MOS场效应三极管被击穿的问题，这两类元件被击穿一般情况是由于电压不稳或是元件因使用过长的自然损耗造成的，场效应管还有可能因散热不佳而损坏。在本例维修中不能排除是由于电路板被液体侵蚀引起的负载短路导致元件被击穿。

针对以上问题，首先，我们会建议使用科室在条件允许的情况下加装稳压设备，降低因电压不稳造成元件损坏，导致设备无法正常运行的可能性。其次，对使用达5年以上的设备要加强监管，定期为其做性能检测，确保设备能正常运行。再次，为每台设备加挂操作流程图，要求科室使用人员严格按照流程图上的步骤操作设备，每天对设备的状态进行记录，由工程师定期对使用人员进行使用及保养培训。

史密斯FWZ-50C6型单道注射泵的故障很大一部分是由于科室使用不当造成的，不乏因放置不妥而摔坏或因漏液而损坏的案例[16]。因此，工作人员不仅要维修设备，确保其为临床提供优质服务，还需要倡导科室人员正确合理的使用，降低人为故障的发生率，这样才能减少设备故障的发生，延长设备的使用寿命，降低医院的运营成本[17]。

[参考文献]

[1] 王秀容,钟珊珊.注射泵原理及几例故障分析[J].医疗装备,2014,27(12):96.

[2] 关捷.浙大WZS-50F6双道微量注射泵故障维修几例[J].医学信息,2014,3(8):399-400

[3] 梁志杰.医用微量注射泵故障维修2例[J].医疗卫生装备,2015,36(10):159-160.

[4] 谷中慧,王宣,高鹏,等.注射泵计量质量控制中常见问题分析及解决方法[J].中国医学装备,2016,13(7):110-111.

[5] 万宁.微量注射泵的工作原理及使用维护[J].医疗装备,2015,28(17):65-66.

[6] 李朝伟,李晓东.注射泵一般原理的故障处理[J].医疗装备,2007,20(3):54-55.

[7] 杨康为,胡世茂,龚婷婷.微量注射泵的质量检测及误差研究[J].中国医疗设备,2016,31(1):132-134.

[8] 赵发生,文怀桂,赵发明.美国威力ForceTriad高频电外科手术系统故障检修1例[J].医学信息,2014,(23):509.

[9] 雷硕.史密斯注射泵电池及相关电路故障分析[J].医疗装备,2015,28(2):93-94.

[10] 夏晨光,卢峰.800mA曝光过载保护一例[J].医疗装备,2014,27(12):87.

[11] 杨林.国产婴儿辐射保暖台BN-100型常见故障维修三例[J].医疗装备,2013,26(12):85.

[12] 李小健,林小灵,胡立勇.WZS-50F6微量注射泵典型电路分析及常见故障维修[J].中国医疗设备,2016,31(9):179-180.

[13] 韩英桃,胡亚山.A3955SB步进电机驱动芯片及其应用[J].国外电子元器件,2003,(2):58-60.

[14] 晋虎.浙大FWZ-50C6注射泵电压板电路图分析及典型故障处理[J].中国医学装备,2012,9(3):85-87.

[15] 王锐.谈论多参数监护仪维修[J].医学信息,2015,28(41):434.

[16] 陈星勇.WZ-50G注射泵维修一例[J].医学装备,2013,26(10):54-55.

[17] 刘羽.医用设备维护保养与绩效管理相关性探讨[J].医药前沿,2017,7(2):342-343.