GE De?nium 6000數字X線機故障維修分析3例

盛況，孔德友，范磊

濟寧醫學院附屬醫院 醫學裝備處，山東 濟寧 272029

引言

數字化X線攝影機（Digital Radiography，DR）屬于放射線科常用設備，上世紀90年代開始應用并替代計算機X線攝影機（Computed Radiography，CR）。DR采用數字化探測器，在專用計算機控制下，直接讀取曝光后探測器記錄到的數字影像信息，而后經計算機圖像處理系統處理，以數字化圖像方式顯示和存儲[1-4]。相較CR，其不再需要額外的成像板和激光掃描轉換設備，拍片過程簡單、圖像處理速度快，曝光后技師可以立刻判斷圖像是否合適，所以廣泛應用于各類醫院。本文主要介紹使用GE De?nium 6000 DR系統進行工作遇到的3例相關故障的分析和解決過程，供同行維修參考。

1 GE De?nium 6000 DR系統概要

GE De?nium 6000 DR是一款常見的數字化X線攝影機，具有成像速度快、操作簡單、使用方便和圖像質量好等特點[5-7]。其由球管懸掛系統、立柱、電動檢查床、系統控制柜和工作站多個部分組成。

2 故障分析

2.1 故障一

2.1.1 故障現象

拍片時調整探測器位置，球管自動跟蹤速度緩慢，有時直接停止，不進行跟蹤，設備報垂直方向運動異常的錯誤。

2.1.2 故障分析

球管和束光器是由天軌控制盒內電機帶動鋼絲進行牽引調節，所以牽引電機以及相關傳動部分出現故障的可能性較大。球管牽引機械結構，見圖1。其由離合器、鋼絲滾軸以及電磁剎車閥組成。離合器采用的一種類似于三明治的結構，牽引電機和傳動皮帶位于最右側，電磁閥位于最左側，中間的圓柱形鐵餅與鋼絲滾軸固定在一起。當手動調節時，電磁閥不通電無吸合，鋼絲滾軸靠人力運動。當電動調節跟蹤時，電磁閥上電，將圓柱形鐵餅和傳動皮帶側齒輪吸和在一起。當電機轉動時，電機通過皮帶帶動齒輪，齒輪通過靜摩擦力帶動圓柱形鐵餅，進而帶動鋼絲滾軸轉動，對于球管部分進行調節。電磁剎車閥位于鋼絲滾軸另一側，其靜止態為剎車狀態，對于鋼絲滾軸施加一個摩擦力，防止其上下移動。當自動跟蹤時，剎車閥通電吸合剎車片，松開滾軸，便于跟蹤運動。

圖1 球管牽引機械部分結構圖

由于故障現象是垂直運動緩慢，所以首先懷疑電機傳動部分問題。通過觀察，排除皮帶松弛打滑、圓柱形鐵塊和齒輪之間打滑以至提供拉力不足情況。檢查中發現電機外殼溫度較高，所以有可能電機自身出現問題或者需要動力較大，電機轉動時吃力。因而懷疑跟蹤時電磁剎車閥沒有松開，以至于摩擦力過大。通過檢查發現在自動跟蹤開始和結束時，電磁剎車閥沒有明顯動作，也沒有聽到吸合剎車片時的聲音。使用鐵質工具靠近，發現跟蹤時其磁力較弱，所以確認其發生故障。由于電磁剎車閥一直處于剎車狀態，摩擦力大，所以鋼絲滾軸轉動緩慢，表現在外就是球管跟蹤速度緩慢的現象。

2.1.3 故障維修

將天軌內的電磁剎車閥取下，購買更換即可。需要注意的是，由于配重存在，球管并不會出現預想的下落或無法運動的情況，可以正常運行。所以可以先取下剎車閥，然后購買更換，防止使用中電機過熱損壞。

2.2 故障二

2.2.1 故障現象

電動床控制腳踏部分失靈，雙擊后床無法移動。

2.2.2 故障分析

電動床控制腳踏結構，見圖2。De?nium 6000對于床的控制采用的是光耦檢測的方式，常態未踩下腳踏時，擋片位于光耦發射與接收端之間，接收端未導通。在踩下腳踏的時候，擋片移位到光耦發射與接收端之外，接收端接收到光照導通，輸出信號改變，系統檢測到之后進行下一步控制。另外，系統控制加入了防誤觸判斷，只有在較短時間內兩次踩下腳踏，才能控制電動床，否則無效。考慮到僅有部分腳踏控制故障，其余腳踏控制均正常，可以排除上端控制系統失靈。所以，腳踏信號檢測部分存在故障的可能性較大，信號或未被檢測到，或未發出。

2.2.3 故障維修

將床面升至最高，拆開床體四周護板，檢查腳踏器件和光耦檢測電路板，發現腳踏擋片運動位置正常，但是故障腳踏對應的“U”型光耦上存在有細微裂縫，所以懷疑光耦失靈。更換“U”型光耦后進行測試，故障消除。事后對故障原因進行分析，“U”型光耦為塑料件，長時間使用存在脆化的情況，而由于腳踏踩動時存在震動，光耦會被震裂從而失效，無法產生信號。

圖2 腳踏控制示意圖

2.3 故障三

2.3.1 故障現象

電動床無法升降。

2.3.2 故障分析

首先排除腳踏故障，除升降控制兩側4個腳踏外，其余腳踏控制均正常，所以控制部分存在問題可能較小。其次，全部升降控制均失靈，所以腳踏光耦檢測部分元器件存在問題可能較小。由以上分析，判斷床體升降驅動單元故障可能性較大，需要優先檢測。拆開床板后，可以看到床體軸向一側安裝有電機及其傳動裝置，電機側方放置有白色驅動變頻器一個。使用扳手手動將床板支撐架升至最高位置，一方面檢查機械傳動部分有無脫節斷裂情況；另一方面方便后續進行維修。由于電機故障可能性小，所以首先檢查驅動變頻器是否異常。驅動變頻器采用的是ABB公司生產的ACS355系列變頻器，通過對輸入輸出端進行測量，發現輸入端供電正常，在踩下腳踏時，可以測量到正反轉信號端信號電壓，但是三相輸出端并沒有輸出。同時，注意到變頻器POWER和FAULT指示燈沒有點亮，所以可以斷定該變頻器出現故障。

2.3.3 故障維修

取下變頻器后，對其進行維修檢測，發現其由控制板和功率板兩部分組成，檢查后發現控制板無明顯異常，功率板部分元器件損壞，但無法辨識更換。由于該備件廠家型號明確，所以直接從別處購買變頻器進行更換。需要注意的是原變頻器中預先燒寫有控制程序，所以需要將新購置的變頻器中的控制板與原變頻器進行對換，否則會出現控制異常的情況。更換控制板后，將變頻器重新安裝回床體，故障排除，升降功能恢復正常。

3 討論

本文分析了3例GE De?nium 6000 DR的維修案例，給出了具體的故障現象、分析思路和解決辦法。DR等大型設備隨著使用年限的增加，電路板上某些電子元件會逐漸老化，從而發生故障；或者由于供電異常，部分器件會發生損壞[8-10]。相較小型醫療設備，DR等大型設備結構復雜，機械結構和電子元器件數量多，所以故障多種多樣。在維修時更加需要冷靜分析，剖析設備的控制方式，方能抓住故障的本質進行處理[11-13]。此外，院方工程師二級日常維護對于DR等大型設備的正常運行起著重要的作用，增加空調和除濕機來保證使用環境的溫濕度，進行定期的除塵和校準等活動，及時檢修調整移位和松脫的器件，可以延長設備各器件的使用壽命，減少故障率和維修成本[14-17]，保障設備的正常運營。

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