醫(yī)用離心機(jī)的基本結(jié)構(gòu)原理及故障維修

孟 歌

醫(yī)用離心機(jī)的基本結(jié)構(gòu)原理及故障維修

孟 歌①

離心機(jī)；維修；故障分析

BIOFUGE FRESCO是德國(guó)Heraeus生產(chǎn)的可控低溫醫(yī)用離心機(jī)，廣泛用于DNA或RNA提取制備、PCR的擴(kuò)增以及各種分離作業(yè)。其體積小，操作簡(jiǎn)便，可以更換多種離心頭，同時(shí)具備制冷控溫功能，在同類(lèi)型設(shè)備中應(yīng)用較為突出［1］。

1 醫(yī)用離心機(jī)的基本原理

BIOFUGE FRESCO離心機(jī)使用直流變頻電機(jī)，通過(guò)轉(zhuǎn)子直接帶動(dòng)離心頭轉(zhuǎn)動(dòng)，最大轉(zhuǎn)速可達(dá)13000 rpm，最大離心加速度16060 g。該機(jī)器具有轉(zhuǎn)頭自動(dòng)識(shí)別，電子檢測(cè)不平衡的功能，同時(shí)該機(jī)配備制冷系統(tǒng)，采用氟利昂制冷，溫度在-10～40 ℃可控［2］。電子系統(tǒng)方面采用單片機(jī)控制，能夠存儲(chǔ)最近操作設(shè)置，單片機(jī)自動(dòng)根據(jù)測(cè)量得到的轉(zhuǎn)速和溫度，實(shí)時(shí)控制電機(jī)和制冷設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而精確的控制轉(zhuǎn)速和溫度［3］。該機(jī)的速度檢測(cè)系統(tǒng)是由一個(gè)光電傳感器提取信號(hào)傳給CPU板（位于電機(jī)底部的一塊小板，上面包括一對(duì)光耦合）。原理為：發(fā)光二極管發(fā)光，通過(guò)電機(jī)中軸的凹槽，照射到光電耦合接收二極管上［4］。

正常情況下開(kāi)機(jī)啟動(dòng)，機(jī)器將會(huì)進(jìn)入自檢狀態(tài)，自動(dòng)通電檢測(cè)各個(gè)模塊，在伴有2聲滴滴聲響后，表明通過(guò)自檢，機(jī)器可以正常使用。如果機(jī)器自檢發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)在前面板顯示自檢的問(wèn)題代號(hào)，例如“E-XX”［5］。

2 故障維修案例

2.1 故障案例一

（1）故障現(xiàn)象。離心機(jī)蓋子無(wú)法打開(kāi)，按開(kāi)蓋按鍵無(wú)反應(yīng)。

（2）故障分析與解決。出現(xiàn)此種故障，應(yīng)在徹底斷電情況下依次做如下檢修：①檢查前面板及前面板與主板連接情況，發(fā)現(xiàn)前面板按鍵失靈。該故障是由于設(shè)備多年使用，造成前面板按鍵微動(dòng)開(kāi)關(guān)損壞，由于該機(jī)前面板按鍵采用微動(dòng)開(kāi)關(guān)按鍵，替換比較方便，使用到一定年限后應(yīng)全部替換。前面板與主板連接由于松動(dòng)或者氧化等也容易造成這種情況，使用電子清潔劑清理接口即可消除該故障；②檢查控制鎖合蓋子的電器，將繼電器與主板斷開(kāi)連接，通15 V直流電，檢查開(kāi)合情況。檢測(cè)發(fā)現(xiàn)繼電器開(kāi)合不正常，時(shí)有時(shí)無(wú)。從而判定該繼電器不能正常工作。該故障是由于繼電器長(zhǎng)期使用時(shí)污垢進(jìn)入機(jī)械部件，造成開(kāi)合不正常。更換繼電器，故障消失。同時(shí)應(yīng)測(cè)量主板供給該繼電器的供電穩(wěn)定情況。

2.2 故障案例二

（1）故障現(xiàn)象。離心機(jī)啟動(dòng)后不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，報(bào)錯(cuò)“br”。

（2）故障分析與解決。出現(xiàn)該報(bào)錯(cuò)，應(yīng)停止使用機(jī)器，依次做如下檢修：①檢查供電，檢測(cè)機(jī)器交流電供電情況，發(fā)現(xiàn)電壓不穩(wěn)，聯(lián)系供電部門(mén)，解決供電穩(wěn)定狀況后，重啟機(jī)器，問(wèn)題解決［6］；②檢查電機(jī)，斷開(kāi)馬達(dá)與主板各項(xiàng)連接，檢查馬達(dá)線圈電阻，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)離心頭，檢查是否有異響。經(jīng)過(guò)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)線圈電阻正常，但手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)離心頭后發(fā)現(xiàn)阻力過(guò)大，轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)不夠流暢，更換該電機(jī)軸承，故障消除，一般情況下，由于該型機(jī)器主板上帶有過(guò)流檢測(cè)電路，電機(jī)不易燒毀。但由于長(zhǎng)期使用，馬達(dá)軸承年久損壞，應(yīng)拆開(kāi)馬達(dá)同時(shí)更換上下軸承，為安全使用起見(jiàn)，長(zhǎng)期重度使用的機(jī)器5年更換一次軸承［7］；③檢查主板，主板上有6個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管IGBT，每2只一組控制變頻電機(jī)一路電流大小，主板通過(guò)控制場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通從而控制每一相供給電機(jī)的電流大小，IGBT的門(mén)驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)光耦合隔離，驅(qū)動(dòng)電源，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其中一對(duì)IGBT完全損壞，更換損壞的場(chǎng)效應(yīng)管IGBT，故障消除，電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了保證參數(shù)一致性和后續(xù)使用的穩(wěn)定性，任何一個(gè)IGBT損壞后都應(yīng)該將IGBT全部6個(gè)更換。IGBT的具體型號(hào)為BUZ385。

2.3 故障案例三

（1）故障現(xiàn)象。開(kāi)機(jī)后或運(yùn)行中顯示“Lid”或“OPEn”。

（2）故障分析與解決。出現(xiàn)該錯(cuò)誤報(bào)警的原因及解決方法如下：①查看機(jī)器溫度、周?chē)鷾囟群婉R達(dá)溫度，發(fā)現(xiàn)機(jī)器溫度超出平時(shí)正常值，造成該故障的原因是機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間工作所產(chǎn)生大量熱量不能及時(shí)散出，解決辦法是清理機(jī)器內(nèi)部灰塵，將機(jī)器放置于通風(fēng)良好處，避免長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度使用，如果軸承損壞或磨損，應(yīng)該立即更換軸承；②查看主板15 V供電，發(fā)現(xiàn)供電故障，造成無(wú)法檢測(cè)蓋子開(kāi)關(guān)狀態(tài)和進(jìn)行繼電器運(yùn)動(dòng)，造成該故障的原因是穩(wěn)壓二極管被擊穿，主板上15 V電流是經(jīng)過(guò)降壓電阻和一個(gè)15 V穩(wěn)壓二極管提供的，更換15 V穩(wěn)壓二極管和降壓電阻恢復(fù)供電，機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)采取措施穩(wěn)定供電［8-9］。

2.4 故障案例四

（1）故障現(xiàn)象。離心機(jī)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)“E-04”。

（2）故障分析與解決。該報(bào)警直接與測(cè)溫電路有關(guān)，由于離心機(jī)內(nèi)壁上的PT100溫度傳感器失效導(dǎo)致報(bào)警。檢查溫度傳感器線路連接處電壓是否為15 V。如果電壓正常，則直接更換溫度傳感器PT100，即可解決該問(wèn)題；若電壓不正常，同故障案例三一樣檢測(cè)15 V供電電路是否正常。

3 小結(jié)

BIOFUGE離心機(jī)的維修重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注設(shè)備常用模塊，如制冷系統(tǒng)、變頻電機(jī)及其控制系統(tǒng)，以及開(kāi)關(guān)電源和穩(wěn)壓電源供電系統(tǒng)。實(shí)際維修中把握各個(gè)子系統(tǒng)的工作特點(diǎn)和相互關(guān)系，利于解決各種問(wèn)題［10-12］。

離心機(jī)眾多故障是因使用不當(dāng)造成，如離心機(jī)所處環(huán)境差，不通風(fēng)，造成機(jī)器過(guò)熱［13］。因而在平時(shí)工作中應(yīng)當(dāng)勤于維護(hù)，勤于檢查離心機(jī)環(huán)境工作狀態(tài)，對(duì)使用者進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，方能使設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)［14］。

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10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.04.051

1672-8270（2016）04-0149-02

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B

2015-10-13

①中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液病醫(yī)院血液學(xué)研究所國(guó)資處 天津 300020

孟歌，男，（1989- ），本科學(xué)歷，技師。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液病醫(yī)院血液學(xué)研究所國(guó)資處，從事生物醫(yī)學(xué)工程工作。