醫用電氣設備輸入功率的測量

陳鳳萍 劉婧瑩 吉林省醫療器械檢驗所 （長春 130062）

醫用電氣設備輸入功率的測量

陳鳳萍 劉婧瑩 吉林省醫療器械檢驗所 （長春 130062）

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

醫用電氣設備 輸入功率

1.引言

隨著我國醫療衛生事業的發展，醫院醫療儀器的數量、種類及復雜程度也在不斷增加，醫療安全越來越來被人們廣泛關注。檢驗部門正確測量安全標準中重要參數具有十分重要的意義，其中一項很重要的參數是輸入功率。

2.電氣安全標準及要求

對于醫用電氣設備的電氣安全，現行的國家標準是GB9706.1-2007，該標準等同采用IEC 60601-1:1988《醫用電氣設備—第1部分：安全通用要求》，并加入了IEC60601-1修改件（1995）的內容。標準GB9706.1-2007中條款7.1對輸入功率測量有如下要求：

被檢驗醫用電氣設備應按使用說明書運行，直到輸入功率達到穩定值；測量電流或輸入功率，并與標出值或隨機文件中的規定值相比較；測量結果不應超過條款7.1所要求的限值；當醫用電氣設備標有一個或幾個額定電壓范圍時，在每一個范圍的上、下限進行試驗；但如果額定輸入標稱值與有關電壓范圍平均值相關，則可以在電壓為該范圍的平均電壓下進行試驗。應采用真有效值表來測量穩態電流；輸入功率若用伏安表示，應采用伏安計來測量，或以穩態電流和供電電壓的乘積來確定。

實際測量中很多因素都影響輸入功率的準確性和穩定性，包括測量設備的性能、精度及穩定性、環境溫度、環境溫度的穩定性、供電電源的穩定性、電源輸入輸出線的長度和粗細、測量時間、負載工作的穩定性等。

3.檢驗設備及方法

檢測設備主要有：功率分析儀VM-02、美國安捷倫公司生產的數字萬用表HP34401A、數字功率計、交直流電子負載。

在進行電氣安全中任何一項安全參數檢測前，首先要對供電電源電壓進行測量，包括電源電壓的準確性和穩定性。電源電壓測量可以說是電氣安全檢測的最基本測量，它關系到設備是否能夠正常工作。電源電壓正常情況下應為交流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，就無法進行其他電氣安全測試，應及時更正或維修。對于使用穩壓電源或不間斷電源供電的設備，可以直接對穩壓電源與不間斷電源輸出的電壓進行測量，確保達到檢驗對電源電壓的要求。

其次是被檢測醫用電氣設備應按使用說明書運行，在最大輸出狀態下工作直至輸入功率達到穩定值。測量時環境溫度一定要滿足標準要求23±2?C且恒定，濕度（60±15）%。測量設備精度和穩定度一定要滿足試驗要求。

4.穩態輸入電流試驗的分析

圖1. 連線示意圖

在測量樣品AC-DC電源盒的穩態輸入電流比對試驗過程中，我們采取了兩種不同的負載，一種是滑線變阻器，一種是交直流電子負載。試驗過程中我們發現，交直流電子負載的穩定性要高于普通的滑線變阻器，這影響到輸入電流的穩定性。同時考慮到加載所帶來的溫升，負載所能承載的電流要適當。如果負載所能承擔的電流小于輸入電流，負載溫升現象會很明顯，這會使負載大小發生變化，直接影響輸出和輸入電流。在沒有溫度控制的試驗室測量的試驗結果低于溫度恒定的試驗室測量的試驗結果，而且在一定時間內的試驗數據比較穩定。同時我們分兩種情況進行測試，一種是開機后開始測量，結果偏大；開機穩定半小時后試驗數據稍有下降，隨著時間延長，試驗結果先下降后上升，根據標準中的溫升試驗，需要連續工作2.5個小時，或者溫升達到每小時不大于2?C所需要的時候，取二者中時間較短的。我們驗證了上述一系列因素對測量結果的影響。掌握這些后，在做輸入功率或輸入電流的測試時就必須考慮這些因素，否則無法保證試驗結果的準確性。

考慮以上因素后，我們進行試驗，試驗中使用導線的截面積為0.75mm2，將使用的測量儀器用選好的導線按照AC-DC電源盒標識進行連接，如圖1所示。

首先測量AC-DC電源盒空載狀態下的直流輸出電壓，用數字多用表進行測量，結果為53.10V；接著測量AC-DC電源盒正常工作時的輸入電流。將選用的交直流電子負載與AC-DC電源盒輸出端相連，采用經過智能變頻電源穩定的額定220V輸入電壓對AC-DC電源盒進行供電，調節交直流電子負載的電阻，使AC-DC電源盒的輸出電流為0.800A，此時顯示的輸出電流為0.803A，穩定半小時，電源盒的的輸出電流穩定在0.799A～0.801A范圍內，觀察電源盒的輸入電流，出現頻次最高的是262mA，最后選取262.24mA作為此次試驗結果，與樣品設計過程中輸入電流值相符。同時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. 試驗裝置整體布置圖

圖3. 輸入電流顯示圖

5.結論

輸入功率的測量是醫用電氣設備安全通用要求中一個重要指標，正確測量輸入功率具有一定的重要性和必要性，作為醫療器械檢驗機構，測量過程中一定要考慮到各個影響輸入功率大小和穩定性的因素，確保試驗數據的正確性與科學性。

[1] 中華人民共和國國家標準. 醫用電氣設備 第1部分:安全通用要求. GB 9706.1-2007[S]. 北京:中國標準出版社, 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