典型B超軟故障的分析與排除

杜昱鏗

B型超聲做為一門新興的學科，近年來發(fā)展很快，成為現(xiàn)代臨床醫(yī)學診斷的重要手段，被廣泛裝備于各級醫(yī)院。隨著使用頻率及“年齡”的增長，B超的穩(wěn)定性會有所下降，時常出現(xiàn)令臨床人員頭疼的軟故障，嚴重影響正常醫(yī)療檢查的進行。檢查并排除軟故障，確保其長期穩(wěn)定地工作并獲得高質(zhì)量的超聲圖像，已成為工程技術人員所追求的目標。

1 由顯示器引起的軟故障分析及排除方法

此類故障首先可由替換顯示器來判定。根據(jù)顯示器的原理，軟故障多發(fā)生在CRT老式顯示器中。因CRT顯示器中存在大量電容、場效應管等易老化元件。此類元件性能的下降(但未完全損壞)往往造成電氣性能漂浮不定，機器時好時壞。解決這類故障時，需要維修人員有扎實的理論基礎和足夠的耐心。

1.1 案例一

1.1.1 故障現(xiàn)象

福田4500型B超開機后，顯示器滿屏橫斜線，上面橫斜線密，下面稀疏且抖動無法看清有無字符及超聲回波，各鍵轉(zhuǎn)換正常。故障無規(guī)律性，有時一星期使用正常；有時幾個小時甚至更短時間就出故障。

1.1.2 分析檢修

外接顯示器正常，但主顯示器故障依舊。至此，確定故障在主監(jiān)視器。結合故障現(xiàn)象，故障應出在行掃部分。此監(jiān)視器行掃用μPC1379C行掃描集成塊。查μPC1379C資料，其典型電路與此監(jiān)視器行場掃描電路幾乎一致。故障出現(xiàn)時，調(diào)節(jié)行頻電位器及與此有關的其它電位器，未見明顯好轉(zhuǎn)，換同型號5 k精密行頻電位器，故障依舊。用萬用表測量μPC1379C各腳電壓，未見異常；測量周圍電位器、電阻、電容均未見明顯異常，仔細觀察線路板未見虛焊點，用電烙鐵焊大功率元器件，故障未見好轉(zhuǎn)。檢查各接插頭，均好。

結合故障現(xiàn)象及檢修過程，很可能為某一元器件性能不良所致。試著更換集成塊及與此有關的電阻、憑經(jīng)驗認為易出問題的電容，尤其是鉭質(zhì)電容，但故障仍未排除。用雙蹤示波器測量行掃波形，故障出現(xiàn)時，當測到與μPC1379C的14腳相連的鉭質(zhì)電容C18前端時，波形為一鋸齒波，其后端為一異常波，波峰有一跳變的波形，且幅度是原波峰的幾倍。因此立即更換同型號電容。后開機驗證，一切正常，故障排除。經(jīng)分析，顯示器正常時，同步電路送來的行同步信號與行輸出產(chǎn)生的行掃脈沖在鑒相器中進行相位比較，產(chǎn)生一個相位誤差電壓 ，該電壓經(jīng)積分濾波器平滑濾波后，產(chǎn)生一直流控制電壓，控制行振蕩器的頻率與相位，使之與同步信號同步，實現(xiàn)同步掃描。而在C18性能變差時，產(chǎn)生的相位誤差電壓偏離正常值，致有時不能同步掃描，產(chǎn)生橫斜線。

1.2 案例二

1.2.1 故障現(xiàn)象

該機型號為惠普77010CF。故障現(xiàn)象為屏幕上部約五分之二處有水平回掃線，不連續(xù)。使用人員反饋初起水平回掃線少，后逐漸增多，有時較長時間正常，故障發(fā)生無規(guī)律。

1.2.2 分析檢修

用代換法代換后，確認為顯示器故障。此故障現(xiàn)象形成原因多為場輸出部分鋸齒波形成電路電容漏電、虛焊；場輸出供電電源不足；視放部分問題。

打開機器，仔細檢查線路板，發(fā)現(xiàn)二極管D605、電容C619、C627，高壓包1、2腳(順時針)虛焊。把虛焊點焊好，試機故障依舊。故障時用示波器測量穩(wěn)壓電源輸出接線插頭電壓，其1為142 V，4為22 V， 5為0 V，6為9 V，7為6.4 V，8為11.7 V。其中22 V紋波系數(shù)太大，峰峰值達到2 V，周期為20 μs，且上升沿有一小鋸齒波。正常時，其輸出電壓，除4為22.5 V，紋波系數(shù)變小，峰峰值變?yōu)?.5 V外，其他電壓同故障時。其中，22.5 V供給場輸出部分工作，一般說來應為24 V，用一外接24 V電源，故障依舊，但其峰峰值變?yōu)?.8 V，20 μs。仔細檢查場輸出部分，發(fā)現(xiàn)場輸出電源濾波電容漏電，換之，試機故障依舊。查視放部分未見異常。再仔細用示波器測各部分波形未見明顯異常。因該機無資料，又無條件拆開其他機器測量。經(jīng)反復分析，估計故障應出在場輸出部分及其供電電壓，試著調(diào)整B1電位器， 11.7 V變?yōu)?2 V，22.5 V變?yōu)?4 V時，故障依舊，繼續(xù)調(diào)該電位器，當調(diào)到25 V以上時故障消失，峰峰值由22.5 V時的2 V變?yōu)?5 V時的1.3 V，且上升沿小鋸齒波消失。開機試驗近一周，設備正常。

2 由電源部分引起的軟故障分析及排除方法

此類軟故障多是由電源部分性能老化，對環(huán)境溫度的適應性下降，輸出功率不足等因素造成的。在進行故障排除時，除了深入分析更換元器件外，在時間緊迫、電路不熟悉的情況下，剝離故障供電，直接外接開關電源模塊供電，也不失一種快捷的辦法。

2.1 案例一

2.1.1 故障現(xiàn)象

開機后自檢通過，整機工作正常，使用約1.5 h，圖像凍結(Freeze)并假死，關機后重新啟動，儀器工作正常，約1 h后故障同前。

2.1.2 分析檢修

保持故障，立即卸下后蓋，露出電源部分，迅速測量脈沖電源模塊的輸出電壓，得知無+12 V及±80 V。于是首先考慮是否因為信號通道部分故障，電源不能工作在正常狀態(tài)？關電源，將信號通道部分內(nèi)部連接、多路轉(zhuǎn)換器及六塊通道板進行除塵、擦拭保養(yǎng)。重新開機，儀器正常工作約1 h后又出現(xiàn)上述故障。關機，用同型號正常的通道接口板進行替換。開機，結果依舊?；敬_定為脈沖電源軟故障。

關機，卸下脈沖電源模塊，可知其由兩塊印刷電路板組成，+12 V、±80 V電源部分和±48 V開關電源部分分別是大、小兩塊電路板。分析故障可知，+12 V部分的正常工作決定+80 V的產(chǎn)生，故而無+12 V及±80 V應首先考慮+12 V電路故障，分析發(fā)現(xiàn)該電源是較典型的線性穩(wěn)壓電源，其輸出前級由一可控硅起保護作用，其應處于非導通狀態(tài)，經(jīng)測量，它都處于非異常觸發(fā)導通狀態(tài)。按原理分析應懷疑+12 V電源帶負載工作一段時間因發(fā)熱可使其可控硅發(fā)生異常觸發(fā)導通。于是用同—型號的可控硅替換。通電，整機恢復正常。使用—年，該部分運行良好。

2.2 案例二

2.2.1 故障現(xiàn)象

開機后，顯示屏無實時動態(tài)圖像，此故障近年來時有發(fā)生，多發(fā)生在每天第一次開機，有時需反復幾次開機，方能消除。

2.2.2 分析與檢修

通過拔插探頭，機器均有正常反應，且此故障對多個探頭都有發(fā)生，故推測探頭應無問題。重點檢修聯(lián)結電路及與之相關的供電模塊。

從圖紙上看，探頭控制和狀況是經(jīng)電機控制板(A20)和軸向輻射換能器伺服電機(EFT servo CB)板，在EFT板上標有±12 V，+5 V數(shù)字電壓和±15 V模擬電壓。經(jīng)測試，除-15 V電壓外，其余均正常。根據(jù)圖紙，逆查至電源箱，該電源箱是一個由±15 V，±16 V和-5125 V復合而成的模擬電源箱，±15 V和-15 V均為單獨直接供給EFT板。經(jīng)測試±15 V電源供電正常，而-15 V電源則時有時無，有-15 V電壓時，顯示屏有實時動態(tài)圖像，儀器正常，否則無。說明電源箱的-15 V電壓有故障。打開電源箱，采用敲擊法后，對各工作點實測，均為正常。而裝上負載后，故障仍時有發(fā)生。由于這是一個軟故障，加之無電源箱電路圖，更換元器件過多，怕影響其他電源的輸出和穩(wěn)定，而維修工作周期過長，又影響科室使用，如更換，則需要更換整個復合電源箱，費用相當大。經(jīng)分析認為，±15 V和-15 V二組電源是單獨直接供給EFT板的，相互并不影響，完全可以由外部電源替代。為此，拔掉標號為504、505的-15 V輸出線，外接一個工作電流為2 A的-15 V電源至504、505端子，直接供給EFT板，并對其進行固定和絕緣處理，經(jīng)測試正常后開機，一切恢復正常，試用一個月，均能達到一次開機成功，保證了儀器的正常使用。

3 結論

事實證明，B超軟故障由于其時好時壞的特性，無論對于臨床醫(yī)生還是工程技術人員，都是十分棘手的問題。B超作為現(xiàn)代化醫(yī)療設備，大規(guī)模裝備使用至今不過30年左右，尋求破解常見B超軟故障之路，任重而道遠。相對于表現(xiàn)明顯的硬故障，軟故障的排查與處理需要更多的時間與精力。因此對常見的、典型的軟故障進行歸類總結，分析軟故障的個性和共性，提供針對性強的維修方案，對于以后維修工作的快速展開與提高是十分必要的。

可以預見，將會有更多的專業(yè)人員與機構對這些故障現(xiàn)象更加重視，會進行更深入更廣泛的記錄、分析、總結，越來越細的B超軟故障分類必將會出現(xiàn)，對以后在B超的使用維護上將會有更多行之有效的借鑒。

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