骨病熱療機的基本原理及故障檢修

馬曉新凌海波左 智

?

骨病熱療機的基本原理及故障檢修

馬曉新①凌海波①左 智①

馬曉新,男,(1979- ),本科學歷，工程師。新疆維吾爾自治區人民醫院醫療器械中心，從事醫療設備的采購、管理及維修工作。

骨病熱療機；電路故障；故障分析

①新疆維吾爾自治區人民醫院醫療器械中心 新疆 烏魯木齊 830001

骨病熱療機是利用電感場加熱源產生的物理能量分別作用于人體四肢骨關節的理療器械。治療時，人體組織中發生離子運動和偶極子的旋轉運動，可引起體內離子的移動，從而引起歐姆損耗，達到產熱的目的，熱感深度可達5～8 cm。通過加熱增加血液循環，提高免疫能力，加強代謝消除炎癥[1]。由于該設備應用范圍廣，操作簡單，工作性能穩定，治療效果明顯，成為各醫院康復科、風濕科理療室必備的常規理療設備[2]。

1 骨病熱療機基本原理

骨病熱療機采用電感場產熱原理作用于人體四肢骨關節。接通電源后，220 Vac 經配電器整流再分配到各單元，輸出電壓經過可調式耦合變壓器調整后作用于功率發射管，并引起發射管的振蕩。當高頻波被引出，電纜內有電流通過時，根據右手拇指定律，電纜周圍將產生相應頻率的交變磁場，人體內的環形結構相當于閉合的線圈，其“閉合的線圈”處于高頻交變磁場中，“線圈”內將感應產生漩渦狀的渦電流。渦電流的頻率與引起磁場的電流的頻率相同，但方向相反，因此渦電流也是高頻交變的。渦電流基本屬于傳導電流，可引起體內離子的移動，離子的移動引起歐姆損耗，而產熱，通過加熱增加血液循環，提高免疫力，加強代謝消除炎癥，使抗氧恢復正常，從而達到治療目的[3]。

2 骨病熱療機基本結構

骨病熱療機是由感應加熱器、治療床、操作系統、安全保護裝置和電器控制系統等組成。其感應加熱系統中的核心部件為功率發射管(E3062C)和可調式耦合變壓器(0～250 V)，實際操作中，故障發生最多且最難排查的就是這個部分。

3 技術參數與工作環境條件

骨病熱療機工作的技術參數：輸出頻率為(40.68±1)MHz；輸出功率為0～800 W持續可調，最大功率800 W(±20%)；額定輸入功率≤3000 W。工作環境條件：環境溫度為10～30 ℃；相對濕度≤70%；電源電壓為220 Vac (±10%)，50 Hz(±2%)。

4 常見故障及處理

4.1 故障案例一

(1)故障現象。骨病熱療機接通電源后，各指示燈不亮，主機無反應。

(2)故障分析。造成此故障的原因有以下3種情況：①外供電系統故障，無正常市電(墻插斷電)，或是電源線斷路，無電壓輸入；②內電路故障，輸入電源無法作用于各模塊；③操作不當，突發事件迫使操作人員按下了急停開關，急停開關一直處于按合狀態。

(3)故障排查與維修。①將萬能表調到交流電壓檔，檢測供電電壓是否正常，再將萬能表調至通斷檔，檢測電源線是否正常，逐一解決，故障排除；②當外供電系統無誤時，將設備外殼拆開，檢查主機箱內電路。機箱中共有4個0.25 A的保險絲管(電源輸入電路1個，控制板電路1個，保護可調變壓器1個，保護功率發射管1個)，用萬能表通斷檔測試4個保險管是否熔斷，如有熔斷，檢查各電路是否有短路現象、整流電路中的整流二極管是否被擊穿，以及啟動電容是否正常等，排查完畢后更換保險管，故障解決。若保險管未熔斷，檢查保險座是否正常，以及各連接線是否有脫焊或者斷路，逐一處理后故障解決；③檢查急停開關的狀態，若其被按合，旋轉急停開關，使其恢復常態，故障解決。

4.2 故障案例二

(1)故障現象。開機充分預熱后進行治療，控制電壓表升高電壓，電流表示數隨著電壓的升高而升高，但電感場不產熱。

(2)故障分析。電感場不產熱，表明輸出電纜中無電流通過，無輸出功率。

(3)故障排查與維修。根據故障現象，由簡到難逐一排查。①檢查輸出電纜是否正常，將電纜從發生器上拔下，用萬能表通斷檔檢測電纜線是否斷路，如有斷路，修復后故障解決；②電纜在發生器上的連接口故障，接口接觸不良，或底座斷路，對應處理，故障解決；③功率發射管的輸出電路斷路，對發射管加壓后，發射管會產生振蕩，可能會使其上方的導連線松動，將其重新連接，用螺絲固定后故障解決。

4.3 故障案例三

(1)故障現象。開機充分預熱后進行治療，調高輸出電壓時，電壓升高但電流表無變化，即升壓不升流。

(2)故障分析。此故障可根據電感場是否產熱來分別分析。①電感場產熱，表明有輸出功率，而電流表無示數變化，說明電流表故障；②電感場不產熱，說明輸出電纜中無電流通過，根據熱療機的電控原理可知，輸出電流隨著輸出電壓的升高而升高，是由電壓調節鍵控制，調諧鍵只是在電壓升至最大后對電流的調整[4]。而此時，故障的產生是由于功率發射管不能正常發出高頻波，導致的原因較多，需要逐一排查。

(3)故障排查與維修。①如電流表的輸入電壓正常，更換新電流表后故障排除。如電流表無輸入電壓，檢查其供電線，查找電線的斷路處，焊合后故障解決；②拆開外殼檢查發射管，由于無輸出功率，此時發射管肯定無法發光發熱。對發射管加壓后，發射管會產生振蕩，而發射管是坐在一個4腳底座上的，隨著振蕩的持續，發射管會從底座上松動，進而無電壓作用于發射管，將發射管拔出，重新插牢，開機后發射管正常亮起并發熱，故障解決；③外界灰塵掉落與發射管底座口，隨著長時間的加熱，座口有碳化，阻礙了電壓的輸入。檢查4個腳座，將碳化處用砂紙打磨，之后重新插入發射管，發射管正常亮起、發熱，故障解決；④發射管啟動電壓異常，控制發射管啟動的電路在主機底部，需將主機翻轉(由于主機較重，且位置比較隱秘，缺乏經驗的工程師在檢修時常常會忽略)，經過整流后加載于底座的電壓為6.3 Vac，其中會經過數組較粗的導連線，在每個底座的接口上同時并聯了1個啟動電容，這些導連線和啟動電容斷路是產生發射管無法啟動的最大原因，解決后發射管正常亮起、發熱，故障解決；⑤發射管的啟動電壓正常，底座導電正常，則說明發射管內陰極絲熔斷，無法修復，更換新功率發射管后設備正常。

4.4 故障案例四

(1)故障現象。開機充分預熱后進行治療，調高輸出電壓時，電壓表與電流表均無變化，即不升壓也不升流。

(2)故障分析。造成此種現象原因是控制面板和(或)可調式耦合變壓器故障[5]。

(3)故障排查與維修。①由于可以正常開機預熱，因此故障點為升壓鍵損壞，或者升壓信號無法傳遞，檢查升壓鍵是否正常，如有損壞，更換后設備正常。如按鍵正常，檢查導連線，檢查旋轉調壓按鈕時可調式耦合變壓器匝數轉換盤的輸入電壓是否為±12 Vac，如是，則考慮第二類情況，即可調式耦合變壓器故障，如不是，則處理斷路的導連線，故障排除；②根據可調式耦合變壓器的原理可知，升壓時，向可調式耦合變壓器的匝數轉換盤加以正向電壓，匝數轉換盤順時針轉動，增加輸出電壓[6]；降壓，則加以負向電壓，其逆時針轉動，降低輸出電壓。而正負向轉換是由2個限位開關(MQS-52)協同作用的，在限位開關上各焊有一個整流二極管(N4007)，2個二極管是對向焊接的，這2個二極管任何一個被擊穿，都會導致匝數轉換盤無法驅動。將2個二極管焊下檢測是否發生擊穿，如有，更換擊穿的二極管(焊接時注意二極管的連接方向)，故障解決。

5 小結

骨病熱療機在實際使用中很難在理想環境下工作，因此需要工程師定期為其保養，主要是清理灰塵和加固螺絲，從而提高設備的使用壽命[6]。在維修設備時，應從原理著手，從結構分析，熟悉模塊結構，分清模塊功能，逐級排除問題，從而提高自身的維修能力。

[1]劉自立,尚希福,胡飛,等.微波治療骨腫瘤的原理及臨床應用研究進展[J].中國骨腫瘤骨病,2011, 10(1):78-81.

[2]蔡葵.中國醫療設備維修技術指南[M].北京:光明日報出版社,2013:273.

[3]任長學,黃學寧.人體深部無損傷熱療機的原理與性能[J].湖南大學學報,1995,22(5):104-106.

[4]戴丹,王朝,吳磊,等.超短波電療儀基本原理與檢修[J].中國醫學裝備,2013,10(9):110-111.

[5]陳焱森,林建華,譚理連,等.放射科設備發生故障的原因類型及減少故障的經驗探討[J].中國醫學裝備, 2014,11(3):102.

[6]孫多.1000kV變壓器調壓方式選擇及運行維護[J].中國電力,2010,43(7):29-33.

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.02.048

1672-8270(2016)02-0148-02

R197.39

B

2015-03-03