銳珂DR3500 故障維修

程 云，于良寧

（山東大學(xué)齊魯醫(yī)院（青島）放射科，山東青島 266034）

0 引言

數(shù)字 X 射線攝影（digital radiography，DR）作為影像診斷科中使用率較高的設(shè)備在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中起著舉足輕重的作用[1]。DR3500 是銳珂公司推出的一款性能穩(wěn)定、質(zhì)量良好的鐮刀臂式數(shù)字化X 射線攝影系統(tǒng)，該設(shè)備的可靠性、可操作性、易用性指標(biāo)都很高[2]，可以覆蓋所有檢查床、胸片架、輪椅、擔(dān)架等常規(guī)體位及特殊體位的數(shù)字?jǐn)z影檢查。DR 設(shè)備是臨床重要的檢查設(shè)備，其出現(xiàn)故障會(huì)給臨床工作造成很大的影響，因此設(shè)備的維修、維護(hù)非常重要?，F(xiàn)將近幾年銳珂DR3500 的故障情況進(jìn)行分類總結(jié)[3]，并介紹具體的維修過程，供同行參考。

1 DR3500 的硬件故障

硬件故障主要包括高壓電路相關(guān)故障、鐮刀臂（U-Arm）機(jī)械故障和其他配件損壞故障3 類。

1.1 高壓電路相關(guān)故障

1.1.1 故障現(xiàn)象

DR3500 設(shè)備無法曝光，顯示“E09”錯(cuò)誤代碼。

1.1.2 維修過程

查閱技術(shù)手冊，“E09”解釋為“Generator overload.Arcing or IGBT fault.”[高壓發(fā)生器過載。球管[4]打火或者是IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）故障]，提示球管故障或者高壓部分有問題。對于DR3500 設(shè)備，一般低 kV、高 mA 報(bào)錯(cuò)（比如 70 kV、500 mA）會(huì)首先考慮到HT-Controller 板（高壓控制板）故障，如果高kV（比如80 kV 以上）報(bào)錯(cuò)會(huì)主要考慮球管故障。詢問當(dāng)班技師，得知設(shè)備是在高kV 時(shí)報(bào)錯(cuò)的。為進(jìn)一步確定故障所在，用示波器測量報(bào)錯(cuò)時(shí)的波形。將曝光條件設(shè)為80 kV、250 mA、100 ms。雙蹤示波器的2個(gè)表筆分別測試fault 點(diǎn)（故障測試點(diǎn)）和mA 點(diǎn)（毫安測試點(diǎn)），在機(jī)器出現(xiàn)故障報(bào)錯(cuò)之前，示波器監(jiān)測到mA 的數(shù)值有一個(gè)突然的變化，從250 mA 上升到將近500 mA，接著fault 點(diǎn)電壓從+5 V 變?yōu)? V，高壓發(fā)生器報(bào)“E09”，由此可判斷是球管內(nèi)有大電流引起的“E09”報(bào)錯(cuò)。更換球管并調(diào)整參數(shù)后機(jī)器恢復(fù)正常。

1.2 U-Arm 機(jī)械故障

1.2.1 故障現(xiàn)象

U-Arm 在按下停止按鍵時(shí)還會(huì)向下移動(dòng)一段，距離為2～10 cm，此情況發(fā)生頻率較高。U-Arm 在旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)常報(bào)錯(cuò)“G9 Arcing”（打火）或“IGBT Fault”，且操作無響應(yīng)。

1.2.2 維修過程

切換到Free Move Mode（自由運(yùn)動(dòng)模式），故障現(xiàn)象依舊。測量按鍵被觸發(fā)后加在Inverte（r逆變器）上的信號正常，高速電動(dòng)機(jī)的剎車信號正常，Inverter的反饋信號正常。繼續(xù)測試時(shí)U-Arm 突然停在一個(gè)位置不動(dòng)，這時(shí)只要U-Arm 上下移動(dòng)，Inverter 就會(huì)顯示“OCA”字樣，懷疑Inverter 出現(xiàn)故障。查Manual 中Height（高度）和Rotation（旋轉(zhuǎn)）的 Inverter 是同一型號的，且 Rotation 的 Inverter 是正常的，于是將二者的Inverter 進(jìn)行對調(diào)，重寫參數(shù)后測試，又出現(xiàn)“OCA”，可排除Inverter 故障。對Inverter 做空載的測量，三相電壓輸出在AC 170 V 左右，正常，Inverter 不顯示“OCA”，故懷疑故障出在Height Motor Kit（高速電動(dòng)機(jī)組件）。購買新的Motor Kit 更換后，上下移動(dòng)正常。對U-Arm 在旋轉(zhuǎn)時(shí)經(jīng)常報(bào)錯(cuò)“G9 Arcing”的檢查：檢查 Control BD（控制板）、Interface BD（交互板）、Inclinometer Kit（角度計(jì)）的所有接線，均未發(fā)現(xiàn)異常。報(bào)“G9 Arcing”時(shí)切換到Free Move Mode 還可以轉(zhuǎn)動(dòng)，而且角度量度顯示正常，只有在旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)故障，由此判斷故障為Inclinometer Kit 工作狀態(tài)不正常所致。更換Inclinometer Kit 后工作正常。

1.3 其他配件損壞故障

1.3.1 故障現(xiàn)象

使用過程中間歇性報(bào)錯(cuò)“13100013”，得到的圖像是白板，EI 值（曝光值）只有幾十，重啟機(jī)器后可以正常曝光，使用一段時(shí)間后又報(bào)“13100013”的錯(cuò)誤，故障的間隔時(shí)間沒有規(guī)律。

1.3.2 維修過程

機(jī)器未正常曝光，考慮高壓未加到球管上所致。測量相關(guān)的高壓組件，未發(fā)現(xiàn)問題?？紤]是否電源問題，測量電壓有時(shí)不能夠發(fā)現(xiàn)問題，最準(zhǔn)確的辦法是測量電流，但是測量電流要切斷電路的回路，有時(shí)很難實(shí)現(xiàn)[5]。按照由易到難的原則，首先檢查前面部分的驅(qū)動(dòng)電路，每個(gè)高壓逆變部分都有驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路正常，機(jī)器才會(huì)產(chǎn)生高壓。曝光測試時(shí)，檢測發(fā)現(xiàn)觸發(fā)高壓工作的IGBT 不工作。因此，需要繼續(xù)檢測前級電路。IGBT 的前級電路是IPM（IGBT 電源驅(qū)動(dòng)模塊）驅(qū)動(dòng)板。對應(yīng)的每個(gè)IGBT 都有一個(gè)IPM 驅(qū)動(dòng)板，如圖1 所示。

測量IGBT 電源模塊驅(qū)動(dòng)電路J1 接頭的4 腳電壓為DC 2 V，而在圖紙上這個(gè)引腳標(biāo)示為+5 V OUT。重啟機(jī)器，測量該電壓為DC 5 V，機(jī)器可以正常曝光。查看電路圖，此引腳連到Interface Control Board（交互控制板），從廠家訂購Interface Control Board 并更換。持續(xù)觀察數(shù)日，未發(fā)現(xiàn)同樣故障出現(xiàn)，設(shè)備運(yùn)行正常[6]。最終考慮為Interface Control Board 故障，拉低了 DC 5 V 的電源，導(dǎo)致 IPM Driver（IGBT 電源驅(qū)動(dòng)模塊）不能正常工作，機(jī)器不出高壓，不能正常曝光。

圖1 IGBT 電源模塊驅(qū)動(dòng)電路

2 DR3500 的軟件故障

2.1 故障現(xiàn)象

機(jī)器曝光 10～20 次，Console（主控臺(tái)）計(jì)算機(jī)逐漸變慢，最終死機(jī)。重啟機(jī)器，可以正常工作，曝光10～20 次，機(jī)器又死機(jī)。重啟又可正常曝光。

2.2 維修過程

觀察連續(xù)曝光過程，有時(shí)在曝光時(shí)會(huì)提示高壓發(fā)生器通信故障，提示一閃而過，機(jī)器曝光后出圖像正常，接下來可正常曝光。有時(shí)會(huì)提示探測器處于待機(jī)狀態(tài)，系統(tǒng)不能正常進(jìn)入曝光狀態(tài)，需等30～60 s才能進(jìn)入正常曝光模式。進(jìn)入Generator Diagnostic（高壓發(fā)生器診斷軟件），偶爾會(huì)報(bào)通信錯(cuò)誤，大部分情況下是正常的。依次更換與發(fā)生器、探測器通信有關(guān)的板卡，故障依舊。板卡與U-Arm Control Box（鐮刀臂控制盒）有通信聯(lián)系，操作U 臂，運(yùn)動(dòng)均正常，機(jī)頭上的小屏幕的操控也正常，自動(dòng)體位的動(dòng)作也正常。重新關(guān)閉主機(jī)，啟動(dòng)U 臂，未發(fā)現(xiàn)異常?？紤]到DR3500 的U 臂工作是受控于一個(gè)小PC（機(jī)器內(nèi)的小計(jì)算機(jī)），軟件（V5.3.204.3）裝在一塊CF 卡上，于是拆下CF 卡，將其格式化，重裝軟件（V2.4b12a）后，裝好 CF 卡開機(jī)，連續(xù)曝光 30 次，機(jī)器恢復(fù)正常。

3 DR3500 的通信故障

3.1 故障現(xiàn)象

機(jī)器正常操作使用過程中，系統(tǒng)死機(jī)，點(diǎn)擊鼠標(biāo)沒有反應(yīng)。

3.2 維修過程

重啟系統(tǒng)，U 臂小屏幕無顯示，U 臂無初始化動(dòng)作，考慮設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)不通[7]。檢查發(fā)現(xiàn)Control Box PC（控制盒計(jì)算機(jī)）未啟動(dòng)，反復(fù)插拔接線并進(jìn)行接口測試后，還是無法開機(jī)。更換Control Box PC 后，U 臂小屏幕可以進(jìn)入系統(tǒng)，但最終會(huì)顯示“CAN BUS fail communication”（數(shù)據(jù)通信失?。?，U 臂一直顯示“SYS INI”（系統(tǒng)初始化中），高壓控制電路的3 個(gè)逆變器未工作。檢查與Control Box PC 連接的Xpc Interface BD（主計(jì)算機(jī)交互板）、Xpc Control BD 和Touch Console（觸屏控制板），前面2 塊板都有2 個(gè)CAN BUS（通信總線）發(fā)送信號的指示燈，閃爍頻率很高，說明線路處于通信狀態(tài)，但是否有通信短暫中斷的情況無法判斷。重新插拔Touch Console 線纜。從電路圖中可看出，CAN BUS 信號串聯(lián)在一起，這些通信信號最后統(tǒng)一送到中央控制單元進(jìn)行處理，更換Xpc Interface BD、Xpc Control BD，故障依舊，改端口 CAN1、CAN2，重裝軟件，替換CAN 轉(zhuǎn)接板，故障依舊。使用Control PC（控制計(jì)算機(jī)）測試PC，接好開機(jī)，故障依舊。仔細(xì)核對基本輸入輸出系統(tǒng)（basic input/output system，BIOS），發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置信息中超高頻選項(xiàng)、高級芯片組設(shè)置數(shù)值不同，更改后開機(jī)，機(jī)器恢復(fù)正常工作。

4 DR3500 的升級問題

銳珂DR3500 設(shè)備的軟件版本V3.5 升級到V5.5步驟：

（1）準(zhǔn)備工作：首先確定PC 機(jī)方案，DR3500 V5.5的軟件可用的機(jī)型選擇了HP5800。參考DELL490 HP5700 的手冊（MOD A6 Notes Link），確定設(shè)備的DR3500 SN（DR3500 序列號），參考 Database（數(shù)據(jù)庫）以及報(bào)修電話的服務(wù)記錄，找到應(yīng)該做的升級項(xiàng)目，此設(shè)備的SN 為35001027，從手冊中查找，發(fā)現(xiàn)ModS4 Notes Link（MS4）和 Mod09 Notes Link（M09）為必做項(xiàng)。MS4 是U-Arm 軟件的升級，在Database和FTP Server（FTP 服務(wù)）上都可以找到相應(yīng)軟件。由于軟件版本升級芯片版本不兼容，所以同時(shí)需要做M09，即更換 ATP Console BD（ATP 控制板）上的芯片U24 為新版本。

（2）升級過程：此過程比較煩瑣，先做MS4（UARM軟件的升級），再做M09（更換U24）。在升級M09 時(shí)沒有成功，為了保證軟件升級的連續(xù)性，沒有中斷升級，繼續(xù)做探測器校準(zhǔn)文件BAK（備份）和License BAK（序號備份），注意查看 HP5800 的 BIOS，SATA選項(xiàng)要選擇IDE 模式Notes Link，否則軟件不能正常啟動(dòng)。繼續(xù)安裝系統(tǒng)軟件，設(shè)備可以啟動(dòng)，Console Activation License Notes Link（控制臺(tái)激活軟件）激活后可以正常曝光。但曝光過程中經(jīng)常報(bào)“管球超載”錯(cuò)誤，導(dǎo)致管球自動(dòng)校準(zhǔn)和探測器X 射線校準(zhǔn)都不能通過，與M09 未正常通過有關(guān)。M09 的內(nèi)容是更換一個(gè)EPROM（可擦可編程只讀存儲(chǔ)器），觀察ATP Console 原有的芯片啟動(dòng)過程，開機(jī)時(shí)DS2 先是快速閃爍，然后停約5 s，之后會(huì)聽到滴滴聲，DS2 再閃爍，頻率減慢，換上新的芯片，DS2 常亮，沒有滴滴聲。啟動(dòng)設(shè)備的V3.5 的軟件進(jìn)入系統(tǒng)后，設(shè)備顯示無法連接高壓發(fā)生器，啟動(dòng)設(shè)備的V5.5 的軟件，設(shè)備顯示不能進(jìn)入系統(tǒng)，報(bào)錯(cuò)“致命錯(cuò)誤”。懷疑芯片出現(xiàn)故障，更換芯片后觀察，故障現(xiàn)象一樣。檢查后又更換另 2 個(gè)芯片（HT-P11664、SOFT-DRAC-400VA），故障依舊。仔細(xì)查看M09 芯片是一個(gè)普通的EPROM STM27C4001，用編程器讀出來都是FF，到相同的EPROM 設(shè)備上去試驗(yàn)，可以正常讀取。把讀到的文件用編程器拷入芯片進(jìn)行試驗(yàn)，機(jī)器啟動(dòng)正常，管球自動(dòng)校準(zhǔn)正常，探測器X 射線校準(zhǔn)正常。至此，升級過程基本結(jié)束。由于原有的IPL（曝光條件參數(shù)）不能在升級后的機(jī)器上使用，還需要重新調(diào)整圖像參數(shù)。

5 小結(jié)

從銳珂DR3500 設(shè)備的維修情況來看，硬件故障、軟件故障、通信故障、軟件升級問題均有發(fā)生。這4 類問題也是相互關(guān)聯(lián)的，有時(shí)硬件原因會(huì)導(dǎo)致軟件報(bào)錯(cuò)，有時(shí)通信問題也會(huì)牽扯到硬件故障，有時(shí)升級過程中也會(huì)發(fā)生軟件故障。因此，在故障維修時(shí)要先了解正常運(yùn)轉(zhuǎn)步驟，然后仔細(xì)分析故障原因，才能最終解決問題。