BC-2000维修手册

BC-2000血液细胞分析仪维修手册迈瑞公司用户服务部检验组编写BC-2000血细胞分析仪维修手册1-1系统描述标题。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。页码1.1系统结构。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-21.2测量原理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-31.3硬件描述。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-51.3.1WBC、RBC/PLT前放板。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-51.3.2功率驱动板。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-51.3.3接口板。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-61.3.4MTB板。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-61.3.5按键板。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-71.3.6微打卡。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-71.3.7LCD转接板。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-71.3.8开关电源板。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-71.4BC-100稀释器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-81.5机械部分。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-111.5.1主机的机械部分。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-111.5.1.1探头结构及红宝石孔的安装。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-111.5.1.2热敏电阻的更换及安装。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-121.5.1.3搅拌系统结构及安装方法。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-131.5.1.4前端结构及安装。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-151.5.1.5溶血素加入单元结构。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-161.5.2稀释器机械部分。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-161BC-2000血细胞分析仪维修手册1-21.1系统结构BC-2000是利用经过一定处理的血液样品经过微孔时，微孔两边血样电阻的变化过程进行血细胞计数与分类，并利用样品对特定波长光的吸收率进行血红蛋白浓度测定的仪器。其总体结构可分为硬件、软件（含算法）、光路、机械结构、液路五大部分，如图1所示。探头信号经硬件采集后由软件进行处理，通过硬件的显示及打印等给出处理结果，软件还将与硬件配合，在工作过程中对机械及液路部分加以控制以保证整机协调动作。整机采用软件计数、软件分类的工作方式，如下图所示。硬件部分液路部分机械部分软件部分光路部分HGB信号输入探头信号输入开关量信号输入BC-2000血细胞分析仪维修手册1-31.2测量原理本仪器是用小孔电阻法测量细胞的数量、体积；用氰化高铁血红蛋白法测量血红蛋白浓度（HGB）。用配套的BC-2000稀释器准备一定量的稀释标本，提供给BC-2000，WBC、RBC的稀释标本在一个负压的控制下，分别通过各自的计数微孔，注入各自的管道。如图1-1所示。探头OCE样品杯正视探头OG图中的阴影部分是稀释样本，用C表示的是细胞，稀释液是由NaC1等导电物质组成的导电液，当图中所示的恒流源G起作用时，稀释液将和线路一起组成一个回路（电流e的方向如图所示），当由于负压的作用，细胞通过计数孔（一个由红宝石做成的标准尺寸的小孔）时，稀释液被细胞代替，引起了阻抗的变化，从而在测量线路中产生了电脉冲，仪器就记录下此种电脉冲的数量和幅度。通过软件进行分析计算。血红蛋白在WBC/HGB稀释液中与溶血剂发生显色反应，一旦溶血剂破坏了细胞膜，血红蛋白将从红细胞中分离出来并且转化成比例的氰化高铁化合物，用波长525nm的单色光在流动比色室内测定此化合物的吸光度，用这个吸光度与空白状态的吸光度相比较，就得到了该标本中的血红蛋白浓度（所谓空白状态是反映流动比色室中只有稀释液的状态）。仪器将自动完成这两个检测过程，然后计算、显示或打印结果（以克/升为单位）。其测量原理如下图所示。BC-2000血细胞分析仪维修手册1-4传感器样品室滤光片替代物LEDBC-2000血细胞分析仪维修手册1-51.3硬件部分硬件部分原理图如附图《BC-2000硬件原理图》所示,传感器的输入信号经放大处理送入接口板进行A/D转换,数据送入工控主板进行处理,处理结果通过显示卡送到显示屏显示并通过打印机和记录仪输出,另外,工控主板还通过接口板的I/O部分读入按键及行程开关等的开关量并对泵、阀、电机等执行部件进行控制,下面分别介绍。1.3.1WBC前放板和RBC/PLT前放板这两种板用同一种PCB,电路原理图也基本一样,位置分别在前置单元的两个屏蔽盒内。编号分别是：WBC2000-30-03029RBC2000-30-03030整块板主要分成两个信号通道及一个温度报警通道。由Q3及其周边元件构成恒流源,为宝石小孔内外电极之间提供大约0.7mA的电流,Q2提供基极电位补偿以提高恒流源稳定性,恒流源的通断控制信号经U1隔离后由Q1加在Q3的基极。小孔检测到的电信号经由L1、C2、R6耦合到由OP37构成的输入放大级,放大后的信号送入TL072构成的三极中间放大级,其中第一中间级加有温度补偿和零点预置,零点预置电路由U5A和U5D构成,增益调整在第三中间级。第三中间级输出的信号分两路送到由TL072构成的程控增益放大器,其增益分四档可程控(实际制作时很多板已取消了可调部分),放大后的信号经过一级低通滤波和一级功率驱动后输出,其中功率驱动前加有基线恢复电路。温度报警通道由U4及Q4构成,U5B提供比较基准,比较结果由U6隔离输出。WBC板和RBC板的区别:WBC包括一个信号通道(WBC)和一个温度报警通道,加有温度补偿,RBC板包含两个信号通道(分别相应于RBC、PLT),无温度报警及温度补偿。1.3.2功率驱动板驱动板编号:2000-30-03014,位置在中隔板的前侧。它包含HGB放大、线性电源、真空检测、功率驱动四个部分,下面分别介绍。1.3.2.1HGB放大部分HGB放大部分是由四级运放构成的放大电路,第一级是一个电流-电压转换器,放大器的整体增益调整在第二级实现,零点调整在第三级。J11的2、5脚连至HGB的光源(LED),3、4脚连至光敏管,Q1和R13、VR7构成发光二极管的供电电路,其中Q1作为发光二极管BC-2000血细胞分析仪维修手册1-6通断控制用。1.3.2.2线性电源部分线性电源部分,来自变压器的交流电经整流、滤波、稳压后输出+48V和±12V三种电压,分别供给恒流源及模拟电路使用。1.3.2.3真空检测部分真空检测部分,U2C连同周边元件与传感器(U4)内部元件一起构成电桥,输出信号送到由U2A、B、D构成的仪表放大器进行差分放大,由U3将放大后的电压进行比较,比较结果经由Q2推动光耦输出。该部分有三个调节电位器且互相牵扯(不独立),因而轻易不要调节。1.3.2.4功率驱动部分功率驱动部分,其主要功能是把来自接口板的控制信号转换成为足以推动执行部件的功率输出。它的直流器件控制部分主要由光耦和功率芯片LM18293构成,用于控制各种电磁阀门。其交流控制部分主要由光可控硅构成,用以控制泵和交流电机。1.3.3接口板接口板，板编号:2000-30-03020。主要由A/D及I/O两大部分组成。I/O部分,由一片在线可编程逻辑器件ISP2096/2096A构成I/O口,DIP开关用于设定I/O口地址,它在出厂前已设定好,用户不得更改,以免与软件配合不上造成误操作。A/D部分,它包括三个A/D通道,分别相应于WBC、RBC、PLT信号的数据采集,其中HGB与WBC共用一个A/D转换通道,通过U1(4051模拟开关)切换。转换后的数据送入IDT7203FIFO缓存,昀后由CPU通过总线读入内存。A/D转换的控制、转换结果送FIFO、向主机申请中断工作全部由一片XC5204完成。1.3.4MTB板MTB板用于测量确定参于计数的样本体积(500uL),板编号:2000-30-03016。它主要由两个光电断续检测器和两个比较器组成,系统测量时,液路带同浮子在MTB管内流动,在START和STOP位置,浮子分别挡住两个光电断续检测器的光路,从而通过比较器输出START和STOP信号,通知系统开始计数和停止计数。1.3.5按键板BC-2000血细胞分析仪维修手册1-7按健板,板编号:2000-30-03023。它由一个四位输出口和一个八位输入口组成，容量为4X8=32键,系统使用了其中的25键。另外指示灯和LCD控制转接也放在该板上。1.3.6微打板微打板,编号:2000-30-03022。它主要由输入数据缓冲、CPU、功率驱动以及状态检测与输出等部分组成,输入数据缓冲主要由一片IDT7203FIFO组成,主机送来的数据全部写入FIFO,再由板上CPU读取。CPU为AT89C51单片机,它依据FIFO中的主机信息,控制打印头及整块板的协调动作。功率驱动部分主要由MC1413P及功率管Q1等组成,用以将CPU输出的打印头控制信号转变为足以驱动打印头动作的功率信号。状态检测与输出部分主要由比较器LM393以及施密特触发器等组成,用于监视打印头的温度、缺纸、抬头等状态。1.3.7LCD转接板LCD转接板,板编号:2000-30-03015。它主要提供LCD驱动电源,并承担LCD显示的亮度和对比度的控制。亮度和对比度分别对应P2和P1电位器。另外主机还可通过该板对LCD的背光及显示字符进行通断控制。1.3.8开关电源板开关电源板,板编号:2000-30-03013。它提供整个系统数字部分电源(+5V)和功率部分电源(+12V、+24V)。该板可大致划分为输入滤波、整流与功换、电压变换与调整控制、输出滤波、保护等几个部分。输入滤波部分主要是LC低通滤波器,由L1、C1~C4组成,压敏电阻RV1起输入保护作用。整流与切换部分由桥堆BD1、双向可控硅SCR1、可控硅控制芯片U1及外围元件组成。用于在全波整流和倍压整流之间切换以适应220V和110V的输入电源。(220V机型板上的可控硅控制部分未焊装)。电压变换与调整控制为该板的核心,主要是围绕一片UC3810双路PWM控制芯片构成,其中12V输出为独立调整,5V和24V为交叉调整,工作频率大约80KHz左右,由功率管和变压器构成电压变换,由R、C构成取样网络对输出进行取样并与稳压管比较,比较结果通过PC1、PC2光藕反馈到PWM控制器对输出波形的占空比进行控制。输出滤波部分是由电感和电容构成的低通滤波,保护部分有过压保护和过流保护,主要BC-2000血细胞分析仪维修手册1-8由比较器U4、U5构成。1.4BC-100稀释器1.4.1BC100稀释器工作原理BC100稀释