普利生LBY-N7500B 全自動血液流變儀工作原理及故障維修

余益新

血液流變儀是一種通過檢測人體血液黏度來進行疾病早期診斷的專用檢測儀器，血液流變學指標的檢測深受臨床醫(yī)學界的重視[1，2]。 研究發(fā)現，許多疾病可導致血液流變學指標異常，而血液流變學指標的變化又可作為許多疾病的診斷、鑒別診斷、療效觀察、預后判斷及復發(fā)預測的重要指標，同時血液流變的治療也逐漸為臨床認識[3]。 目前主要有毛細管式黏度計和旋轉式黏度計兩類。全自動血液流變儀適用于對血液樣品進行全血黏度和血漿黏度檢測。包括毛細管法和旋轉法。 毛細管法測定血漿黏度，旋轉法測定血液黏度且測量部分為錐板式。為了減少故障和保證實驗結果的準確，要求科室定期使用廠家提供的質量控制液并使用廠家提供專用的“血液流變儀洗針液”來檢測儀器的性能指標、工作狀態(tài)。

1 設備組成和基本原理

普利生LBY-N7500B 全自動血液流變儀由流變儀、清洗液瓶、廢液瓶、全自動血液流變儀控制軟件組成。 流變儀含有加樣毛細管路流體黏度測量裝置、旋轉式血液流變裝置和攪拌器裝置。它根據人體生物工程學與案例設計組合式操作[4]，由全自動旋轉錐板儀和毛細管儀聯機使用，能為臨床提供準確的全血和血漿黏度數據檢測[5]。 血液流變儀原理結構框圖見圖1。

圖1 血液流變儀原理結構框圖Fig.1 Block diagram of principle structure of blood rheometer

測試原理：依據牛頓黏性定律，在切變率1 200/s時，不僅測出全血在不同切變率下的表現黏度，還在高切和低切上分別反映出紅細胞的變形和聚集的程度，它可以精確地測出牛頓流體（血漿）和非牛頓流體（全血）在不同切變率下的表現黏度值。

2 故障維修實例

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

設備開機后，經常會停止工作，吸樣針停止動作，并有“嗡嗡嗡”的響聲。

2.1.2 故障分析

檢查發(fā)現，設備停止工作發(fā)生在吸樣針上下動作過程中。吸樣針上下運動原理是步進電機通過同步帶帶動絲桿轉動， 而吸樣針通過連接部件與絲母連接，絲母套在絲桿上隨著絲桿的轉動，完成吸樣針的上下運動；吸樣針模塊各部件連接情況見圖2。 初步判斷該故障可能原因有： ①吸樣針上下運動部件故障，如絲桿等有無異物卡住或生銹需要潤滑；②驅動吸樣針上下運動的步進電機故障；③驅動步進電機與絲桿之間的齒輪或同步帶有損壞造成打滑；④其他電路故障等。 故障分析流程見圖3。

圖2 吸樣針模塊Fig.2 Image of sampling needle module

圖3 故障一分析流程圖Fig.3 Analysis flow chart of the first fault

2.1.3 故障檢修與排除

針對故障分析的幾種可能逐一排查。①檢查吸樣針上下運動部件、絲桿及附件；特別是絲桿，均無異物和損壞。 清潔絲桿及附件并涂上潤滑油，使用2 d 后還是出現同樣問題。 ②檢查步進電機的供電電壓12 V 正常。 ③檢查絲桿齒輪、步進電機齒輪和兩者之間的同步帶，外觀均正常。④打開設備的側蓋和后蓋，可以看到設備的電路部分較為簡單。 經檢查，各電路板和元器件等均外觀完好， 使用萬用表檢測每處的電壓，均正常。

將設備關機斷電，拆開機蓋手動推拉吸樣針上下活動，發(fā)現在某些位置（位置不固定）比較費力，并發(fā)出“噠噠噠”的響聲。 反復推拉吸樣針觀察各連接部位，發(fā)現當有響聲的時候，絲桿會有振動。 接下來，將連接吸樣針齒輪和步進電機齒輪之間的同步帶脫掉，再次手動推拉吸樣針上下活動，認真檢查未見明顯異常。觀察發(fā)現攪拌針模塊各部件和吸樣針模塊各部件類似。 用同樣操作檢查攪拌針，手動推拉受力均勻且沒有響聲。對比發(fā)現吸樣針對應的同步帶比攪拌針對應的同步帶松。此時，用手按住吸樣針對應的同步帶，模擬同步帶繃緊狀態(tài)的同時，再手動推拉吸樣針上下活動，雖然感覺比推拉攪拌針費力些，但沒有發(fā)出“噠噠噠”的響聲。 判斷費力應該是按住同步帶模擬繃勁過大造成，向廠家申請同步帶，自行更換后問題解決。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

攪拌針清洗不干凈，有血漬殘留。

2.2.2 故障分析

科室人員反映近期攪拌針清洗不干凈、 有殘留的血漬，需要手動清潔。 經過檢查，分析可能原因如下：①工作時，攪拌針沒有轉動導致；②未使用專用的洗針液清洗攪拌針或清洗液不足導致清洗不干凈；③洗槽模塊問題，包括泵管老化破損、彈性減弱、蠕動泵是否正常等；④其他電路故障等。 故障分析流程見圖4。

圖4 故障二分析流程圖Fig.4 Analysis flow chart of the second fault

2.2.3 故障檢修與排除

針對故障分析的幾種可能，逐一排查。 ①開機運行設備，攪拌針轉動正常，排除攪拌針問題。②經過與科室人員溝通得知， 他們日常使用超純水作為洗針液。 如果未用專業(yè)洗針液或者清洗液不足，科室錐板及液槽清洗不干凈留有殘血，這也會嚴重影響檢測結果[6，7]。 于是使用廠家提供的“血液流變儀洗針液”，啟動設備的清洗程序； 清洗后攪拌針還是有殘留物,無法清洗干凈。 ③用棉簽清潔洗槽,通過針筒抽吸管路深部的污垢。拆開后蓋和側蓋，檢查液路。發(fā)現水槽下方的白色透明橡膠管已變黑，可見內部污垢之多。 重新清潔洗槽和相關管路后試機，問題依舊[8]。查閱設備說明書，進一步觀察設備運行情況。 發(fā)現設備工作過程中清洗模塊對應的蠕動泵（這里標記為W1）一直沒有動作，而吸樣對應的蠕動泵（這里標記為W2）工作正常。 將蠕動泵W1 的接線接到W2 對應的驅動板上，開機檢測發(fā)現蠕動泵W1 有動作， 可以判斷蠕動泵W1 正常。進一步往電路的上一級排查，確認是W1對應的驅動板故障，更換后設備正常，蠕動泵電路見圖5。 ④更換驅動板后設備正常，無其他電路故障。

圖5 蠕動泵電路Fig.5 Circuit diagram of peristaltic pump

3 討論

通過這兩例故障的排查和分析可知，若檢修進入困境，當有類似部件或電路時，使用替代法和對比法可大大提高故障的排查效率[9]。 故障一同步帶松得并不明顯，推斷故障是同步帶輕微打滑引起，如果沒有對比攪拌針對應的同步帶很難發(fā)現問題。所以維修過程中，還是要非常細心,才能解決問題。

對同類型同原理的設備維修和預防性維護的建議：針對電路和液路相結合的設備，除了使用常規(guī)電路的排除和檢測方法外，液路部分往往帶有各種開關，如電磁閥、泵和管路等部件。這些部件比較容易因為異物或雜質堵住而出現故障， 特別是檢驗類儀器，一般都是血液凝固堵塞導致。 通常通過清潔或更換管路可以解決大部分問題。這就要求人們做預防性維修的時候要特別關注這些部件， 做好維護保養(yǎng)[10，11]。另外與科室熟悉設備的人員有效溝通非常重要，在解決故障二時，他們反映了非常重要的細節(jié)：設備在清洗攪拌針時， 不像以前清洗槽里有清洗液往上冒。 由此可進一步推測管路有破損或蠕動泵沒有動作，可快速定位故障，提高故障處理效率[12]。希望通過筆者兩例故障的分析處理，能給同行一些借鑒，少走彎路。