CHU Mohammed VI Marrakech, techniciens 3e grade (maintenance biomédicale / électromécanique) : sujet du 24/07/2011

Royaume du Maroc — Ministère de la Santé — CHU Mohammed VI, MarrakechConcours pour le recrutement de technicien de 3e grade — Session du 24/07/2011Option : maintenance biomédicale ou électromécanique des systèmes automatisésÉpreuve de spécialité — durée 3 hLe candidat doit traiter au choix l'une des deux épreuves selon sa spécialité.

Épreuve 1

Question 1 (6 points)Quels sont les moyens sécuritaires de radioprotection utilisés pour empêcher la propagation des rayons X dans le cas de :a) Installation d'une table de radiologie télécommandéeb) Installation d'un amplificateur de brillance

Question 2 (4 points)Principe de fonctionnement d'un respirateur d'anesthésie ?

Question 3 (4 points)Citez la composition standard des équipements d'une colonne de cœliochirurgie ?

Question 4 (6 points)a) Définir la maintenanceb) Citer et définir les différentes formes de maintenancec) Définir les 5 niveaux de maintenance

Épreuve 2

Exercice 1 (4 points)Dans un amplificateur différentiel, les tensions U1 et U2 sont appliquées simultanément aux entrées d'un amplificateur opérationnel.[Schéma : voir la photo du sujet, page 2 — entrées 3 V (par R1) et 4 V (par R3), R4 vers la masse, R2 en contre-réaction ; R1 = R2 = R3 = R4 = 10 k]Calculer :a) Les tensions Uout, UA et UBb) La tension UR1 et le courant IR1c) La tension UR2 et le courant IR2

Exercice 2 (4 points)Un vérin à double effet porte les caractéristiques suivantes :- Pression : P = 3 bars- Piston : diamètre = 40 mm- Tige : diamètre = 10 mm, longueur = 200 mm- Vitesse de sortie de la tige : 0,1 m/sa) Calculer les forces de poussée Fp et de traction Ft de ce vérin ;b) Calculer la masse maximale m que peut tirer ce vérinc) Le temps t nécessaire pour pousser une charge

Exercice 3 (4 points)Expliquez du point de vue technique les notions : perçage, filetage, taraudage, alésage et engrenage et spécifier, où est le cas, les outils nécessaires.

Exercice 4 (4 points)Pour le montage redresseur à thyristor commandé par transistor unijonction présenté ci-dessous :[Schéma : voir la photo du sujet, page 3 — transformateur 2 × 110 V, R1, Dz, R = 15 kΩ, C = 0,2 µF, UJT, thyristor Th, charge Rch sous 110 V]a) Nommer les éléments du montage ;b) Expliquer le fonctionnement du circuit ;c) Tracer le signal à la sortie de l'UJT ;d) Par quel composant peut-on remplacer l'UJT ?

Exercice 5 (4 points)b) Citer et définir les différentes formes de maintenancec) Définir les 5 niveaux de maintenance

Épreuve 1

Question 1 : radioprotection.a) Table de radiologie télécommandée (salle fixe) :- blindage plombé des murs, du plafond et du sol, calculé selon la charge de travail ;- portes plombées ;- poste de commande dans une cabine protégée, avec verre plombé ;- signalisation lumineuse « rayons X » à l'entrée et zonage réglementaire (trèfle) ;- collimation du faisceau et filtration ;- dosimétrie du personnel ;- contrôles de qualité et contrôles d'ambiance.b) Amplificateur de brillance (arceau mobile, souvent au bloc opératoire) :- protections individuelles : tablier plombé, protège-thyroïde, lunettes plombées ;- paravents plombés mobiles ;- distance au tube et position du tube sous la table ;- collimation, temps de scopie minimal (scopie pulsée, mémoire de la dernière image) ;- dosimètres individuels ;- formation du personnel ;- signalisation pendant l'émission.

Question 2 : principe d'un respirateur d'anesthésie.- Il délivre au patient un mélange de gaz frais (oxygène, air, protoxyde d'azote) dosé par des débitmètres, enrichi en agent halogéné par un évaporateur.- Le mélange passe dans un circuit filtre (circuit fermé ou semi-fermé avec absorbeur de CO2 à chaux sodée et valves unidirectionnelles), ce qui permet la réinhalation des gaz.- Un ventilateur (soufflet ou piston) insuffle le mélange en pression positive selon les réglages : volume courant, fréquence, rapport I/E, PEEP.- Des capteurs surveillent pressions, volumes, FiO2 et CO2 expiré, avec alarmes.- Une ventilation manuelle au ballon est possible, ainsi qu'un système d'évacuation des gaz anesthésiques.

Question 3 : colonne de cœliochirurgie (composition standard) :- moniteur médical ;- caméra (tête de caméra et unité de traitement vidéo) ;- source de lumière froide et câble à fibres optiques ;- optiques (endoscopes) ;- insufflateur de CO2 ;- système d'aspiration-lavage ;- générateur électrochirurgical (bistouri électrique mono- et bipolaire) ;- enregistreur ou système d'archivage d'images ;- chariot (colonne).

Question 4 : maintenance.a) Ensemble des actions techniques, administratives et de management menées durant le cycle de vie d'un bien, pour le maintenir ou le rétablir dans un état où il peut accomplir sa fonction requise (NF EN 13306).b) Formes de maintenance :- corrective : après défaillance, palliative (dépannage) ou curative (réparation) ;- préventive systématique : selon un échéancier ;- préventive conditionnelle : selon l'état surveillé du bien ;- préventive prévisionnelle : selon la prévision de l'évolution des paramètres.c) Les 5 niveaux (FD X 60-000) :- niveau 1 : réglages simples, opérations sans démontage, par l'utilisateur ;- niveau 2 : dépannages par échange standard et opérations mineures de préventif, par un technicien habilité ;- niveau 3 : identification et diagnostic des pannes, réparations par échange de composants, par un technicien spécialisé ;- niveau 4 : travaux importants de maintenance corrective ou préventive, avec un outillage spécifique (atelier spécialisé) ;- niveau 5 : rénovation, reconstruction ou réparations importantes, par le constructeur ou un atelier central.

Épreuve 2

Exercice 1 (amplificateur différentiel, R1 = R2 = R3 = R4 = 10 kΩ, U1 = 3 V, U2 = 4 V, AOP idéal) :a) UB = U2 · R4/(R3 + R4) = 4 × 1/2 = 2 V ; UA = UB = 2 V (AOP idéal en régime linéaire) ; Uout = (R2/R1)(U2 − U1) = 4 − 3 = 1 V.b) UR1 = U1 − UA = 3 − 2 = 1 V ; IR1 = 1 V/10 kΩ = 0,1 mA.c) UR2 = UA − Uout = 2 − 1 = 1 V ; IR2 = 0,1 mA (le même courant traverse R1 et R2, car aucun courant n'entre dans l'AOP).

Exercice 2 (vérin double effet, P = 3 bars = 3·10⁵ Pa) :a) Section du piston = π × 0,02² = 1,257·10⁻³ m², d'où Fp = 3·10⁵ × 1,257·10⁻³ ≈ 377 N.Section annulaire = π × (0,02² − 0,005²) = 1,178·10⁻³ m², d'où Ft ≈ 353 N.b) Masse maximale tirée (levage vertical, sans frottement ni accélération) : m = Ft/g = 353/9,81 ≈ 36 kg.c) Temps de sortie : t = course/vitesse = 0,2/0,1 = 2 s.

Exercice 3 :- perçage : réaliser un trou cylindrique avec un foret, sur une perceuse ;- filetage : réaliser un filet extérieur sur une tige, avec une filière ou au tour (outil à fileter) ;- taraudage : réaliser un filet intérieur dans un trou, avec un jeu de tarauds et un tourne-à-gauche, après perçage au diamètre adapté ;- alésage : finir un trou à une cote précise et avec un bon état de surface, à l'alésoir ou à l'outil à aléser ;- engrenage : transmettre une rotation entre deux arbres par des roues dentées, en modifiant vitesse et couple. Les roues sont taillées par fraisage ou par taillage.

Exercice 4 (redresseur commandé par UJT) :a) Éléments :- transformateur à point milieu (2 × 110 V) ;- résistance R1 et diode Zener Dz : alimentation écrêtée et synchronisée du circuit de commande ;- R et C : circuit de temporisation ;- transistor unijonction (UJT) : générateur d'impulsions ;- thyristor Th ;- charge Rch.b) Fonctionnement : à chaque alternance, C se charge à travers R. Quand sa tension atteint la tension de pic de l'UJT, celui-ci conduit et décharge C, ce qui envoie une impulsion sur la gâchette du thyristor. Le thyristor s'amorce alors jusqu'à la fin de l'alternance. En faisant varier R, on règle le retard à l'amorçage (angle α), donc la tension moyenne appliquée à la charge. La Zener synchronise la décharge sur le secteur.c) Signal de sortie de l'UJT : impulsions brèves (pics) à chaque décharge du condensateur. La tension aux bornes de C est en dents de scie.d) On peut remplacer l'UJT par un transistor unijonction programmable (PUT), un diac ou un circuit intégré de commande de thyristor (par exemple le TCA 785).

Exercice 5 : il reprend les points b et c de la question 4 de l'épreuve 1 (voir ci-dessus).

À propos de ce corrigé

Corrigé proposé par l'équipe KounKour (administrateurs de la plateforme). Ce n'est pas un corrigé officiel : les points que la copie ne permet pas de trancher (figures, plans, énoncés coupés) sont signalés.