檢驗(yàn)儀器的思路和技巧
- 日期:
- 2019-08-23
- 52473
摘要:在檢驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)上,大量采用了機(jī)械裝置,氣動(dòng)裝置,大量步進(jìn)馬達(dá)和傳感器的采用使電路設(shè)計(jì)及集成電路的選擇
在檢驗(yàn)儀器設(shè)計(jì)上,大量采用了機(jī)械裝置,氣動(dòng)裝置,大量步進(jìn)馬達(dá)和傳感器的采用使電路設(shè)計(jì)及集成電路的選擇也原來越復(fù)雜,電路板設(shè)計(jì)越來越緊湊,近年來大量出現(xiàn)了SMT表貼電路板。這給檢驗(yàn)儀器的維修帶來越來越大的難度。
由于大量的結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,使維修人員需要更多的了解相關(guān)知識(shí),需要更多的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。這也就是許多醫(yī)院醫(yī)療器械維修人員不接觸檢驗(yàn)儀器維修的主要原因,很多醫(yī)院維修人員都是醫(yī)療器械維修專業(yè)出身的,機(jī)械電子方面都是概略的學(xué)習(xí)了一下,主攻方向還是醫(yī)療器械的原理和應(yīng)用,往往維修高手都是有很豐富經(jīng)驗(yàn)機(jī)械、電子、或者自動(dòng)化專業(yè)的人員,這些人員學(xué)歷并不很高,關(guān)鍵是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)(非醫(yī)療器械經(jīng)驗(yàn)),這從一方面也反映出業(yè)務(wù)能力的高低跟實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有著很大的關(guān)系。
在檢驗(yàn)儀器中都含有大量的機(jī)械部件,這些機(jī)械結(jié)構(gòu)并不是很復(fù)雜,一般都是直線運(yùn)動(dòng)或弧線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),或者單純的圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)一般都是由馬達(dá)轉(zhuǎn)子連接螺桿直接與運(yùn)動(dòng)部件相連,從而使運(yùn)動(dòng)部件作上下或左右移動(dòng),采用這種結(jié)構(gòu)對速度不快力矩要求不嚴(yán)的結(jié)構(gòu)很適用,也很簡單;也有采用馬達(dá)轉(zhuǎn)子連接齒輪與力矩齒輪相連,力矩齒輪帶動(dòng)螺桿,再由螺桿帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng),采用這種結(jié)構(gòu)是為了控制速度增加力矩,對于需要大力矩要求的結(jié)構(gòu)中很有用;還有就是采用馬達(dá)轉(zhuǎn)子連接滑輪,帶動(dòng)鋸齒皮帶運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)對力矩要求不是很高,但對定位要求很嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)很適用,在一臺(tái)儀器中,這些結(jié)構(gòu)往往同時(shí)采用多種,特別是血球生化當(dāng)中,往往三種都采用,以達(dá)到不同的目的。
在這些結(jié)構(gòu)中,馬達(dá)是動(dòng)力源,過去多采用直(交)流馬達(dá),隨著步進(jìn)馬達(dá)的成本降低,目前被廣泛采用,有時(shí)為了設(shè)計(jì)、采購及工藝上的便利,往往在一臺(tái)儀器中的多個(gè)馬達(dá)都設(shè)計(jì)成一種型號,只是在電壓電流控制方面和運(yùn)動(dòng)步數(shù)方面加以區(qū)別,但這一點(diǎn)在直(交)流馬達(dá)上是辦不到的,只能在步進(jìn)馬達(dá)上實(shí)現(xiàn)。這里引出一個(gè)電路設(shè)計(jì)問題,采用直(交)流馬達(dá)為了控制其運(yùn)動(dòng)起止位置,往往需要在運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)行程的起止點(diǎn)上分別加行程開關(guān)(微動(dòng)開關(guān)或者光電耦合開關(guān))來通知電路進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作,而步進(jìn)馬達(dá)則僅僅在起點(diǎn)上設(shè)置行程開關(guān),而其止點(diǎn)是靠程序控制步數(shù)來完成的,這在電路設(shè)計(jì)上由單純的模擬控制到了程序控制的范疇,而且其驅(qū)動(dòng)電路發(fā)生了很大的改變。步進(jìn)馬達(dá)很少損壞,而且由于裝配的原因,馬達(dá)本身基本上不可維修,接到很多維修電話,都是認(rèn)為步進(jìn)馬達(dá)損壞而進(jìn)行拆卸后反而無法使用了,步進(jìn)馬達(dá)結(jié)構(gòu)是由一個(gè)轉(zhuǎn)子和幾組線圈定子加上軸承、磁鋼等組成的,這樣小的線圈也不建議大家去繞制,毫無疑義,再說醫(yī)療儀器維修費(fèi)用很高更換也很正常的。買不到原廠的可以進(jìn)行型號查詢后替換其他型號的即可,很便宜也很簡單,連接的時(shí)候把插頭順序搞正確就是。
在機(jī)械運(yùn)動(dòng)中,齒輪和螺桿(齒條)、鋸齒皮帶和滑輪(也有用三角皮帶或者其他皮帶和滑輪)、滑桿和銅套(聚四氟乙烯套)的配合最常見,這些齒輪、螺桿、皮帶、滑輪和銅套之間有些是用潤滑脂來保證潤滑的,因此,在使用一段時(shí)間后需要進(jìn)行保養(yǎng),即清除原有的潤滑脂,涂抹新的潤滑脂,注意要少量均勻。尼龍鋸齒皮帶是嚴(yán)禁使用潤滑脂的,而聚四氟乙烯套則不需要潤滑。齒輪、螺桿長時(shí)間動(dòng)作容易造成磨損,但是此類零件價(jià)值低,反而更換不容易,因此廠家一般都整體更換或者采用高強(qiáng)度合金材料不易磨損,即便這樣還是有此類零件因磨損或者斷齒而造成嚙合不好發(fā)生故障,發(fā)出齒輪之間的碰撞聲音,做機(jī)械維修的同行會(huì)很容易的聽出來,一般可以進(jìn)行重新裝配,調(diào)整一下間隙可以暫時(shí)解決,但磨損太大了就只能更換了,有時(shí)為了節(jié)省維修費(fèi)用,可能會(huì)采用自行加工的方式,這個(gè)時(shí)候要注意齒輪的模數(shù)和公制英制單位,很多加工中心可以根據(jù)圖紙進(jìn)行編程加工,但有些地方需要另外找地方出圖紙的,呵呵,這對學(xué)機(jī)械的人員不會(huì)什么難事兒的。
鋸齒皮帶和滑輪的配合沒有什么可以多說的,只要滑輪位置不發(fā)生改變,一般不會(huì)造成阻礙,但皮帶會(huì)因?yàn)槭褂脮r(shí)間的延長造成磨損斷裂,應(yīng)急維修可以根據(jù)具體的情況,如果皮帶是一個(gè)部位固定在移動(dòng)部件上,通過滑輪作直線運(yùn)動(dòng)的,可以暫時(shí)用訂書機(jī)或者縫制起來,將連接部固定到移動(dòng)部件上去,這樣可以暫時(shí)替代的,在生化等設(shè)備上,皮帶往往是進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)的,這時(shí)就只能縫制了,縫制不好也會(huì)造成阻礙?;瑮U和銅套間的磨損往往是相互的,但是也根據(jù)材料選擇的不同,會(huì)出現(xiàn)滑桿磨損較為嚴(yán)重,或者銅套磨損較為嚴(yán)重,這樣的原因往往是材料本身或者運(yùn)動(dòng)部件受到其他物質(zhì)的阻礙造成的不同軸磨損,應(yīng)急處理一般將滑桿或者銅套或者二者均旋轉(zhuǎn)一定的角度,躲開磨損部位即可,同時(shí)要尋找到底是什么原因造成的移動(dòng)部件阻礙,徹底排除。
采用螺桿結(jié)構(gòu)一般只需要一根螺桿就可以了,不需要滑桿,因?yàn)槁輻U的扭矩已經(jīng)很大,足以完成大力矩工作,而采用滑桿往往是定位要求很的部件,往往力矩很小,所以滑桿結(jié)構(gòu)多是雙根,移動(dòng)部件在平行的滑桿上移動(dòng),稍微遇到阻力就會(huì)停止甚至發(fā)出噪音,有些運(yùn)動(dòng)部件還帶有樣品針試劑針,且針還要通過沖洗塊或者樣品帽進(jìn)行移動(dòng),那么這些沖洗塊或者樣品帽不正確或者發(fā)生故障就會(huì)造成對移動(dòng)部件的阻礙形成故障,針的彎曲變形、沖洗塊或者樣品帽的內(nèi)部密封圈或者材料變異都會(huì)造成對針的阻礙,整個(gè)移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)不暢就會(huì)出錯(cuò)。
蠕動(dòng)泵在檢驗(yàn)設(shè)備中廣泛應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)簡單(步進(jìn)馬達(dá)+凸輪),相對來講運(yùn)轉(zhuǎn)極為可靠,但是很多國產(chǎn)的凸輪采用的塑料材料有差異,造成凸輪磨損嚴(yán)重,經(jīng)常需要更換,很多醫(yī)院的工程師干脆自行加工塑料或者金屬的凸輪進(jìn)行更換,國外的產(chǎn)品很少出現(xiàn)此類現(xiàn)象,但是泵管的磨損確是很嚴(yán)重的, 泵管的替換也是很嚴(yán)格的,內(nèi)外徑,材料以及長度要求都很嚴(yán)格,過長過短容易造成壓力不足,材料不好很容易造成泵管粘滯,內(nèi)外徑不一樣會(huì)造成壓力不好甚至根本裝不上去,當(dāng)泵管兩端遇到阻塞,會(huì)導(dǎo)致凸輪遇到阻塞從而造成馬達(dá)運(yùn)動(dòng)受阻出錯(cuò)。