[转帖]医用分析仪器液路结构和维修特点

医用分析仪器液路结构和维修特点

1 概述

    医用分析仪器与普通医用电子仪器相比较，除具有相同或相似的复杂的电路系统外，医用分析仪器还具有复杂的液路系统、精密的光路系统、气路系统。在整个医用分析仪器维修过程中，液路系统故障率最高，在这些故障中，污染和堵塞又占了绝大多数。本文就液路系统的结构特点,工作原理和维修方法做一简要叙述。

2 结构特点

2.1 使用液体试剂多

    医用分析仪器为达到测试多种生化指标的目的,工作时需同时使用多种液体试剂,全自动血细胞分析仪通常使用稀释液、清洗液、容血素等三种液体(这里未包括多种标准测试液). 而ABL500系列血气分析仪共使用五种液体，才能支持该仪器正常工作，如果算上除蛋白液，电极液等，就更多了。

2.2 管道多而复杂

    上述多种液体均有其单独通道，又有共用通道，这些通道构成了复杂的液路系统。在一些分析仪器的内部,各种液体通道四通八达,密如蛛网。为节约液体和提高测试速度，这些管道内径均做的很细，一般在1 mm左右。管道虽然细，但必须保证液体在其中流动通畅。这些管道引导液体通过比色杯或血细胞测量微孔或离子电极等测量元件。很多情况下液体管道和气体管道又是共用的。一旦这些管道污染、堵塞，或破裂、接头松脱，仪器就不能正常工作。管道材料多用弹性很好的硅橡胶管或优质塑料管。

2.3 电磁阀多

    因为液路通道多而复杂，液路中用的电磁阀就很多。如plus血细胞分析仪共用了32个电磁阀，有二通阀，有三通阀，也有夹断阀。二通阀通过其线圈供电与否控制管道的通和断，三通阀在通电时主管道与两条次管道中的一条接通，断电后主管道与另一条次管道接通。夹断阀结构是整条管道在阀体中间穿过，通电后电磁阀的磁芯动作，夹住管道使液体不能流动。一般在管道较粗时（直径3 mm以上）使用此种阀，管道太细时，断电后管道自身的弹力不足以使磁芯复位，所以就不适宜用这种电磁阀了。这种电磁阀的结构较简单。

    还有一种叫做主阀（main valve）的多通阀，它实际上应叫做电动阀，通过步进电机带动阀体每次转动一个固定角度，可同时控制多个液路组合的通断。

    绝大多数电磁阀孔径相当细，一般在1 mm左右，如果液路系统有任何污染物存在时，这些污染物会在电磁阀进液端口堆积，造成液路不畅，也会造成电磁阀关闭不严的现象。

2．4 传感器多

    为控制液体的流动，在一些特殊点设有传感器，这些传感器多为光电传感器，它们的任务是把液体流动的信息及时传送给计算机，以供计算机进行“决策”。

3 工作原理

    多种液体在液路系统中的流动次序、流动方向；每种液体在液路系统中的流动路径、流动速度及流量均受计算机的控制。在液路管道的每一个交点上，均设置了电磁阀，两条管道相交点设二通阀或夹断阀，三条管道相交点设三通阀。计算机通过控制电磁阀开启和关闭的时间及次序，从而控制液体的流动路径和次序。特殊交点上的传感器则把液体到达的位置及时反馈给计算机，计算机据此决定上一动作的结束和下一动作的开始。液体的流动动力一般靠负压吸引的原理，所以负压泵是必不可少的，也有靠正压压力使其流动的，但这种场合相对较少。具体某一段管道中的液体，在正压或负压的作用下，有时正向流动，有时可能反向流动，有时快，有时可能慢，正如上面指出的，液体流动的方向和速度受计算机控制。

    一个完整的测试周期，需要有多个测试步骤，以血细胞分析仪为例，有对原血的稀释、添加容血素、比色、冲洗比色杯、清洗管路、排除废液等多个步骤，每个步骤由多个器件的动作配合完成。这些步骤均是由计算机按已设计好的固定程序一步一步执行的。有些自动化程度比较高的仪器，如ABL500系列血气分析仪在执行维修程序中能看到每一步分解动作，以利于直观分析故障原因。

4 故障分析与维修保养

4 .1 电磁阀故障维修保养

    当电磁阀堵塞后，因排液不畅将在该电磁阀前方堆积大量液体，在其后面的传感器因测不到液体或虽有液体但量不足，这时仪器会报警。但如果该点没有设置传感器，仪器就不会报警。例如，笔者曾经遇到plus血细胞分析仪，血色素（Hgb）测试值偏低的故障，检查原因，原来是比色杯后面控制排液的电磁阀局部堵塞造成的。这个电磁阀的任务是在每次比色完成并对比色杯清洗后，它开启排放干净比色杯内的清洗液体。但当其部分堵塞后，在规定的开启时间内比色杯内的液体排不干净，剩下的液体将下一个血样再次稀释，于是造成了血色素偏低的故障。为解决这个问题，我们曾在上述电磁阀前加装一个过滤装置，提前将污物滤除掉。

    电磁阀应当定期保养，尤其是有血样成分流通的电磁阀，极易污染。当保养三通阀时，拆下管道时要做好记号，以免装回时将方向搞错。拆装方法是：拧下螺丝，小心将其先端部分离，取出金属柱芯和弹簧用清水冲洗干净，晾干后装回。对于其橡胶阀芯部分，只能用清水冲洗，不可用有机溶液清洗，也不可用手搓或拉伸，洗净后按原位置细心装回。当弹簧弹性降低时，会造成电磁阀动作不灵活或关闭不严，解决办法是用手将其稍拉长，但用力不可过猛。当金属柱芯有剩磁时，会造成电磁阀得电后仍不能动作，这时需要将柱芯做去磁处理。若剩磁不严重，也可在柱芯前端加适当厚度的垫片解决。这些问题只有维修人员才能处理

4．2 管路故障维修保养

    医用分析仪器管道一般均做的很细，多数情况下测量的为体液，如血液等，所以这些管道极易受到污染而发生堵塞现象。当然，大型医用分析仪器的管道也有较粗的，如日本3700大型生化分析仪，其废液管道端部内径可达20 mm左右，也同样出现过因污染而堵塞的现象。维修者靠观察管道内液体和气泡的变化规律，能方便地确定那一部分管道出现了故障。例如：当管道中应是纯液体而混杂有气泡时，这是管道因密封不严而漏气。当应是液体而充满气体时，故障原因有两种可能：一种可能是前方接口处脱落或管道严重破裂；第二种可能是前方电磁阀没有成功开启或是管道严重堵塞。这时可用听负压泵声音的方法进行辨别，当是第一种原因时，负压泵的声音响亮，当是第二种原因时，负压泵的声音沉闷。维修者应注意，具体到某一段管道，多是既在某一时段充满液体，又在另一时段充满气体，也有气体和液体混合通过的情况，至于你观察到的现象是否正常，要靠平时多观察，多积累经验，才能做出正确判断。

    当怀疑某段管道有堵塞时，可小心取下管道，用一根略小于其内径的管道捅之，或用手一边轻轻揉捏管道，一边用自来水冲洗，将其洗净，注意不要用硬物，尖物捅管道，那样会造成损坏。液路系统多用硅胶管道，时间长了会出现老化甚至断裂而产生漏液现象，维修时可用相同规格硅胶管更换，做为应急修理，有些地方可用内径相同的塑料管临时代替。

4．3 传感器的维护

    因为传感器多为光电传感器，维护方法一般是擦拭灰尘，使其透光良好。有一种通过光导纤维导光的传感器，当光导纤维接触不良时，它就不能准确测定液体流动状态，仪器会报警，这时需将其重新安放好位置才能正作。

4. 4 各种清洁程序的正确应用

    现代分析仪器设计有多种清洗程序，冲洗程序，有些仪器还有去除单项污染程序，如ABL系列血气分析仪具有去除蛋白程序，笔者曾遇到该仪器自动校准时出现CO2气体误差，校准不能通过的故障，了解到仪器操作人员较长时间没有使用除蛋白程序，估计可能是管路有污染，于是执行了几次除蛋白程序，再进行校准，一举通过。这就是因为液体管道和气体管道共用，所以故障原因也是关联的。笔者建议仪器操作人员应充分利用这些程序，以确保仪器液路系统的清洁，这将大量减少仪器的故障次数，不要等到出现堵塞故障，仪器不能工作时再去停机排除故障。

谢谢分享