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医学检验仪器的维修 任何仪器，无论其设计如何先进、完善，在使用过程中都避免不了因各种原因，产生这样或那样的故障，只是仪器的故障率不同而已。为保证仪器的正常工作，对仪器进行正常维护和及时修理是非常重要的。限于篇幅，本章只对医学检验仪器的特点和维护要求、仪器维修应具备的条件、仪器出现故障的规律、种类和原因、仪器维修的程序和常用方法、医学检验仪器的常用电子器件的检查等内容做些简单介绍。 第一节 医学检验仪器的特点和维护要求 一、 医学检验仪器的特点 医学检验仪器是用于疾病诊断、疾病研究和药物分析的现代化实验室仪器，其主要特点如下： 1． 结构复杂 医学检验仪器多是集光、机、电于一体的仪器，使用器件种类繁多。尤其是随着仪器自动化程度的提高和仪器的小型化，仪器功能的不断增强，各种自动检测、自动控制功能的增加，使仪器更加紧凑、结构更加复杂。 2． 涉及技术领域广 医学检验仪器常涉及光学、机械、电子、计算机、材料、传感器、生物化学、放射等技术领域，是多学科技术相互渗透和结合的产物。 3． 技术先进 医学检验仪器始终跟踪各相关学科的前沿。电子技术的发展、电子计算机的应用、新材料新器件的应用、新的分析方法等都在医学检验仪器中体现出来。 4． 精度高 医学检验仪器具体说是用来测量某些物质的存在、组成、结构及特性的，并给出定性或定量的分析结果，所以要求精度非常高。医学检验仪器多属于精密仪器。 5． 对环境要求高 由于医学检验仪器具有以上特点，以及其中某些关键器件的特殊性质，决定仪器对于环境条件要求很高。 二、医学检验仪器的维护 仪器维护工作的目的是减少或避免偶然性故障的发生，延缓必然性故障的发生，并确保其性能的稳定性和可靠性。仪器的维护工作是一项贯穿整个过程的长期工作，因此必须根据各仪器的特点、结构和使用过程，并针对容易出现故障的环节，制定出具体的维护保养措施，由专人负责执行。 1、 一般性维护工作 一般性维护工作所包括的是那些具有共性的，几乎所有仪器都需注意到的问题，主要有以下几点： ⑴ 仪器的接地：接地的问题除对仪器的性能、可靠性有影响外，还对使用者的人身安全关系重大，因此所有接入市电电网的仪器必须接可靠的地线。 ⑵ 电源电压：由于市电电压波动比较大，常常超出要求的范围，为确保供电电源的稳定，必须配用交流稳压电源。要求高的仪器最好单独配备稳压电源。另外应注意，插头中的电线连接应良好，使用时切莫把插孔位置搞错，导致仪器损坏。 ⑶ 仪器工作环境：环境对精密检测仪器的性能、可靠性、测量结果和寿命都有很大影响，为此对它有以下几方面的要求： ① 防尘：仪器中的各种光学元件及一些开关、触点等，应经常保持清洁。但由于光学元件的精度很高，因此对清洁方法、清洁液等都有特殊要求，在做清洁之前需仔细阅读仪器的维护说明，不宜草率行事，以免擦伤、损坏其光学表面。 ② 防潮：仪器中的光学元件、光电元件、电子元件等受潮后，易霉变、损坏，因此有必要定期进行检查，经常及时更换干燥剂；长期不用时应定期开机通电以驱赶潮气，达到防潮目的。 ③ 防热：检验仪器一般都要求工作和存放环境要有适当的、波动较小的温度，因此一般都配置温度调节器（空调），通常温度以保持在20--25℃最为合适；另外还要求远离热源并避免阳光直接照射。 ④ 防震：震动不仅会影响检验仪器的性能和测量结果，还会造成某些精密元件损坏，因此，要求将仪器安放在远离震源的水泥工作台或减振台上。 ⑤ 防蚀：在仪器的使用过程中及存放时，应避免接触有酸碱等腐蚀性气体和液体的环境，以免各种元件受侵蚀而损坏。 以上是有关仪器的一般性维护的主要内容，加外所有仪器在关机停用时，要关断总机电源，并拔下电源插头，以确保安全。 2、 特殊性维护工作 这部分内容主要是针对检验仪器所具有的特点而言的，由于每种检验仪器有其各自的特点，这里只介绍一些典型的有代表性的几个方面。 ⑴光电转换元件，如光电源、光电管、光电倍增管等在存放和工作时均应避光，因为它们受强光照射易老化，使用寿命缩短，灵敏度降低，情况严重时甚至会损坏这些元件。 ⑵检验仪器在使用及存放过程中应防止受污染。如有酸碱的环境将会影响酸度计的测量结果；做多样品测量时，试样容器每次使用后均应立即冲洗干净。另外，杂散磁场对电流的影响也是一种广义的污染。 ⑶如果仪器中有定标电池，最好每半年检查一次，如电压不符要求则予以更换，否则会影响测量准确度。 ⑷各种测量膜电极使用时要经常冲洗，并定期进行清洁，长期不使用时，应将电极取下浸泡保存，以防止电极干裂、性能变差。 ⑸检流计在仪器中作为检测指示器使用的较多，但它极怕受震，因而每次用毕后，尤其是在仪器搬动过程中，应使其呈短路状态。 ⑹仪器中机械传动装置的活动磨擦面间宣定期清洗，加润滑油，以延缓磨损或减小阻力。 ⑺检测仪器一般都是定量检测仪器，其精度应有所保证，因此需定期按有关规定进行检查，校正。同样，在仪器经过维修后，也应经检定合格后方可重新使用。 此外，仪器维护还有其它许多特殊内容，如用有机玻璃制成的元件，应避免触及有机溶剂；气相色谱仪在使用时需避开易燃气体，且其氢气源应远离火源等。通常这些内容在仪器的使用说明书中有详细的交待，负责维护工作的人员应仔细阅读使用说明书中的有关内容，以进行正确的维护。 第二节 医学检验仪器维修应具备的条件 医学检验仪器维修应具备的条件分三个方面，具体说明如下。 一、对维修人员素质的要求 1、具有良好的工作作风和心理素质 医学检验仪器的维修是一种技术性很强的工作，维修人员必须具有勤奋好学，刻苦钻研的精神，并养成多观察、多动手、多分析、多记录、多总结的良好习惯，以不断积累经验提高维修水平。另外维修人员还应具有良好的心理素质，不在被困难吓倒，要知难而进，胆大而心细。 2、具有丰富的知识 检验仪器维修人员的知识面要求比较广，特别是随着现代化检验仪器设备的精密度、复杂性的提高，要求知识面越来越广，且逐渐加深。通常维修医学检验仪器一般应具有以下几个方面知识： ⑴电工基础、电子线路、医学检验学、光学和机械基础等知识。 ⑵医用检验仪器的原理。 ⑶微型电子计算机技术。 ⑷电子仪器设备可靠性知识。 ⑸电子仪器设备的结构设计知识。 ⑹计量测试方面的知识。 3、维修人员的基本技能 ⑴熟练的焊接技术：熟练的焊接一般指能根据不同焊接对象灵活使用焊接工具和焊接方法。保证既不损坏元件，又使焊点焊牢、光滑，不出现虚焊。 ⑵能熟练掌握各种基本元器件的性能和测试方法：检验仪器中不仅大量采用各种类型的电阻器、电容、电感、半导体元件、集成电路块、光电器件、继电器、电机、泵、电表等元件，还采用各种传感器、电极、微处理器、显示器和光学器件等，要修理好仪器，必须熟练掌握这些元器件的性能和测试方法。 ⑶能熟练使用测试设备对整机性能进行测试。 ⑷具有熟练的阅读原理图能力和反读印制版图的能力：对有仪器说明书、电路原理图的仪器，要先弄清整机原理和框图后，再按框图指引，去分析每部分的具体电路。能熟练阅读电路图，并根据电路图，对照实物找出各测试点及相应元件，就能顺利进行检修工作。 在修理中，常遇到无说明书及其它资料的情况，这就需要根据实物绘出电原理图以便修理时胸有成竹。这个过程可以分两步走：先根据实物相互位置和连线画出实体装配图，然后根据实体装配图整理绘出电路图。这是维修人员非常难掌握的一种技能，但又是提高维修水平非常重要的一关。掌握了这种技能，能面对实物的布线，头脑清晰地检查分析和处理故障，往往会事半功倍。 ⑸能灵活运用各种故障的检查方法：仪器设备故障的原因和损坏的程序千差万别。修理时，为了查找故障，可以用不同的方法，采用不同的检查程序，以尽快找出故障的根本原因为目标，就同医生诊断和治疗疾病一样，实际检修时，修理者的工作经验、学识水平和灵活采用检查方法的能力等，将起决定性的影响，能力越强，效率越高。该项能力的提高。丝毫离不开实践，应在实际工作中仔细观察，认真分析不断总结经验。 ⑹能够掌握基本操作：医用检验仪器常包括精密机械、电子、微机、各种传感器等技术内容，所以除了懂得所维修仪器设备的基本原理以外，还应掌握光学与精密机械零部件的安装、拆卸与清洗、加油、调整等项基本操作技能。另外，对仪器的整机使用、操作以及一些注意事项也应掌握，以免造成人为故障。 ⑺应具有一定的维修安全知识：维修安全包括两个方面：一是维修人员自身安全，要有良好的操作习惯和防电击等安全措施。二是仪器设备的安全，维修仪器的最基本的要求之一，就是保证不进一步损坏器件或扩大故障范围。所谓胆大心细，就是指既不要被故障的难度吓倒，又要仔细分析弄清原理，合理的，正确的使用维修工具和采用恰当的方法进行检查维修，防止盲动。 ⑻要求有良好的观察、实际制作、分析与记录和总结能力：在维修时，需要敏锐的观察能力，有时为了证实某种推断还要求有进行模拟实验设计和制作能力。记录和总结是一个良好的习惯，维修人员不要把查到某个故障作为最后目标，而应从维修过程中总结经验，开拓思路，以达到触类旁通，举一反三之功效，不断提高维修能力。 二、维修工具和测试仪器 ① 一套小型组合工具：如电铬铁、镊子、剪子、起子等。 ② 机械安装工具：大中小起子、活动搬手、台钳、手电钻等，用于拆卸、装配仪器各种旋钮、开关、电源变压器以及机械联动装置等。 ③ 真空压力表：用于检测各种管路的负压。 ④ 万用表、兆欧表和电容/电感表：万用表最好选用内阻高的万用表。兆欧表常用于仪器的绝缘检查。 ⑤ 示波器：最好选用频率较高的双踪示波器，有条件应配备高频记忆示波器。 ⑥ 信号发生器：有音频、高频、脉冲等类型。 ⑦ 稳压电源：用以替代待测仪器内部的相应直流电源，进行故障诊断。 ⑧ 各种备件和转接板：经常备一些常用的电阻、电容、晶体管和常用的集成电路块等元器件，不但可用来更换损坏的元器件，也可用于替代法检查判断故障，以便提高工作效率。另外还要备一些机械材料，如各种螺丝、螺帽、垫圈、焊片等。 对于那些具有“积木”式结构的仪器设备，可将某一单元卸下，再通过转接板连接起来，这样可给检查和测试留出更大的空间，方便工作。 ⑨ 逻辑探头（逻辑笔）、逻辑夹和逻辑分析仪，常用于数字电路的测试。 三、技术资料 技术资料包括：技术说明书、维修手册、仪器的结构图、装配图、电原理图、印刷电路版图、元器件明细表等。这些维修资料时可作为重要的参考依据，很方便地找出一些复杂和隐蔽故障，以提高维修效率。 另外，维修人员还应配有相关原理书籍和元器件手册。并善于收集和整理技术资料。 第三节 医学检验仪器出现故障的规律、种类和原因 一、人为出现故障的规律 仪器出现故障的一般统计规律是：在仪器使用的早期，出现故障的可能性较高，其原因主要是由于元器件的质量不佳、筛选老化处理不严格、装配工艺上的缺陷、设计不合理以及人为的操作失误等因素引起，因此，这一时期的可靠性较低或者说故障发生率较高。这人时期称为仪器的早期故障期。 经过一段时间的运行后，仪器的元件、机构经过全理的调整，都已逐步适应正常的运行状态，仪器进入稳定使用期，故障的发生率较低，而且一般都是偶然性故障居多。此时仪器处于最佳工作状态，这一时期称为有效使用期。 经过长时间的运行以后，随着各种元件，尤其是易损元件、结构的磨损，损耗程度逐渐增加，仪器的故障率又逐渐上升，这个时期为仪器的损耗故障期。一般仪器早期故障发生于电子元件上，而损耗故障期则多见于机械零部件或光学零部件。 二、故障种类及发生原因 仪器的故障分必然性故障和偶然性故障。必然性故障是各种元器件、部件经长期使用后，性能和结构发生变化，导致仪器无法进行正常的工作，如元器件老化、变质，电位器磨损等。偶然性故障是指各种元器件、结构等因受外界条件的影响，出现突发性质变，而使仪器不能进行正常的工作，如交流电压过高，仪器受冲击等。 产主故障的原因具体分析如下： 1、人为引起的故障 这类故障是由于操作不当引起的，一般多由操作人员对使用程序不熟练或不注意所造成的。这类故障轻者导致仪器不能正常工作，重者可能损坏仪器。因此，在操作使用前，必须熟读用户使用说明书，了解正确的使用操作步骤，慎重行事才能减少这类故障的产生。 2、仪器设备质量缺陷引起的故障 ⑴元器件质量不好造成的故障：这类故障因元器件本身质量不好所造成的，同一类元件发生的故障具有一定的规律。常用元器件的常见故障如表11—1所示。 表11—1 常用元器件故障表 名 称 逐渐形成的故障 突然形成的故障 光学元件 环境不佳引起霉变 剧烈振动使之损坏，不注意而受污染 光电转换元件 易老化，性能变差、噪声增大 工作时受强光照射，光电流过大而损坏 光电耦合器件 少见 发光二极管烧坏 机械零件 使用过程中逐渐磨损，精密度下降 因装配固定、连接不良，结构突然失效 炭膜电阻 ------------------ 因螺旋炭层烧坏而断路 合成电阻 因温度改变引起阻值漂移 少见 线绕电阻 因触点与绕线脱焊引起电阻间断性变化 由于电阻绕线烧坏而断路 电位器 滑动触头与电阻片间因磨损而接触不良 少见 电容器 时有时无的绝缘击穿 绝缘完全损坏（短路），导线脱离了金金 属箔（断路） 电解电容 容量下降，漏电流增加 漏电很大，以致过热而兔逸出气体、爆破 电感 -------------------- 因电流过大而烧断 二极管 --------------------- 因电流过大而烧毁 晶体管 特性参数逐渐改变而使工作点漂移 基极电流过大而烧坏，工作电压过高而击穿 集成块 长期使用，性能变差 电流过大而烧坏，电压极性反接、电压过高击穿 显示器件 逐渐老化，显示质量下降 少见 ⑵设不合理造成的故障：这方面的故障有时会导致有关元器件频繁损坏，有时则可能使仪器性能下降而无法正常工作。这类故障多见于新产品。 ⑶配工艺上因疏忽造成的故障：这类故障多在装配过程中因虚焊、接插件接触不良以及各种原因引起的碰线、短路、断线、零件松脱产生的。 3、长期使用后的故障 这类故障与元器件使用寿命有关，因各种元器件衰老所致，所以是必然性故障。从表11—1可见，大多数器件长期使用后，均会出现故障，例如光电器件，膜电极老化、显示器的老化、机械零件的逐渐磨损、通气通液管路的老化等等。 各元器件的使用寿命差别很大，因此要使仪器能够长期正常工作，除了对易损元件加强维护外，及时更换这类元器件也不失为一种积极手段。 4、外因所致的故障 仪器设备使用环境的条件不符合要求，常常是造成仪器故障的主要原因。一般环境条件指的是市电电压、温度、湿度、电场、磁场、振动等因素。

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