
在日常使用過程中,醫(yī)用超聲設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)一些故障,包括硬件故障和軟件故障。產(chǎn)生故障的原因可能是多方面的,包括不正確的使用方式,元器件老化、積塵,電路負(fù)載、 短路等。由于超聲設(shè)備并非治療設(shè)備,如故障不影響超聲圖像顯示質(zhì)量,一般的超聲故障并不會對患者的身體產(chǎn)生直接的損害。
但由于超聲檢查的普遍性,大部分醫(yī)院的超聲設(shè)備基本都是滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的,一旦超聲設(shè)備因故障原因停機(jī),會對病患的疾病篩查的及時性產(chǎn)生影響。
本文所介紹的超聲設(shè)備型號為邁瑞DP-50,此款超聲為一款黑白便攜式超聲設(shè)備,該產(chǎn)品屬于該品牌的高端黑白超聲系列,其具有基本的疾病篩查功能,且輕盈便攜(重量只有5 kg 左右)。
本文重點介紹該型號超聲的一例顯示器故障,通過描述故障現(xiàn)象及解決過程,為類似設(shè)備故障提供參考,以便于維修工程師在遇到相關(guān)故障時能夠迅速找到故障原因并進(jìn)行修復(fù)。
設(shè)備基本情況
設(shè)備型號DP-50 全自動便攜式超聲診斷系統(tǒng)(邁瑞),該設(shè)備為DP 系列超聲的較高級版本,具有iTouch 圖像一鍵優(yōu)化、 iBeam 復(fù)合成像、iClear 斑點噪聲抑制、寬帶頻移諧波等技術(shù)。
醫(yī)用超聲基本原理
醫(yī)用超聲原理較為簡單,其通過向人體組織發(fā)射超聲波,由于人體組織的具有的聲學(xué)特異性,不同組織界面處 產(chǎn)生反射、折射、散射、繞射、衰減以及聲源與接收器相對運(yùn)動產(chǎn)生多普勒頻移等物理特性,這些反射、散射等信號被超聲儀器所接收并經(jīng)過處理顯示在顯示器上,從而使醫(yī)師能夠通過超聲聲像圖對組織形態(tài)進(jìn)行觀察、判斷。
設(shè)備故障
故障現(xiàn)象:
正常開機(jī)一段時間后,顯示器有時會出現(xiàn)水平方向的一條帶狀亮線,影響超聲圖像的觀察。
故障分析:
通過故障現(xiàn)象首先判斷,原因可能是顯示器場掃描電路出現(xiàn)故障,首先考慮電路內(nèi)有接觸不良,對線路板仔細(xì)檢查,排出接觸不良引起的故障。對場電路元件用電阻測量法沒有發(fā)現(xiàn)異常。
由于故障不是隨時出現(xiàn),出現(xiàn)后又會轉(zhuǎn)為正常。仔細(xì)觀察水平亮下方有0.5 cm 寬的亮度較低的掃描線。初步判斷場掃描電路中的元件之一出現(xiàn)性能不穩(wěn)定。
場掃描電路由場振蕩級、激勵級、場輸出級和場偏轉(zhuǎn)線圈組成。場振蕩電路由自激式間歇振蕩產(chǎn)生50 Hz 的鋸齒波振蕩電壓,在場同步信號的控制下,向激勵級輸出同步鋸齒波振蕩電壓。激勵級作用對鋸齒波振蕩電壓信號進(jìn)行功率放大,使該信號足夠推動場輸出級工作。
場輸出電路實際是一個低功率放大器,它的負(fù)載是場偏轉(zhuǎn)線圈,由于場頻較低,偏轉(zhuǎn)線圈的感抗遠(yuǎn)小于它直流電阻,在掃描正程是功率放大器,而逆程期間,由于時間短,感抗作用增加,偏轉(zhuǎn)線圈兩端會產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓,高于電源電壓。該機(jī)場輸出采用OTL 電路(圖1),
互補(bǔ)對稱的兩個場輸出管的輪流導(dǎo)通和截止對應(yīng)場掃描正程前半段和后半段以及逆程前半段和后半段。整個過程掃描正程后半段和逆程后半段BG2 導(dǎo)通。其他3個半段BG1 工作,正程前半段和逆程后半段BG1 正向?qū)ǎ娉糖鞍攵蜝G1 工作在反向?qū)?。?BG1 工作在反向?qū)妷簛碜栽茨娉唐陂g場偏轉(zhuǎn)線圈高的感應(yīng)電壓,建立反向?qū)l件之一集電極正偏是自舉電容 C2 作用。
故障解決:
通過帶電測量發(fā)現(xiàn)場振蕩級、激勵級工作正常,輸出級 BG2 工作正常,BG1 不工作。測量BG1 管和它的偏置電路元件無異常,由于故障現(xiàn)象時有時無,是軟故障,元件測量不一定能找出故障點,估計自舉電容C2有問題,更換C2 后設(shè)備恢復(fù)正常。
故障總結(jié)
掃描正程后半段 BG2 能正常工作導(dǎo)通,觀察水平帶狀 亮線下方有約0.5 cm寬的亮度較低的掃描線也說明這一點。 掃描正程后半段只有很小一部分,是由于正常情況輸出級與偏轉(zhuǎn)線圈之間耦合電容 C1。在正常情況下,掃描正程前半段在電源電壓E 13 V 充電,正程后半段作為偏轉(zhuǎn)線圈電源對BG2 導(dǎo)通時放電,然而BG1 沒工作,實際電容在低于電源電壓E/2 下充電,是由于BG2 導(dǎo)通時偏轉(zhuǎn)線圈放電 時電流很小所致。
自舉電容C2 主要功能 :在掃描正常工作時,逆程前半段激勵信號時間短、變化快,使偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生比電源電壓高13 V 左右的感應(yīng)電壓,BG1 發(fā)射極電壓遠(yuǎn)高于集電極,C2 自舉作用后,基極電壓也高于集電極,集電結(jié)正偏,BG1 反向飽和導(dǎo)通。偏轉(zhuǎn)線圈和C1 對 BG1 與電源放電(逆程前半段),當(dāng)偏轉(zhuǎn)線圈和 C1 兩端電壓消耗到 E/2 后, BG1 正向?qū)ǎ娉毯蟀攵危?,?dāng)C2 有故障時無法完成上 速過程。
討論
該型號便攜式超聲檢測儀顯示器的基本原理并不復(fù)雜, 對于此類故障的檢修,有兩個關(guān)鍵點 :
?、?通過故障現(xiàn)象迅 速定位到大體模塊,本文所分析故障就是通過故障現(xiàn)象迅 速判斷,故障點可能為顯示器場掃描電路 ;
② 對設(shè)備電路圖十分熟悉了解,對相關(guān)模塊電路圖的了解有助于迅速排查縮小故障范圍,同時有利于將具體的電路模塊與故障現(xiàn)象對應(yīng)起來,只有在了解電路圖的基礎(chǔ)上,才能做得精準(zhǔn)判斷、節(jié)省維修成本。