淺談醫(yī)用電子儀器中的散熱風(fēng)扇與儀器的接地

汪允豐

（徐州市衛(wèi)生計量檢測所 醫(yī)電部，江蘇 徐州 221000）

淺談醫(yī)用電子儀器中的散熱風(fēng)扇與儀器的接地

汪允豐

（徐州市衛(wèi)生計量檢測所 醫(yī)電部，江蘇 徐州 221000）

0 引言

電子、 IT及醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，極大地促進(jìn)了醫(yī)療設(shè)備及醫(yī)用電子儀器的發(fā)展，各類醫(yī)用電子儀器在我國各級醫(yī)院已經(jīng)得到大量普及，成為臨床診治中必不可少的手段。由于醫(yī)用電子儀器種類繁多、 原理復(fù)雜，其運(yùn)行狀態(tài)的良好與否直接關(guān)系到患者的生命安全，因此必須保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。近幾年來，由于臨床醫(yī)學(xué)工程的學(xué)科定位、工作制度納入正軌，各級醫(yī)院醫(yī)用電子儀器的使用、維修均得到重視，由受過專門培訓(xùn)的技術(shù)人員來進(jìn)行，為儀器的正常運(yùn)行提供了保障。由于儀器內(nèi)部元器件集成化高、 排列密集，散熱不良引發(fā)的儀器故障時有發(fā)生，影響正常的診療工作。筆者根據(jù)實踐觀察結(jié)合維修經(jīng)驗就儀器本身有關(guān)散熱風(fēng)扇及接地問題和同行探討。

1 關(guān)于散熱風(fēng)扇

隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代醫(yī)用電子儀器已朝著集成、便攜方向發(fā)展，隨著集成度提高，儀器內(nèi)部組件的散熱問題顯得尤為突出，零配件因過熱引起熱保護(hù)電路動作的直接后果是儀器停止工作，從而給診療造成影響。廠方設(shè)計人員均在儀器的側(cè)面、后面或底部安裝了散熱風(fēng)扇。扇葉的轉(zhuǎn)向直接影響到散熱效果，筆者曾經(jīng)維修一臺高頻電刀，用戶陳述的故障現(xiàn)象是儀器怕熱，使用時必須用風(fēng)扇對其降溫，否則不工作。顯然該故障系儀器內(nèi)部散熱不良所致。將機(jī)器打開，目測元器件無過熱燒焦跡象，通電觀察散熱風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)正常。該機(jī)為分立件多板豎插結(jié)構(gòu)，功率輸出用五只大功率三極管并聯(lián)在散熱鋁板上，再輔以220V交流風(fēng)扇散熱。通電開機(jī)發(fā)現(xiàn)風(fēng)葉的轉(zhuǎn)向是往機(jī)內(nèi)吸風(fēng)的，由此發(fā)現(xiàn)故障癥結(jié)：該機(jī)部件排列緊湊，五只功率管滿負(fù)荷輸出功率接近300W，熱量集中，風(fēng)扇的風(fēng)是由機(jī)外吸入，夏季室溫較高（手術(shù)室內(nèi)無空調(diào)）加上風(fēng)扇馬達(dá)本身的熱源，所以進(jìn)入機(jī)內(nèi)的風(fēng)溫根本起不到散熱作用，由此導(dǎo)致熱保護(hù)電路動作。該故障的排除方法很簡單：將風(fēng)扇拆下調(diào)向安裝，將往機(jī)內(nèi)進(jìn)風(fēng)變?yōu)橄驒C(jī)外抽風(fēng)，把機(jī)內(nèi)的熱量排出。隨訪用戶，至今儀器使用正常。因此筆者認(rèn)為，醫(yī)用電子儀器散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向應(yīng)因機(jī)而異，靈活確定散熱問題不容小覷。

(1) 診斷類（B超、地形圖等）儀器，因操作者位于正前方，風(fēng)扇宜置儀器后部朝外或向下吹風(fēng)。

(2) 治療類（超短波、微波等）儀器，須將風(fēng)扇直對主要發(fā)熱部件（電子管、磁控管等）吹（進(jìn)）風(fēng)降溫。

(3) 電刀、激光類手術(shù)儀器應(yīng)避免機(jī)內(nèi)粉塵落附于病灶，須向機(jī)內(nèi)吸風(fēng)。

(4) 手術(shù)無影燈因其位于患者正上方，為避免粉塵飄落，須選進(jìn)風(fēng)降溫。

(5) 進(jìn)風(fēng)散熱的風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)口一定要置濾塵網(wǎng)罩并定期清洗。(6) 離心機(jī)類儀器風(fēng)扇應(yīng)朝外將碳刷粉塵吹出。

(7) 根據(jù)具體儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu),若空間允許,可以酌量增加散熱風(fēng)扇個數(shù)或者改裝稍大功率的風(fēng)扇。

2 關(guān)于儀器接地

在日常維修工作中，筆者發(fā)現(xiàn)許多操作者對儀器的接地意識淡泊。一次接修一臺心電圖機(jī)，用戶反映干擾很大，描記出的波形疊加的干擾紋波無法診斷。詢問得知用戶使用時未接地線。醫(yī)用電子儀器不同于一般的電子儀器，總有必須接觸患者身體的部分，人是導(dǎo)體，儀器在使用過程中，由于人們的安全意識不強(qiáng)以及管理制度的缺陷，時常發(fā)生電擊事故，造成人體傷害。另外，不可靠接地或接地不良，也會導(dǎo)致儀器產(chǎn)生干擾，影響診療，因此儀器必須可靠接地。

2.1 安全接地

醫(yī)用電子儀器系統(tǒng)中的接地線分為兩類，一類是安全接地，也稱為保護(hù)接地；一類是工作接地，即對信號電壓設(shè)立基準(zhǔn)電位。保護(hù)接地地線必須是大地電位。

一般電子儀器為了安全起見，機(jī)殼均應(yīng)接地，其目的是為了在任何情況下，使人經(jīng)常接觸到的機(jī)殼保持零電位。

2.2 多臺儀器接地

當(dāng)室內(nèi)有多臺儀器時，提倡每臺儀器單獨(dú)接地，避免相互影響。

2.3 工作接地

工作接地有兩種方式：一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地。由于醫(yī)用電子儀器測量的是低頻（如心電、腦電、肌電等）信號，因此較適合一點(diǎn)接地方式。

2.4 接地線電阻

將儀器接地端用接地線與大地連接。一般用2.5mm2獨(dú)股或多股塑包銅線即可。

2.5 接地電阻

醫(yī)用電子儀器的接地，就是把儀器與人體接觸的部分與大地相接，即儀器的外殼與大地等電位，一般通過將金屬接地電極埋入大地來實現(xiàn)。接地電阻的大小由接地電極的大小、形狀和電極周圍土壤的電阻率等因素決定。因此為了減小接地電阻阻值，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)碾姌O及盡量降低周圍土壤的電阻率。電極的安放應(yīng)由具備電工資質(zhì)的專業(yè)人員按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實施。

[1] 姜遠(yuǎn)海,等.臨床醫(yī)學(xué)工程技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2009.

[2] 劉鳳軍,等.醫(yī)用電子儀器原理構(gòu)造與維修[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,1997.

[3] 劉南平.實用電子技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2008.

[4] 甘心照.近代電子醫(yī)療設(shè)備與技術(shù)[M].南京:南京大學(xué)出版社,1991.

[5] 周小靈.電子電路故障查找[M].北京:中國電力出版社,2008.

Discussion on the Cooling Fan and Grounding of Electronic Medical Equipment

WANG Yun-feng
(Department of Medical Electronics , Xuzhou Academy of Health Metering Detection,Xuzhou Jiangsu 221000, China)

本文說明了醫(yī)用電子儀器使用中易被忽略的有關(guān)散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向與儀器接地中應(yīng)注意的問題。

醫(yī)用電子儀器；散熱；接地

1674-1633(2010)07-0114-01

2009-04-24

作者郵箱：wyfxu.good@163.com

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