[转帖]超声雾化器原理与常见故障分析检修实例

超声雾化器原理与常见故障分析检修实例

（可供超声波加湿器的检修参考）

随着医疗科技迅速发展，人们生活水平的提高，对生存质量特别重视，超声雾化器（简称雾化器^①）也进入千家万户。下面将常见雾化器原理与检修实例提供给同行参考。

雾化器结构比较简单，它是由雾化器外壳、底座、电源变压器、风扇电机（风机）、电路板、换能片（晶片）、储药罐（药杯）、塑料螺纹管、口含管等组成。其外壳多数是用塑料制成，在雾化出口设有风量调节，面板有定时器、电源开关、雾量调节旋钮以及电源和输出指示灯等（雾化器外形见图1）。

一、工作原理

雾化器它是通过换能器（压电晶片，简称晶片）耦合产生高频振荡，并由晶片产生超声波1.7MHz。在振荡电路中大部分采用单管式输出，有的采用双管式输出，超声波以水为介质，通过水槽底下的谐振发射窗使药杯里的水溶性药物，雾化成微细的雾粒（0.5-10μm）。使药物液体由液态转化为气态，产生雾化效果，送风机将药雾通过波纹管输运到患者作为吸入治疗。该雾化器具有治疗时间控制（0-60分钟），雾量人工调节，还增设了晶片保护装置，即在水槽水位过低时，能瞬间切断电源。消耗功率不大于60W。

以JWC-2彩云牌超声波雾化器为例（图2）：

接通电源，启动定时开关DS，风机M启动旋转。市电220V经变压器B降压至48V，通过桥式整流和滤波供给整个电路，电源指示灯即发光二极管D1亮，当水槽内的水达到水位线时（K闭合），振荡电路工作。雾量调节由电位器W1控制，当雾化输出正常时输出指示灯即发光二极管D2亮。在振荡电路里一般都设有水位限制感应开关，以防止无水或水少过热工作，而烧坏晶片。

水位控制开关K由带磁环浮子和干簧管组成，通过水槽中浮子的移动，控制干簧管的吸合。在加雾化器水槽中加入一定的水后，带动浮子上升，水位控制开关K闭合。由晶片JR电容C3、C4、C5和三极管BG1构成电容三点式超声波振荡电路。晶片JR是一高频陶瓷压电振子，在电路中作电感使用，即是电路的自激元件，又是电路负载。C1、C2、C6为滤波电容。调节W1的阻值可改变BG1的基极电压，基极电压上升，振幅度加大，雾量增大，反之，基极电压减小，雾量减小。二极管D3为继流二极管保护三极管BG1，防止断电时产生反向电势击穿BG1。

图3：水位控制开关是由三极管BG2、BG3等组成电子开关。当水槽加入一定水量时（与A点接触），A、B点之间电阻R_水阻值极小，使三极管BG3的Ub3↑→Rce3↓→Ub2

                             发光二极管D7水位灯亮。

↑→Rce2↓→Ue2↑→C点得电→    三极管 BG1启振                                  

                             调节W1可以改变雾量的大小。

当水位下降一定程度时（水位脱离A点）A、B点之间电阻R_水阻值增大，使三极管BG3

                                                   发光二极管D7水位灯熄灭。

的Ub3↓→Rce3↑→Ub2↓→Rce2↑→Ue3↓→C点失电→                                   

                                                   三极管BG1停振。

图4：增设电源开关K。送风采用电子调速控制的直流电机，该机器没有设置雾量调节电位器，它是利用调速控制电机转速，间接控制了雾量的大小，其原理：电源变压器降压10V经二极管V5-V8整流。电容C8滤波后作为供电电源，调节电位器W可改变三极管V13的Ub13的电位大小。当Ub13↑→Rce13↓→U_M↑→电机转速↑；当Ub13↓→Rce13↑→U_M↓→电机转速↓。

二、常见故障及检修基本方法   

故障现象	故障原因	故  障  排  除
电源指示灯不亮。	1.电源线及电源熔断器断。 2.二次熔断器损坏。 3.电源指示灯烧坏。	1.首先检查电源插头和电源线，再检查熔断器是否熔断。 2.振荡电路出现故障或短路。 3.如果上述没有问题，而且电源变压器二次侧有电，桥式整流输出正常，再检查线路中串联的限流电阻是否断路，如都正常，即是指示烧坏。
雾化输出指示灯不亮，有雾化。	雾化指示灯损坏，或电路有故障。	检查雾化输出指示灯是否损坏，直接检查指示电路。
雾化输出指示灯不亮，无雾化。	1.桥式整流器损坏。 2.振荡电路晶体管损坏。 3.水位控制问题。 4.晶片损坏或镀膜脱落。	1.先检查整流电路。 2.如电源正常则检查振荡电路的三极管。一般该振荡电路所用晶体管是BU406或2SC2306，但要求晶体管质量参数要好。 3.检查水位控制电路是否有问题，其水位控制是用干簧管控制或加一级检测来实现，要检查干簧管工作情况，磁性浮漂上不是否灵活，或电子开关电路有故障。 4．更换晶片。
雾化器指示灯亮，且药杯中有雾，但雾不能出来。	1.风扇电机无电。 2.风扇电机损坏。	1.检查风扇电机供电情况，测量其有无电压，有直流低压供电电机，也有交流220V供电电机。 2.检查风扇电机本身能否自由转动（转子卡死最常见），有无被烧坏的现象，要根据实际情况进行修理。

三、雾化器日常使用与注意事项

1、在使用机器之前应先将水加到规定位置，要用蒸馏水而不能用自来水，将治疗用药液准备好，在加入药杯之前要检查药杯是否有漏药液的现象，要保证药不漏才能把药液加进去。

2、将药液和水槽内的水加好后，连接电源线，在打开电源之前要将雾量控制旋钮调置最小，关闭定时器，然后再打开机器电源，打开定时器，调节雾量控制旋钮使雾量逐渐增大。不要在雾量调节开关在最大时开启电源，这样容易将振荡管击穿或损坏晶片。

3、用完后的雾化器一定要把水槽内的水倒掉，并进行清洗，用软布擦干晶片上的水。

雾化器^①：适用治疗老慢支、支气管扩张、哮喘、咽喉炎、鼻炎、肺部感染等各种呼吸道疾病及家庭保健。

四、常见故障检修实例

[例1]：JWC-2型彩云牌波雾化器（见图2），通电后电源指示灯不亮。

分析与检修：此故障多为保险丝BX1或BX2熔断。先检查BX1是否正常，若熔断，需检查风扇电机M及电源变压器B是否短路。若BX1正常，测量电源变压次级电压有无48V交流电压，若无，测量电源变压器B初、次级线圈电阻判断其好坏（初、次级线圈正常阻值为100Ω和2Ω左右）。若次级有48V交流电压，且BX2熔断，需重点检查三极管BG1是否击穿（较常见）。检查三极管BG1时，断开电源后，将水槽中磁环浮子处于开关断开状态，用万用表R*1K挡在路测bc、be结正反向电阻，若测bc、be结正反向电阻接近且很小，表明三极管BG1已击穿。若三极管BG1正常需检查D3、C2是否击穿。注意：BX1、BX2损坏后，请勿更换新的保险后就管盲目通电，否则不经检查就换新保险管会造成再次熔断。经查三极管BG1（BU406）损坏，更换后故障排除。

[例2]：机型同上，电源指示灯亮，但无雾。

分析与检修：电源指示灯亮，说明电源部分正常，振荡电路没有工作。先检查三极管BG1的bc、be结是否开路，若正常的话，应检测雾量调节电位器W1及水位控制开关K是否正常。检测时，断开电源用手将磁环浮子置于干簧管导通位置，若不导通，表明干簧管已坏，需更换。若手头没有此配件，可以暂时将水位控制开关短接上（注意无水时切记不能通电工作）；若量调节电位器W1及水位控制开关均正常，接通电源后仍无雾，可将保险管BX2取出来，在水槽中加入一定量的水，将万用表置于电流1A档串入保险管座中。打开定时器DS，W1调至最大测量电流，正常值应在500mA左右。若无电流，应查电感线圈L1、L2是否开路；若有电流而无雾，应重点查找电容C5、C4、C3等，是否损坏；若没有损坏，再检查晶片J ，检查发现晶片内外环之间阻值为零（正常阻值为∞），需更换；若上述元件均正常但仍不能工作，需检测三极管BG1的放大倍数。一般可试之，笔者曾遇到一例三极管放大倍数接近为零，造成不工作的故障。

由于雾化器工作频率高，功率大，元件选择要严格，一般BG1用BU406 、 Pc>60w、Bvceo 200V 、β>50。电容选用GBB型高频电容，电感线圈有时难购买到，L1可用直径Φ0.69 mm漆包线在直径Φ6圆棒上绕2.5匝脱胎而成，L有Φ0.51mm漆包线在直径10×10 mm的磁芯上绕25匝制成。

[例3]：机型用上（和CWS-2B型见图3），雾量小，调节雾量旋钮有所改善但效果不明显。

分析与检修：此故障较常见，一是雾量调节电位器W1不良；二是晶片J（JR）老化；三是三极管BG1放大倍数下降。经检查晶片表面发现因长期工作在水中被腐蚀痕迹（表面不光滑），可用专用清洗剂清洗晶片表面，若不行，更换晶片试之，故障可排除。

注：根据多年经验，在没有专用仪器测量晶片质量或好坏时，可用数字电容表置于2nF档测量它的电容值，来协助分析判断。若测量结果在1.7nF以上属于正常，否则，晶片不良或损坏。

[例4]：机型用上，雾量极小，调节雾量旋钮没有变化。

分析与检修：打开机壳，仔细观察发现雾量调节电位器W1（10kΩ）接脚处腐蚀严重。拆下用万用表测量其阻值大于50 kΩ，更换同阻值电位器后故障排除。此电位器腐蚀后其阻值增大，使三极管BG1基极电流减小，振幅也减小，晶片J得不到足够激发能量，故使雾量效果不好。

[例5]：机型用上，开机工作几分钟雾量逐渐减少到无。

分析与检修：首先检查机器整机电流情况，取下保险管BX2，用万用表监视整机电流。一开始工作时电流约为520mA，随着雾量的减少而工作电流逐渐增加，并且三极管BG1（BU406）发热。试更换三极管BG1后，故障依旧。再观察晶片J表面发现难以看出的均匀水垢，拆下晶片清洗水垢或更换，重新安装好后试机，故障排除。

[例6]：CWS-D型雾化器（见图3），水槽中产生水柱而不能雾化。

分析与检修：首先检测电源变压器的二次电压48V，结果正常，怀疑三极管及晶片可能性能变差所引起的。用替换方法试之，结果故障依旧。分析认为超声波振荡电路主要元件参数发生了变化，重点检查L2、C3、R2、C4、D6元件，发现二极管D6正反向电阻均约为2 kΩ（击穿），更换D6（1N4148），试机故障排除。

[例7]：机型用上，雾量不足。

分析与检修：在机器通电正常工作状态下，首先将药杯取下，观察水槽中的水有正常的雾化，并且调节雾量旋钮也是正常，故怀疑药杯的底膜片（半透膜）有问题。经外观检查发现药杯的半透膜中心凸起造型向上（药杯内侧方向），半透膜的正确方向是凸起造型向下。用手中指轻轻地推一下恢复原位即可（注：此机型药杯与其它机型药杯的半透膜不一样，使用应注意药杯的半透膜）。

[例8]：机型用上，雾量不足，风机不转。

分析与检修：此故障是经常见到的。拆下机壳，用万用表检查风机线圈电阻阻值正常，再用改锥拨动风叶时，发现风机轴卡住。将风机转子两端（轴与轴瓦之间）注入润滑油，然后，拨动风叶旋转灵活为止（也可将风机单独送电工作一段时间）。若风机转子两端锈蚀严重时，只有拆下风机的转子用无水酒精彻底清洗，必要时可用金相砂纸打光转子轴与轴瓦，用无水酒精清洗后，再注入润滑油。

注：每次修理雾化器时，都应将风机轴旋转部件注入适当的润滑油。

[例9]： 4021型雾化器（见图4），水位指示报警。

分析与检修：根据故障现象，先检查水槽中的水量和水位控制开关，水槽加水满足要求（250ml），但发现浮子没有浮上来，当用手将它提上来时，雾化正常。停机，检查浮子中导向杆（干簧管）表面有水垢。经用金相砂纸打光，用手上下活动试验，浮子能够自由地上下移动，经加水后即可浮上来，故障排除。

[例10]：机型同上，有雾但输送不出来。

分析与检修：从外观检查发现风机不工作，拆卸机壳，用改锥拨动电机风叶旋转灵活。用万用表测量滤波电容C8两端直流电压12V正常，测量三极管V13（2SC9013）的c极电压12V正常，e极无电压。说明此管没有导通，将三极管的ce极用表笔短接后，电机正常旋转起来。取下V13测量已损坏，更换后故障排除。

注：要想风机通电工作，应焊下主板AC50V电源线，使主板停止工作，防止因水槽无水晶片空振而损坏。

[例11]：CWS-2B型雾化器（见图5），电源指示灯不亮。

分析与检修：拆开机壳发现电源变压器腐蚀严重，经检查电源变压器已烧坏和保险丝，并且电路板也有被水腐蚀的痕迹。重新更换电源变压器及保险丝。用无水酒精清洗线路板，再用电吹风吹干。重新将晶片JR胶垫涂上南大703-705硅橡胶以加强密封。待硅橡胶固化后方可使用。此机故障是因机内受潮引起的，多数是由晶片与水槽底座之间的密封不良。笔者每次维修更换晶片时，采用在胶垫上涂上适当硅橡胶来加强密封。在常温下固化12-24小时后，即可使用，其效果很好。

谢谢大侠指导

多谢