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医用X线机电路板维修小窍门

   文章来源:Internet  发布时间:2009-10-31  访问量:2196

  作为医学上六大成像设备之一,X线机在临床医学领域应用广泛。目前,当新一代X线机采用计算机控制之后,由于计算机中央处理器(CPU)控制了X线机的全部工作,因此信号追踪的方法受到了很大限制,相反必须充分利用计算机能自我诊断和快速诊断的优势,用新的方法来维修设备,但同时又可能存在对计算机系统本身出现故障的判断维修问题。
  本文主要探讨计算机控制的X线机电路板维修中的常见故障诊断及修复技巧。工程师主要从实例分析入手,重点研究医用X线机CPU工作系统的维修。
  世纪芯作为一家专业的反向技术研究企业,在各种医疗设备的维修应用与仿制开发中积累了丰富的实际经验,拥有众多成功案例。在此,我们仅以实例进行分析。
  一、如何判断CPU系统的工作是否正常
  首先是CPU系统本身的判定,当计算机自检程序不能通过时,一般先考虑检查电源是否正常。若是电源的问题,则先修复电源。如果检测电源供电均正常,则应考虑检查其最小系统,即由CPU板、ROM(只读存储器)板或PROM(可编程只读存储器)板及I/O(输入/输出)板组成的系统(有些小型设备,如移动式X线机、C形臂等,其最小系统通常是集中在一块板上的)。一般程序是先看更换EPROM(可擦除编程只读存储器)或ROM块后能否恢复正常,都不行时再换CPU板,但从几年来维修X线机的经验来看,CPU板损坏的几率极小。现以我们遇到的两例加以说明。
  例1         东芝Model KXO-850型胃肠机。
  故障现象:开机后主机不工作,无自检。分析检修:检查电源正常,CPU板上正负5V、正负15V电源都有,但CPU板上工作指示灯不正常,故怀疑故障在CPU板内部,首先考虑更换ROM块,更换后恢复正常。
  例2 Philips Diagnost 92遥控诊断床。故障现象:开机后操作台无任何显示,CPU系统不自检,无错误码显示。分析检修:这时先考虑是否是CPU系统本身的故障。拔出所有外设电路板,只留下电源板、CPU板、PROM板、RAM板及I/O板组成最小系统,开机后发现自检可以进行了,但仍出错误码,这说明最小系统本身无问题,而故障在某一外设上。然后逐块插回外设板,当插到Z178板时,发现又产生最初的故障现象,此板是keyboard interface(键盘接口)板,检测此板并未发现问题,而最后发现是与其相连的操作台控制板连线松动,修复后故障排除。
  二、利用错误码维修设备
  如果开机后CPU工作正常,通常会有错误码显示。这时可以根据错误码查找相关的信息,从而找到检查的切入点。现以我院西门子Polydoros 50S X线机曾出现的故障为例加以说明。
  例3 故障现象:主机开机自检后操作台显示“402” 错误码,反复关开机试验,故障码可以重复,偶尔出现“408” 错误码。故障分析:根据错误码查找维修手册,“error number 402 cause:minimum filament current on selected focus ”(产生错误码402的原因为:选择的焦点灯丝电流小于最小值)。“error number 408 cause:filament inverter is operated at maximum frequency”(产生错误码408的原因为:灯丝逆变器控制脉冲频率超过最大值)。由此,大致可判断出故障点应该在灯丝加热电路及其控制部分。其大小焦点灯丝是由2个高频逆变电路提供电压,其控制电路主要是1个8位CPU及相关的EPROM和定时器组成,灯丝电流实际值通过电流互感器T5、T6采样,整流后反馈经数/模(A/D)转换至CPU,CPU比较实际值与设定值后把此变化值输入定时控制器,改变逆变器的触发脉冲频率以调整灯丝电压符合给定值。若在开机或开始透视20 ms内,或在曝光准备开始6 ms内检测不到正确的灯丝电流值,CPU就切断输入,输出错误码“402”。所以,所有测量必须在开机20 ms内进行,否则就检测不到正常工作信号,这为检修带来相当难度。故障检测:首先测量灯丝逆变器直流供电为315 V(正常),灯丝本身、高压电缆及灯丝变压器均正常。测逆变板上灯丝变压器初级输入无电压,因此用40 MHz频率示波器接到灯丝逆变触发脉冲输入端,当开机时发现大约有20 ms左右的脉冲,初步确定故障在触发脉冲变压器及逆变电路中,通过比较大小焦点相同的逆变电路,排除了逆变电路故障的可能,最后才确认T2脉冲变压器有匝间短路,影响了正常输出,更换后故障排除。分析“Error 408”产生的原因是因为采样变压器无电压反馈至处理器中,促使处理器增加脉冲频率,以致频率超过允许范围而报错。
  三、如何切断CPU的错误闭环找到“故障源”
  新一代X线机通过CPU监测和控制其外围设备,形成了一个闭环系统,为确定此闭环中的某一环节是否为故障源,可用另外等效的单元或系统去逐一替换具有故障嫌疑的相应单元或系统,再观察故障是否排除,以找出故障点。仍以西门子Polydoros 50S为例加以说明。
  故障四:故障现象:开机自检后显示错误码“402”。故障检测:测量灯丝直流供电315 V,正常,开机时逆变器触发脉冲有20 ms左右,怀疑逆变器及后面电路故障。断开2个灯丝变压器初级输入端进行试验,以2个60 W灯泡做为负载代换灯丝变压器,发现灯丝发亮,错误码不再显示,说明供电正常。测量X线管灯丝正常,排除高压变换闸引起的故障,故障点应在灯丝变压器上。然后逐个接回灯丝变压器,当接回小焦点灯丝变压器时故障码又出现,确认是此处故障,更换高压发生器中的小焦点灯丝变压器,恢复正常。

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