臺州市腫瘤醫(yī)院 設(shè)備科,浙江 臺州 317502
用示波器分析處理GE OEC9800 C臂機(jī)故障
趙華東
臺州市腫瘤醫(yī)院 設(shè)備科,浙江 臺州 317502
本文詳述了與設(shè)備相關(guān)的電路原理及關(guān)鍵信號的特性,并介紹GE OEC9800 C臂機(jī)的故障現(xiàn)象及維修過程。
C臂機(jī);示波器;球管
GE OEC9800是一款中型C臂機(jī),常用于心臟造影手術(shù)、心內(nèi)介入手術(shù)及外周介入手術(shù)。該設(shè)備圖像清晰、視野大,并具有可變的三視野及清晰的減影圖像,可進(jìn)行高幀率的電影動態(tài)采集,最高幀率可達(dá)30 fps,即30 pps[1]。目前,OEC9800由于受制于其球管的熱容量,正在逐步被1000MA等大型DSA設(shè)備所代替。但由于OEC9800具備圖像清晰、便于移動等優(yōu)點(diǎn),仍廣泛用于骨科等手術(shù)中[2-3]。本文對OEC9800 C臂機(jī)的2例故障進(jìn)行分析,并討論示波器在故障修復(fù)中的應(yīng)用技巧。
1.1 故障現(xiàn)象
啟動OEC9800 C臂機(jī)之后不久,主機(jī)的兩個(gè)顯示器同時(shí)出現(xiàn)抖動,再過一段時(shí)間,兩個(gè)顯示器上的圖像消失。
1.2 故障分析
機(jī)器上電之后,系統(tǒng)先檢測各個(gè)部件,包括主機(jī)的視頻控制板、圖像處理板、顯示板等;同時(shí)通過系統(tǒng)接口板,主機(jī)給C臂部分提供工作電壓和通訊信號,C臂的高壓發(fā)生器和圖像系統(tǒng)(CCD)進(jìn)行自檢,在自檢之后,系統(tǒng)正常啟動,同時(shí)CCD發(fā)出同步信號給視頻控制板,通過示波器,看到CCD發(fā)出的同步信號,見圖1。
當(dāng)OEC9800開始產(chǎn)生X射線時(shí),通過示波器,看到CCD產(chǎn)生的視頻信號出現(xiàn)在兩同步信號之間,見圖2。
圖1 CCD的同步信號
圖2 發(fā)射X射線時(shí)C臂機(jī)CCD的同步信號
針對此次故障,用示波器測量同步信號,可以測到圖1所示的同步信號,但同時(shí)有很多雜亂無章的干擾信號,這正是導(dǎo)致兩個(gè)顯示器同時(shí)抖動的原因。產(chǎn)生這些干擾信號可能的原因是[4]:① CCD工作電壓質(zhì)量不好;② CCD的電子散熱器性能不好;③ CCD本身出現(xiàn)故障。
首先檢查CCD工作電壓質(zhì)量。同樣利用示波器,測量工作電源的2組輸入,正負(fù)14 VDC和正負(fù)6 VDC,結(jié)果電壓都正常,交流紋波也在正常范圍。
然后檢查CCD的電子散熱器性能。用示波器檢查電子散熱器的電源,測量電壓,發(fā)現(xiàn)該電壓為間隔5 s、幅度+12 VDC的脈沖信號,對比維修資料,信號正常。
最后檢查CCD本身。從CCD視頻輸出端口入手,逐一檢查各芯片。在沒有視頻信號輸出時(shí),A/D轉(zhuǎn)換器輸入端信號正常,而輸出端沒有信號??赡苁茿/D轉(zhuǎn)換器故障。更換同型號的A/D模塊,開機(jī)測試,主機(jī)圖像顯示器不再抖動,使用正常。重新用示波器檢測圖1~2兩波形,此時(shí)同步信號很規(guī)整、干凈,視頻信號也很好。
1.3 小結(jié)
類似故障,很難區(qū)分故障來源于CCD還是視頻控制板。如果廠家維修,一般通過更換部件來區(qū)分,但維修成本很高,即使判斷出是CCD故障,也是整體更換,成本極高。利用示波器、邏輯分析儀等工具能查到元件級的損壞,節(jié)約成本[5-6]。
2.1 故障現(xiàn)象
主機(jī)能正常啟動,但是C臂部分沒有供電。
2.2 故障分析
OEC9800開機(jī)過程中,主機(jī)先進(jìn)行自檢,同時(shí)主機(jī)中電源控制板(Power Control PCB)經(jīng)過P5由綜合電纜(Cable Assy)給C臂部分提供115 VAC。針對這次故障,測量P5的1腳和4腳,沒有電壓。故基本可認(rèn)為問題出在主機(jī)。主機(jī)與C臂機(jī)連線接口示意,見圖3。
圖3 主機(jī)與C臂機(jī)連線接口電路圖
圖4 電源控制板電路圖
進(jìn)一步查閱電源控制板的詳細(xì)電路圖,見圖4。P5的1腳和4腳是K4、K3 供出。而K4、K3 由P1的1腳和3腳來。測量P1的1腳和3腳,電壓115 VAC,為正常電壓??纱_定K4、K3沒工作。K3、K4線圈兩端是INT-GOODHI和LOOP1。INT-GOOD-HI電壓為+12 VDC,正常。而LOOP1此時(shí)也是高電平(+11 VDC)。
可以看出 K3、K4 線圈工作電壓是+12 VDC,正常,同時(shí)LOOP1也是高電平,正常,而K3、K4線圈兩端沒有電壓,故這兩個(gè)繼電器不工作。
分析LOOP1電壓的變化:LOOP1一端接著MC1413的11腳,另一端通過C臂部分連著LOOP2。① 當(dāng)主機(jī)不與C臂部分相連時(shí),LOOP1由MC1413的11腳確定,MC1413是達(dá)林頓反相放大器,11腳對應(yīng)6腳,由于6腳常接地(低電平),所以11腳一直高電平,K3、K4不工作,此時(shí)P5沒電壓輸出;② 當(dāng)主機(jī)與C臂相連時(shí),LOOP2是低電平,會將LOOP1拉為低電平。
LOOP2為高電平是這次問題的關(guān)鍵點(diǎn)。經(jīng)過再三確認(rèn),這次故障中LOOP2一直是高電平,正常應(yīng)該是低電平。分析圖4中MC1413各腳邏輯關(guān)系,可知若LOOP2為低電平,則MC1413 的1腳為低電平,所以重點(diǎn)檢查與1腳相連的CNCT_ON信號(P2的4腳),查維修資料發(fā)現(xiàn)CNCT_ON信號與地相連,測量發(fā)現(xiàn)這根線與地不通,故1腳始終為高電平。最后發(fā)現(xiàn)是由于CNCT_ON( P2的4腳)這根線斷了,導(dǎo)致C臂部分的電壓不能輸出;重新焊接即可解決故障。
2.3 小結(jié)
解決這類問題,要認(rèn)真分析放大器的邏輯關(guān)系,由于電路板是多層板,先不要盲目更換放大器,以免故障放大。在確認(rèn)放大器邏輯關(guān)系正確的情況下,放大器一般都不會發(fā)生故障[7]。
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Troubleshooting of GE OEC9800 C-arm X-ray Device with Oscilloscope
ZHAO Hua-dong
Department of Equipment, Taizhou Tumor Hospital, Taizhou Zhejiang 317502, China
TH774
B
10.3969/j.issn.1674-1633.2013.09.049
1674-1633(2013)09-0128-02
2013-04-11
作者郵箱:www.cy8478@163.com