8.2 Ersatzteile 26
Haube komplett 28
Bett / Luftleitkonus 29
Oberteil und Steuerung 30
Elektronik 31
8.3 Zubehör 32
9. Bestückungspläne
9.1 Power Supply 33
9.2 Grundprint 34
9.3 Control-Print µP1 35
9.4 Supervisor-Print µP2 36
9.5 Frontprint 37
10. Garantie 38
-Fluss 18
2
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1. Funktionsbeschreibung
1.1 Grundkonzept und Gliederung
Damit die gesamte Alarmüberwachung bei einem Netzausfall weiterhin gewahrt
bleibt, ist die Steuerung mit einem 12V-Akku ausgerüstet.
Mit Ausnahme des Lüftermotors und der Heizung sind alle übrigen Funktionen,
insbesondere die Alarmierung und die Messung der Temperaturen, gewährleistet.
Dieser Betrieb mit Akku kann mindestens eine halbe Stunde aufrechterhalten werden.
Sobald der Inkubator am Netz angeschlossen und der seitliche Netzschalter
eingeschaltet ist, wird der Akku permanent aufgeladen, resp. in einer Schwebeladung
gehalten. Der Akku ist elektronisch gegen Tiefentladung geschützt.
Sämtliche verfügbaren Funktionen sind an der Frontplatte der Regelung wählbar.
Das Einschalten der Regelung oder der Desinfektion (Ventilator alleine) wirkt auf
bistabile Relais. Der Startstrom liefert das Netzteil über Relais X, sofern der Akku
genügend Ladung aufweist.
Die Sicherheitsschaltung des Inkubators erfolgt über zwei getrennt aufgebaute
Sicherheitsrelais E und F, da ein Versagen an dieser Stelle nicht mehr erkannt
werden könnte. Somit ist eine echte Redundanz vorhanden.
Für die Regelung wird ein eigenständiges Mikroprozessorsystem µP1 verwendet.
Für die Überwachung und Istwert-Anzeige dient ein ähnliches, ebenfalls eigenständiges und getrenntes Prozessorsystem µP2 verwendet. Diese beiden Systeme
haben eigene Sensoren. Für die übrigen Informationen steht ein Austauschkanal für
Daten zur Verfügung. Beide Prozessoren steuern die zwei Sicherheitsrelais und
die zwei ‘Watchdog‘.
Die ‘Watchdog‘ überwachen das periodisch zu erfolgende Senden einer binären
Information des Rechners. Diese Information wird beim Durchlaufen der einzelnen
Tasks gebildet. Nachdem jeder Task sich gemeldet hat, wird der Watchdog angesteuert. Fehlt nun während mehr als einer Zykluszeit dieses Signal, so wird das
Watchdog-Signal aktiv und steuert das Sicherheitsrelais an. Der akustische und
optische Alarm wird ausgelöst.
Hiermit sind Fehler von der Rechnerseite her bereits erkennbar und bringen
die Steuerung in einen sicheren Zustand.
Zu dieser permanenten Überwachung im Normalbetrieb kommt beim Einschalten
eine spezielle Testsequenz ‘Autotest‘ hinzu. Dieser Autotest überprüft das System
direkt von der Fühlerseite her. Der Regel-Prozessor 1 überprüft den ÜberwachungsProzessor 2 und umgekehrt.
Hiermit ist praktisch ein 100 % Test aller Eingänge möglich.
Wenn dieser gegenseitige Test erfolgreich ist, werden die Sicherheitsrelais freigegeben und der Inkubator auf Normalbetrieb geschaltet.
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Der Akku wird im Normalbetrieb vom Rechner dauernd überwacht.
Ungefähr einmal pro Minute wird ein starker Belastungsimpuls auf den Akku geschaltet.
Die Belastung ist mindestens so hoch, wie die Summe aus maximalem Ladestrom
und Normalbetriebsstrom der Steuerung. Während der Pulsdauer wird die Akkuspannung gemessen und daraus das Ende der Entladung vorangekündigt.
Dagegen wird die obere Grenze der Normalspannung zur Ladeerhaltung dauernd
überwacht.
Die Tiefentladung bei Netzausfall wird mit einer Schaltung überwacht.
Kurz vor erreichen der Minimalspannung des Akkus wird die Steuerung automatisch
über die bipolaren Relais ausgeschaltet, um den Akku nicht zu beschädigen.
Wenn die Netzspannung wieder vorhanden ist, muss der Inkubator
mit der ‘Ein‘-Taste neu in Betrieb genommen werden.
Zusätzlich ist der Akku mit einem zweiten Tiefentladeschutz überwacht,
damit der Akku auch in der Betriebsart ‘Desinfektion‘, also ohne Rechnerbetrieb,
permanent überwacht wird.
1.2 Schaltung Netzteil
Die Schaltung des Netzteils wird aufgrund der Konzeptbeschreibung verständlich.
Als Besonderheiten sind zu erwähnen:
Einschaltung: Relais C und D
Betriebsart ‘Desinfektion‘: Relais C
Akku-Ladung: Relais X
Das Relais X dient zur dauernden Akku-Ladung, solange das Gerät am Netz
angeschlossen ist und der seitliche Netzschalter eingeschaltet ist.
Die zwei getrennten Verknüpfungsgatter, die zur Ansteuerung der Sicherheitsrelais E und F dienen, sind gegenseitig mit Widerständen entkoppelt.
Damit ist gewährleistet, dass bei einem Ausfall eines Gatters, das andere nicht
beeinflusst wird.
Die generelle Spannungsversorgung für die Steuerung und die Akkuladung ist
sekundär nach dem Gleichrichter geerdet. Die Festigkeit gegen Überspannung
zwischen Primär- und Sekundärseite beträgt 2kV.
Für die Relais gilt dieselbe Spannungsfestigkeit von 2kV zwischen Schaltkontakten
und den Relaisspulen.
Das Halbleiterrelais SSR ist ebenfalls bis 2kV spannungsfest.
Für die Hautsonde besteht ein zusätzlicher getrennter Kreis mit einem Zerhacker.
Die Sekundärspannung dient ausschliesslich zur Speisung der Hautsonde.
Diese Speisung ist sekundärseitig nicht geerdet und bis 4kV spannungsfest.
Die Rückübertragung des Temperatur-Messwertes der Hautsonde gegen die
übrige Elektronik ist bis zu 4kV isoliert.
Die gesamte Elektronik wird über einen 5V-Schaltregler versorgt.
Diese Spannung wird vom Überwachungs-Prozessor µP2 ständig
auf Korrektheit überprüft.
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1.3 Regler µP1
Grundsätzlich liegen an den Eingängen des µP1 alle Taster und Regelfühler an.
Alle Fühler-Eingänge des µP1 werden beim Autotest über das Relais A
auf Festwiderstände geschaltet, um dem Prozessor ein definiertes Ergebnis
zu liefern. In Ruhestellung werden die effektiven Fühler wieder durchgeschaltet.
Die Referenzspannung wird dauernd mitgemessen, um einen Fehler im
A/D-Wandler jederzeit erkennen zu können.
Die Signale der folgenden acht Taster werden über einen Tastaturdecoder
dem
µP1 geliefert:
Quittierung des ‘Alarm‘
Umschaltung ‘Luft‘ oder ‘Haut‘
Sollwertanzeige ‘Soll °C Luft‘ oder ‘Soll °C Haut‘
Sollwerteingabe ‘ab▼‘ oder ‘auf▲‘
Sollwerterweiterung ‘Max. 38°C‘
Die Sollwert-Eingabe funktioniert nach folgendem Prinzip:
Luftregelung
Das grüne LED-Display zeigt den Istwert der mittleren Inkubatorlufttemperatur an.
Zur Veränderung des Sollwertes die Taste ‘SOLL °C‘ für Luft betätigen.
Die grüne Anzeige zeigt nun den eingestellten Sollwert an, der Vorgabewert ist 33°C.
Wenn keine Eingabe erfolgt, wechselt die Anzeige nach ca. 5 Sek. wieder auf Istwert.
Mit der Taste ‘ab▼‘ kann der Sollwert in 0.1°C-Schritten bis auf 28°C reduziert werden.
Mit der Taste ‘auf▲‘ kann der Sollwert in 0,1°C-Schritten bis auf 37°C erhöht werden.
Mit der Taste ‘MAX 38°C‘ kann der Bereich des Sollwerts bis auf 38°C erhöht werden.
Wenn man den Sonderbereich von 37°C bis 38°C wieder verlässt, wird die Taste
"MAX 38°C” selbständig zurück gesetzt.
Hautregelung
Die Taste ‘HAUT‘ betätigen, die Regelung schaltet auf Hautregelung um.
Der vorgegebene Sollwert beträgt 36°C.
Das orange LED-Display zeigt den Istwert des Hautfühlers an.
Falls ‘- U –‘ angezeigt wird, ist die Isttemperatur noch kleiner als 32°C.
Zur Veränderung des Sollwertes die Taste ‘SOLL °C‘ für Haut betätigen.
Die orange Anzeige zeigt nun den eingestellten Sollwert an.
Wenn keine Eingabe erfolgt, wechselt die Anzeige nach ca. 5 Sek. wieder auf Istwert.
Mit der Taste ‘ab▼‘ kann der Sollwert in 0.1°C-Schritten bis auf 34°C reduziert werden.
Mit der Taste ‘auf▲‘ kann der Sollwert in 0.1°C-Schritten bis auf 37°C erhöht werden.
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In der Aufwärmphase des Inkubator, oder nach der Eingabe eines neuen Sollwertes,
wird der ‘Sollwert‘-Alarm ausgelöst, wenn sich der Istwert ausserhalb der zulässigen
Differenz zwischen Soll- und Istwert befindet;
bei Luftregelung: - 2°C / +1.5°C
bei Hautregelung: +/- 0.8°C
Dieser Alarm kann nach dem Einschalten für maximal 30 Minuten mit der Alarmtaste
akustisch unterdrückt werden. Wenn die Bandbreite des Soll- zu Istwertes noch nicht
erreicht wurde, meldet sich der Alarm anschliessend alle sechs Minuten wieder.
Die Umschaltung der Betriebsart ‘Haut‘ oder ‘Luft‘ wird auf der jeweiligen Taste
mit einem leuchtenden LED quittiert.
Ein eventueller Fehler des nicht regelnden Teils wird, soweit zulässig, unterdrückt.
Es sind dies z.B. Temperatur-Differenz zu gross, fehlende oder defekte Hautsonde.
Bei dieser Regelungsumschaltung wird automatisch auch die Regelstruktur
umgeschaltet. Bei der Luftregelung ist eine PID-Regelung realisiert, bei Hautregelung
eine P-Regelung.
Beim Aufwärmen wird die ID-Struktur ausser Betrieb genommen, sowie auch beim
Überschreiten des P-Bandes.
Folgende Ausgänge werden vom
der akustische Alarm
das ‘SSR‘ Relais
die Kontroll-LED in den Tasten
die beiden Temperatur-Anzeigen
O
Indikator-LED für Heizung
Sicherheits-Relais E und F
Test-Start für Relais B
Der Watchdog überwacht den Prozessor.
µP1 gesteuert:
-Anzeige
2
1.4 Sicherheit µP2
Die für die Überwachung wichtigen Fühler sind dem Mikroprozessor 2 zugeordnet.
Es sind dies Übertemperatur bei 40°C, Luftstrom und Lüftermotor.
Weiter sind die Speisespannung, Batterie-Ladezustand, Batterie-Tiefentladeschutz,
sowie die Referenzspannung für die A/D Wandlung überwacht.
Beim Autotest werden alle Eingänge vom
geschaltet, damit ein Test der gesamten Signaleingänge möglich ist.
Folgende Ausgänge werden vom
sämtliche optischen Alarme
der akustische Alarm
Sicherheits-Relais E und F
Test-Start für Relais A
Batterie Belastungspuls
Batterie Tiefentladeschutz
Der Watchdog überwacht den Prozessor.
µP2 gesteuert:
µP2 mit Relais B auf Referenzwerte
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Die Sicherheitsrelais fallen nur bei Alarm ‘Sollabw‘, ‘Luftstrom‘ und ‘Akku‘ nicht ab.
Bei allen anderen Alarmen werden diese Relais zum abfallen gezwungen.
Die Anzeige ‘Autotest‘ und ‘O
-Fluss‘ gelten nicht als Alarme.
2
1.5 Autotest µP1 und µP2
Der Autotest der Steuerung wird jedes Mal bei der Inbetriebnahme
des Inkubators durchgeführt.
Displaytest und RAM-Test
Nach dem Einschalten leuchten alle LED, die Anzeigen zeigen ‘88.8‘ an und der
akustische Alarm ertönt dauernd. Die Heizung bleibt in der Testphase ausgeschaltet.
Nach einigen Sekunden erlöschen alle LED, ausgenommen ‘Heizung aus‘ und
‘Autotest‘ und der effektive Test beginnt.
Während dieser Zeit wird ein RAM-Test (schreib- und lesbarer Speicher) durchgeführt.
Mit einem wechselnden Bitmuster, wie z.B. 01010101 und 10101010 wird bei beiden
Prozessoren gleichzeitig gestartet. Hiermit ist gewährleistet, dass die zu erfassenden
Daten nicht im Speicher verfälscht werden.
Test des Sicherheit-µP2 durch Regler-µP1
Zuerst wird der Sicherheits-µP2 durch den Regler-µP1 getestet.
Prüfen der Kommunikation durch Senden einer Bytefolge. Die Antwort des µP2 wird
abgewartet und dann mit dem fix gespeicherten Wert verglichen.
Messen aller Werte der analogen Eingänge und Senden an den µP1 um sie dort
abzuspeichern (dies wird für die Rückmeldung des Relais B benötigt).
Dies geschieht im Erfassungsmode des µP2.
Relais B wird durch µP1 umgeschaltet und es liegen nun die Festwerte an den
Eingängen des µP2.
Die Festwerte werden wieder im Erfassungsmode eingelesen, dem µP1 mitgeteilt
und im µP1 mit den programmierten Werten verglichen (innerhalb einer vorgegebenen
Toleranz).
Nun wird der µP2 in den Überwachungsmode geschaltet.
Vom µP1 werden simulierte Werte, anstelle von effektiven Messwerten an den µP2
übertragen. In diesem Überwachungsmode muss nun der µP2 das simulierte
Über- oder Unterschreiten der Werte feststellen und signalisieren. Die LED der
Steuerung machen dies sichtbar.
Der µP1 kann diese Informationen über die Testdaten-Leitungen abfragen und
verifizieren, ob sie den fest abgespeicherten Bitmustern entsprechen.
Sämtliche Toleranzgrenzen des µP2 sind somit überprüfbar.
Ist der Test erfolgreich, wird das Relais B zurückgesetzt und der µP2 wird wieder
in den Erfassungsmode mit Datentransfer zum µP1 geschaltet.
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Die neu gemessenen Werte werden nun mit den zu Beginn gespeicherten Werten
verglichen. Sind sie plausibel, kann angenommen werden, dass das Relais B richtig
zurückgeschaltet hat. Die korrekte Umschaltung von Relais B ist damit überprüft.
Der Test des µP2 ist abgeschlossen, das Signal ‘Test beendet im µP2‘ wird auf ‘1‘
gesetzt und bewirkt später die Freigabe der Sicherheitsrelais.
Sollte der Test nicht in Ordnung sein, würde er durch µP1 abgebrochen und das
Signal ‘Fehler im Testlauf gefunden‘ auf ‘1‘ gesetzt.
Dieser Fehler würde mit den LED ‘Test‘ und ‘Autotest‘ mit einem akustischen
Dauerton signalisiert.
Test des Regler-µP1 durch den µP2
Der Datenaustausch wird in umgekehrter Richtung überprüft.
Der µP1 wird in den Erfassungsmode geschaltet, um alle Messwerte einzulesen.
Diese Werte werden an µP2 gesendet und abgespeichert für den späteren Test
auf Plausibilität beim Zurückschalten des Relais A.
Das Relais A wird umgeschaltet, um alle Festwerte einzulesen.
Die Festwerte werden wieder im Erfassungsmode eingelesen, dem µP2 mitgeteilt
und mit den programmierten Werten verglichen (innerhalb einer vorgegebenen
Toleranz). Der Test zur Erfassung ist abgeschlossen.
Der µP1 wird in Erfassungs- und Reglermode geschaltet. Verschiedene Sollwerte
werden an µP2 übergeben und die Regelantwort auf Wahrscheinlichkeit überprüft;
(direkt den Regler-Ausgang einlesen).
Das Relais A wird wieder zurück geschaltet. Der µP1 liest wieder die echten
Messwerte ein und übergibt diese dem µP2, um sie auf Plausibilität zu prüfen.
Im Vergleich mit den vorher abgespeicherten Messwerten wird das korrekte
Zurückschalten des Relais A geprüft.
Der Test des µP1 ist abgeschlossen, das Signal ‘Test beendet im µP1‘ wird auf ‘1‘
gesetzt und bewirkt später die Freigabe der Sicherheitsrelais.
Sollte der Test nicht in Ordnung sein, würde er durch µP2 abgebrochen und das
Signal ‘Fehler im Testlauf gefunden‘ auf ‘1‘ gesetzt.
Dieser Fehler würde mit den LED ‘Test‘ und ‘Autotest‘ mit einem akustischen
Dauerton signalisiert.
Übergang zum Normalbetrieb
Wenn alle Tests erfolgreich abgeschlossen sind, übergeben der µP2 und der µP1
diese Meldung an die Sicherheitsrelais E und F.
Die Anzeige ‘Autotest‘ erlischt und die Steuerung geht selbständig in ‘Luftregelung‘
mit Sollwert 33°C über.
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2. Technische Daten
Elektrisch
Betriebsspannung
220 / 240V, 50 / 60Hz
110 / 120V, 50 / 60Hz
Netzabsicherung
230V Modell 2 x 3.15AT
115V Modell 2 x 6.30AT
Klassifizierung
Schutzklasse Klasse I (mit Schutzleiter)
Schutzgrad
0123
Konform mit Medizin Produkte Richtlinie MDD 93/42 EWG
Physikalische Daten
(Testparameter bei 22°C - 24°C und 30 % - 50 % relative Feuchtigkeit)
Aufwärmzeit nach IEC 601 / Teil 2 45 Minuten
Max. relative Feuchtigkeit
bei 30°C 75 % ca.
bei 36°C 70 % ca.
Filterabscheidegrad
bei 0.5µm Porengrösse 99 %
Frischluftmenge 25 l/Min ca.
Umwälzluftmenge 250 l/Min ca.
Luftgeschwindigkeit auf Liegefläche 0.1 m/Sek. ca.
Maximale CO – Konzentration 0.3 %
im Inkubatorinnern
Einstellbereich für Lufttemperatur 28°C - 37°C
mit Sondertaste bis 38°C
Einstellbereich für Hauttemperatur 34°C - 37°C
Mech. Schrägstellung des Liegebetts +/- 8º
Mech. Auszug des Liegebetts 280 mm
Hub der elektrischen Höhenverstellung 200 mm
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Abmessungen / Gewichte
Breite 940 mm
Tiefe 550 mm
Höhe mit Unterbau 1360 mm
Höhe mit Lift 1325 mm - 1525 mm
Lichte Höhe zw. Matratze und Haube 370 mm
Frontklappenöffnung (H x B) 245 mm x 940 mm
Gesamtgewicht
mit Unterbau 83 kg ca.
mit elektrischer Höhenverstellung 110 kg ca.
Liegebettabmessungen
Breite 700 mm
Tiefe 390 mm
Liegebetthöhe
mit Unterbau 970 mm
mit elektrischer Höhenverstellung 940 mm - 1140 mm
Ardo medical AG
Gewerbestrasse 19
CH-6314 Unterägeri/Schweiz
3. Umwelt und Entsorgung
Dieses Gerät enthält elektronische Bauteile und eine wiederaufladbare Batterie.
Am Ende der Gerätelebensdauer muss das Gerät und dessen Zubehör nach den
örtlich geltenden Vorschriften entsorgt werden, oder der ARDO zur korrekten
Entsorgung zurückgegeben werden.
Verbrauchte Akku nicht in den Kehricht werfen, sondern der Verkaufsstelle
zurückgeben, oder nach den örtlich geltenden Vorschriften entsorgen.
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4. Wartung und Reparatur
WICHTIG Der Inkubator muss halbjährlich durch autorisiertes und geschultes
Personal einer ‘Vorsorglichen Kontrolle‘ unterzogen werden.
Die vorsorglichen Kontrollen sind durchzuführen und zu dokumentieren,
zum Beispiel im Gerätebuch, Gerätefile usw.
Werden Arbeiten von einer autorisierten Stelle ausgeführt, so ist durch den Anwender
des Gerätes von dieser Stelle eine Bescheinigung zu verlangen. Die Bescheinigung
muss Auskunft geben über Art und Umfang der Arbeiten, gegebenenfalls mit Angaben
über Änderungen der Nenndaten oder des Arbeitsbereiches.
Diese Bescheinigung muss ferner das Datum der Ausführung, sowie Firmenangabe
mit Unterschrift enthalten.
Bei einer allfälligen Reparatur oder einem Austausch des Regeleinschubes ist der
Anwender verpflichtet, die Arbeiten durch ARDO, oder einer von ARDO ermächtigten
Stelle durchführen zu lassen.
Es dürfen ausschliesslich Originalersatzteile der ARDO verwendet werden.
WICHTIG Der Regeleinschub darf nur durch geschultes und
dazu autorisiertes Personal ausgebaut werden.
Nach einem Austausch des Regeleinschubes "amecare-autocal" muss der Inkubator gemäss Serviceanleitung neu abgeglichen
werden.
4.1 Halbjährliche ‘ Vorsorgliche Kontrolle ‘
Diese halbjährliche Kontrolle darf nur durch Personen durchgeführt werden,
die aufgrund ihrer Ausbildung, ihrer Kenntnisse und ihrer durch praktische Tätigkeit
gewonnene Erfahrung ausweisen können.
Hinsichtlich dieser Kontrolltätigkeit dürfen diese Personen keinen Weisungen
unterliegen.
Mechanik
Es sind folgende Punkte zu kontrollieren:
Haube- Gesamte Haube auf Rissbildung oder Verformung
- Bei den Manipulationsklappen den Verschluss mit leichtem Druck
von der Innenseite auf sicheren Verschluss kontrollieren
- Die Drehriegel der Frontklappe bei zuviel Spiel nachjustieren
- Irisblende auf Funktion prüfen
- Schlauchdurchführungen kontrollieren
- Beschläge kontrollieren
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