探討超聲設備常見故障分析及維修方法

王文龍

（周口市中醫(yī)院，河南 周口 4666000）

0 引言

近年來，超聲設備在臨床中屬于必要的診斷工具，其有著快速、靈敏、無創(chuàng)等優(yōu)點。超聲設備作為電子設備經常會出現故障，為不影響正常工作，應及時、有效的排查故障原因并采取有效的維修措施。超聲設備的維護和維修需要應用電子、物理、力學、光學、儀器操作和控制理論等知識，因此不是一項簡單的任務。根據相關工作經驗，研究超聲設備的幾種典型故障及其排除方法。

1 常見故障類型

1.1 機械故障

機械故障一般是指設備或機械部分在正常運行工作過程中所發(fā)生的故障，一般有如下幾類情形：機械連接或緊固部件松動、脫離等，如螺絲、螺母的松脫；機械設備結構扭曲、變形、斷裂等，主要是由于受力不均、機械部位結構改變或者接受的不正確外力所引起；卡死和轉動的困難，大多是由軸承質量不夠、受潮銹蝕、金屬雜質進入內部等因素所引起，增加了摩擦力，卻減少了機械靈巧程度，從而導致設備機器在進行操作時更為笨重，亦或設備機器的精度有所變化。因為設備機器的損壞問題，設備機器進過長時間的應用后會導致設備機器穩(wěn)定性有所下降，在操作過程中存在搖晃情況，例如：控制面板上的軌跡球操作性能下降，搖晃程度較高無法準確的進行操作使用[1]。

1.2 電路故障

設備的電路工作故障，主要能夠分成兩大類，即硬件故障與軟件故障。其中硬件故障主要能夠分成開路故障、損壞故障和短接故障。軟件故障主要能夠分成系統(tǒng)軟件發(fā)生故障問題以及使用系統(tǒng)時的操作故障。

（1）開路故障。開路有兩種情況完全與不完全。完全開路主要是指集成電路中無電壓，但是這個故障是某個部件損環(huán)而引起的；不完全開路則是指由于交流不好、元電子器件變壞等因素，造成的電路中電流明顯小于通常值的現象。

（2）損壞故障。元器件在長時間應用中，因為質量和自身壽命等的因素，會出現破損，甚至引起開路或短路等現象，如電阻燒斷，集成電路損環(huán)，電容、晶體管擊穿等[2]。

（3）短接故障。主要是指由于導線絕緣件存在損壞情況、絕緣程度被影響、絕緣件存在變形的情況，導致導線之間有所連接、電路中的電流異常、元器具變質漏電等故障問題。

2 故障原因、特征及排除方法

2.1 故障原因

正常損耗：正常損耗主要是因為設備元件的使用時間所決定的。例如，超聲設備上的操作面板在長時間的使用過程里，操作面板存在老化，或者超聲探測器短路等；設備在長時間的使用過程中，超過限定次數后會發(fā)生圖像品質低的情況。而超聲設備部件以及其元器件無法通過一個準確的時間來判斷是否超過了使用期限，而其判斷方法主要是依靠檢修與保養(yǎng)，定期檢修與合理的保養(yǎng)就可以延長超聲設備的使用年限。

不合理的使用：不合理的使用會導致超聲設備的直接損傷或間接受損，進而影響超聲設備的正常使用。因此合理的使用超聲設備也是減少故障的方法。

維修問題：沒有定期在日常維修保養(yǎng)時及時排查故障隱患。超聲設備參數設置存在問題：超聲設備參數設置不當會導致設備損傷[3-4]。

2.2 故障特征

故障主要分成硬故障與軟故障，兩種故障有著不同的故障特征，在排查故障時掌握兩種故障的表現形式可以有效排查設備故障，除此之外，維修人員還應掌握超聲設備整機系統(tǒng)原理。突發(fā)故障：此種故障是無法預判，但有著明顯的現象。例如，超聲設備在使用中斷電、屏幕無法點亮等。間歇性偶發(fā)故障：故障主要表現為間歇性，故障發(fā)生并無規(guī)律。間歇性偶發(fā)故障的發(fā)生原因大多數為設備系統(tǒng)軟件設置問題、設備接線處可能存有接觸不良，亦或電路板虛焊等相關問題。漸進式故障：故障問題屬于是漸進式發(fā)展，當故障問題時間越長故障嚴重程度就越高，最終導致機器設備無法進行正常使用，器械系統(tǒng)運行出現問題。此類故障主要是因為設備內元器件存在老化情況，特別是當電子元件，亦或導線的絕緣程度降低到一定程度后便會容易發(fā)生此種問題[5]。

2.3 超聲設備故障的排除方法

感官法：此方法主要使用人的感官來對故障原因給予初步判斷，即通過眼觀、耳聞、手觸、鼻嗅等感官進行判斷，感官法可直接判斷故障部位及原因。例如，備元件破裂變形、異響、異味、高溫等類的故障一般均可通過感觀法直接判斷。

替代法：又稱更換法，是設備維修中最常用、最有效的方法。更換方法是用正常部件或模塊更換故障設備中有問題的部件，并逐一排除。因此，在某種意義上，替代法也可以稱為消除法。

比較方法：將故障設備與正常設備進行比較，比較其電壓、電流、輸出信號、波形等，分析確定故障原因。

自檢方法：直接利用超聲波設備的自檢功能，找出故障代碼，確認設備類型和故障位置。

3 系統(tǒng)電源故障案例分析

3.1 超聲波裝置的故障與表現

超聲波檢查儀器的供電系統(tǒng)故障一般都會表現為不停點亮的交流電源或藍色指示燈現象，系統(tǒng)運行人員即使對交流電源線路在進行了全面接地處理的基礎上，仍然無法實現正常啟動和關閉超聲波檢查系統(tǒng)的目的。由于啟動按鍵在完成按壓動作的過程中，沒有觀測到超聲儀的顯示屏突然亮起，因此可以判定為超聲波儀器設備已經產生了停電故障，或是其他的儀器設備供電故障。而超聲波儀器設備的供電中斷故障也會給整個超聲檢測過程造成明顯影響，儀器檢測工作人員因此必須及時進行全面的供電故障檢查排除處理[6]。

3.2 設備故障維修措施

一般狀況下，儀器設備測試技術在面對儀器設備的供電故障問題時若要正確作出判斷，則需要先打開供電機箱的外殼蓋，之后才可以直接通過監(jiān)測儀來測試以及處理儀器設備供電故障問題。但是，在具體進行儀器設備測試的操作方式與過程當中，測試技術可能會出現問題無法順利測試電源設備蓋板的后側部分以及其他特殊部份，所以儀器設備測試技術對于面對超聲波儀器設備中不同部份的各端口輸出電流必須進行分別的測試（表1），并且通過綜合比較才可以覺察出各個儀器設備連接部份的電流信號輸入輸出值不同。因此，測試技術對于電流輸出信號的保護，一定要使用于在系統(tǒng)電源欠壓或是電源過電壓的特殊狀況下，以避免超聲波儀器開關與電源之間發(fā)生燃燒的結果。另外，儀表機械設備測試管理人員一定要實時調整電位器所屬地區(qū)的終端旁側系統(tǒng)工作壓力，通過進行系統(tǒng)的分析以及數據綜合處理的方式來全面發(fā)現儀表機械設備電源故障問題。在目前的儀表機械設備測試管理實踐中，智能的儀表檢測設備開機性能測試裝置開始被普及應用，從而實現了儀表機械設備測試工作時間減少和人力成本減少的目標[7]。

表1 超聲設備端口電壓的故障異常顯示數據

4 系統(tǒng)PC電路板故障案例分析

4.1 超聲設備的故障表現

PC集成電路板屬于多普勒超聲測量儀的主要外接裝置，若儀器外接集成電路板一旦終止工作，則儀表黑屏的現象就會產生，有時甚至出現延遲進入儀表控制頁面的情形出現。這主要因為，由于PC集成電路板直接控制著彩色多普勒儀器系統(tǒng)中的硬盤安裝，所以在出現故障狀況下儀表就會主動打開反映給設備故障信息的系統(tǒng)測試過程，從而導致了延時啟動的結果發(fā)生（圖1）。而除此之外，多普勒儀器的系統(tǒng)外接元電子器件、系統(tǒng)存儲器條或者集成電路板上的外圍連接供電等一旦產生了設備故障信息，則就會導致上述的儀表非正常啟動現象。

圖1 系統(tǒng)PC電路板

4.2 設備故障維修措施

多普勒超聲儀器在特定時期如頻頻顯示為集成電路板的非正常工作狀況，則對超聲波儀器設備自身的系統(tǒng)安全工作也會產生重要影響。所以，儀表測試人員針對此類型的儀表故障問題一定要保持高度警惕意識，并且定期查找并測試儀表集成電路板。而在此基礎上，測試人員還針對已產生連線或松動狀況的儀表集成電路板是否需要進行全面的緊固聯系，以確保在進行連接處理后的PC集成電路板能夠恢復正常穩(wěn)定工作的狀況，從而起到了消除儀表集成電路板出現故障問題的功效。超聲設備檢測員在檢查PC電路板的過程中，不但必須斷開與信號板的連接線，同時對外圍的設備接口也要進行分別的切斷處理，這樣才可以達到正確識別系統(tǒng)斷電后的區(qū)域部位。檢測人員對非正常狀況下的儀器串口設備（USB設備部件）也必須做好檢查更換的處理。除此之外，一些異物一旦順著超聲儀的安裝外殼掉入系統(tǒng)里面，那么就會造成超聲儀的安全工作故障。對障礙物在正常進行檢測的基礎上，檢測人員有需要使用自動感測的設備，來檢測設備中各個區(qū)域現存的障礙物。在進行了全面的障礙檢測操作之后，一旦自動感測設備中出現了異常的系統(tǒng)電阻狀態(tài)，則能夠診斷為某個系統(tǒng)部位的障礙物已經出現。掉入障礙物的彩色多普勒超聲技術設備將將失去活動的設備運行工作功用，所以整個系統(tǒng)運營檢修人員一定要精準確定障礙物存在的范圍和部位，對卡在設施下面或是其他區(qū)域的機械設備運動障礙物也一定要及時加以清理，以免超聲技術設備的正常工作流程遭到妨礙。解鎖條件電動機中的某個關鍵部件一旦產生了故障，則解鎖條件電動機的整個工作安全性將會因此而遭到危害[8]。如無法成功消除系統(tǒng)解鎖條件的電機故障，那么就一定要更換電氣元件。而系統(tǒng)解除閉鎖電機后一旦發(fā)生了電氣失效的狀況，則控制系統(tǒng)將會禁止再啟動解除閉鎖電機，以便觀測到指示系統(tǒng)故障的指示燈頻繁點亮。

5 結語

綜上所述，超聲設備作為現代醫(yī)療診斷和治療的重要工具，市場上有很多品牌和型號。不同品牌和型號的設備結構和故障原因不同，相應的維修方法也不同。因此，需要根據超聲設備的品牌、型號、運行情況，系統(tǒng)的分析超聲設備故障問題原因，繼而才能針對性解決日常故障問題，并在一定程度上預防相似故障的發(fā)生。