醫(yī)用電氣設(shè)備輸入功率的測量

陳鳳萍 劉婧瑩 吉林省醫(yī)療器械檢驗(yàn)所 （長春 130062）

醫(yī)用電氣設(shè)備輸入功率的測量

陳鳳萍 劉婧瑩 吉林省醫(yī)療器械檢驗(yàn)所 （長春 130062）

輸入功率的測量是醫(yī)用電氣設(shè)備安全通用要求的一個(gè)重要指標(biāo)，輸入功率的大小表征了耗電量的多少，這涉及到節(jié)省能源的問題。本文主要介紹對輸入功率的理解及醫(yī)用電氣設(shè)備輸入功率的測量。

醫(yī)用電氣設(shè)備 輸入功率

1.引言

隨著我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，醫(yī)院醫(yī)療儀器的數(shù)量、種類及復(fù)雜程度也在不斷增加，醫(yī)療安全越來越來被人們廣泛關(guān)注。檢驗(yàn)部門正確測量安全標(biāo)準(zhǔn)中重要參數(shù)具有十分重要的意義，其中一項(xiàng)很重要的參數(shù)是輸入功率。

2.電氣安全標(biāo)準(zhǔn)及要求

對于醫(yī)用電氣設(shè)備的電氣安全，現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)是GB9706.1-2007，該標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC 60601-1:1988《醫(yī)用電氣設(shè)備—第1部分：安全通用要求》，并加入了IEC60601-1修改件（1995）的內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)GB9706.1-2007中條款7.1對輸入功率測量有如下要求：

被檢驗(yàn)醫(yī)用電氣設(shè)備應(yīng)按使用說明書運(yùn)行，直到輸入功率達(dá)到穩(wěn)定值；測量電流或輸入功率，并與標(biāo)出值或隨機(jī)文件中的規(guī)定值相比較；測量結(jié)果不應(yīng)超過條款7.1所要求的限值；當(dāng)醫(yī)用電氣設(shè)備標(biāo)有一個(gè)或幾個(gè)額定電壓范圍時(shí)，在每一個(gè)范圍的上、下限進(jìn)行試驗(yàn)；但如果額定輸入標(biāo)稱值與有關(guān)電壓范圍平均值相關(guān)，則可以在電壓為該范圍的平均電壓下進(jìn)行試驗(yàn)。應(yīng)采用真有效值表來測量穩(wěn)態(tài)電流；輸入功率若用伏安表示，應(yīng)采用伏安計(jì)來測量，或以穩(wěn)態(tài)電流和供電電壓的乘積來確定。

實(shí)際測量中很多因素都影響輸入功率的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，包括測量設(shè)備的性能、精度及穩(wěn)定性、環(huán)境溫度、環(huán)境溫度的穩(wěn)定性、供電電源的穩(wěn)定性、電源輸入輸出線的長度和粗細(xì)、測量時(shí)間、負(fù)載工作的穩(wěn)定性等。

3.檢驗(yàn)設(shè)備及方法

檢測設(shè)備主要有：功率分析儀VM-02、美國安捷倫公司生產(chǎn)的數(shù)字萬用表HP34401A、數(shù)字功率計(jì)、交直流電子負(fù)載。

在進(jìn)行電氣安全中任何一項(xiàng)安全參數(shù)檢測前，首先要對供電電源電壓進(jìn)行測量，包括電源電壓的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。電源電壓測量可以說是電氣安全檢測的最基本測量，它關(guān)系到設(shè)備是否能夠正常工作。電源電壓正常情況下應(yīng)為交流220V，如果電源電壓超出正常范圍或接線不正確，如極性相反、地線斷開等，就無法進(jìn)行其他電氣安全測試，應(yīng)及時(shí)更正或維修。對于使用穩(wěn)壓電源或不間斷電源供電的設(shè)備，可以直接對穩(wěn)壓電源與不間斷電源輸出的電壓進(jìn)行測量，確保達(dá)到檢驗(yàn)對電源電壓的要求。

其次是被檢測醫(yī)用電氣設(shè)備應(yīng)按使用說明書運(yùn)行，在最大輸出狀態(tài)下工作直至輸入功率達(dá)到穩(wěn)定值。測量時(shí)環(huán)境溫度一定要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求23±2?C且恒定，濕度（60±15）%。測量設(shè)備精度和穩(wěn)定度一定要滿足試驗(yàn)要求。

4.穩(wěn)態(tài)輸入電流試驗(yàn)的分析

圖1. 連線示意圖

在測量樣品AC-DC電源盒的穩(wěn)態(tài)輸入電流比對試驗(yàn)過程中，我們采取了兩種不同的負(fù)載，一種是滑線變阻器，一種是交直流電子負(fù)載。試驗(yàn)過程中我們發(fā)現(xiàn)，交直流電子負(fù)載的穩(wěn)定性要高于普通的滑線變阻器，這影響到輸入電流的穩(wěn)定性。同時(shí)考慮到加載所帶來的溫升，負(fù)載所能承載的電流要適當(dāng)。如果負(fù)載所能承擔(dān)的電流小于輸入電流，負(fù)載溫升現(xiàn)象會(huì)很明顯，這會(huì)使負(fù)載大小發(fā)生變化，直接影響輸出和輸入電流。在沒有溫度控制的試驗(yàn)室測量的試驗(yàn)結(jié)果低于溫度恒定的試驗(yàn)室測量的試驗(yàn)結(jié)果，而且在一定時(shí)間內(nèi)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定。同時(shí)我們分兩種情況進(jìn)行測試，一種是開機(jī)后開始測量，結(jié)果偏大；開機(jī)穩(wěn)定半小時(shí)后試驗(yàn)數(shù)據(jù)稍有下降，隨著時(shí)間延長，試驗(yàn)結(jié)果先下降后上升，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的溫升試驗(yàn)，需要連續(xù)工作2.5個(gè)小時(shí)，或者溫升達(dá)到每小時(shí)不大于2?C所需要的時(shí)候，取二者中時(shí)間較短的。我們驗(yàn)證了上述一系列因素對測量結(jié)果的影響。掌握這些后，在做輸入功率或輸入電流的測試時(shí)就必須考慮這些因素，否則無法保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

考慮以上因素后，我們進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)中使用導(dǎo)線的截面積為0.75mm2，將使用的測量儀器用選好的導(dǎo)線按照AC-DC電源盒標(biāo)識(shí)進(jìn)行連接，如圖1所示。

首先測量AC-DC電源盒空載狀態(tài)下的直流輸出電壓，用數(shù)字多用表進(jìn)行測量，結(jié)果為53.10V；接著測量AC-DC電源盒正常工作時(shí)的輸入電流。將選用的交直流電子負(fù)載與AC-DC電源盒輸出端相連，采用經(jīng)過智能變頻電源穩(wěn)定的額定220V輸入電壓對AC-DC電源盒進(jìn)行供電，調(diào)節(jié)交直流電子負(fù)載的電阻，使AC-DC電源盒的輸出電流為0.800A，此時(shí)顯示的輸出電流為0.803A，穩(wěn)定半小時(shí)，電源盒的的輸出電流穩(wěn)定在0.799A～0.801A范圍內(nèi)，觀察電源盒的輸入電流，出現(xiàn)頻次最高的是262mA，最后選取262.24mA作為此次試驗(yàn)結(jié)果，與樣品設(shè)計(jì)過程中輸入電流值相符。同時(shí)記錄電源盒輸出電壓為45.31V。

測試的整體布置如圖2所示。AC-DC電源盒的輸入電流如圖3所示。

圖2. 試驗(yàn)裝置整體布置圖

圖3. 輸入電流顯示圖

5.結(jié)論

輸入功率的測量是醫(yī)用電氣設(shè)備安全通用要求中一個(gè)重要指標(biāo)，正確測量輸入功率具有一定的重要性和必要性，作為醫(yī)療器械檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，測量過程中一定要考慮到各個(gè)影響輸入功率大小和穩(wěn)定性的因素，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性與科學(xué)性。

[1] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 醫(yī)用電氣設(shè)備 第1部分:安全通用要求. GB 9706.1-2007[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008

The Measurement of Input Power for Medical Electrical Equipment

CHEN Feng-ping LIU Jing-ying Jilin Medical Device Test Institute (Changchun 130062)

Input power measurement is an important norm of the general requirements for safety of medical electrical equipment, the value of the input power represent the number of the consumption, which related to the problem of saving energy. This paper described comprehension of the input power and measuring of input power for medical electrical equipment.

medical electrical equipment, input power

1006-6586(2017)01-0053-03

TH772

A

2016-11-17