对医疗设备的电路故障与维修方法探讨 医疗设备维修人员工资
时间：2019-05-03 03:13:47 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：医疗设备在使用过程中，会出现诸多故障。其中，由于配件原因产生的电路故障最为普遍，然而，对电路进行维修属于深层次维修，具有一定难度，而且要求具备一定条件。因此，本文对医疗设备电路故障的诊断技术与维修步骤进行探讨，并以程控500 mA医用X线机为例针对其常见故障进行分析，以期通过本文的阐述丰富医疗设备工程师的理论知识和实践经验，为有效提升医疗设备维修技术提供参考。
关键词：医疗设备；电路故障；诊断技术；维修步骤
一、医疗设备电路故障的诊断技术
总体来说，数字电路系统的故障诊断技术要领先于模拟电路系统，早期的数字系统故障诊断主要用于功能测试。Eldred在1959年提出了第一篇关于组合电路的测试报告，开始了数字系统故障诊断的研究。D.B.Armstrong根据Eldred的基本思想，在1966年提出了一维通路敏化的方法，其主要思路是对多级门电路寻找一条从故障点到可及输出端的敏化通路，使在可及端可以观察到故障信号。另外，我国学者魏道政提出的主通路敏化法，梁业伟提出的全通路图法等等，也均有其各自的优点。
目前，我们可以通过非确定性以及确定性两种方式对数字系统进行测试。其中，非确定性测试主要依靠人工模式，根据测试人员对系统的掌握程度以及测试经验，生成测试集。当然也可以通过随机的软件方式，借助于随机码进行故障的筛选，从而产生覆盖率较高的测试集。而确定性测试则是利用D算法或者布尔差生成测试矢量，针对D算法或者布尔差方法的不足，目前已经形成了性能较为优越的九值算法或者主通路敏化法。
此外，一些其他测试方法也基本上都是基于D算法或者布尔差方法，比如：PODEM算法和FAN算法。PODEM算法就是结合D算法，并整合了NP问题的求解法，从而有效降低了回溯的次数，提高了测试效率。FAN算法则是基于PODEM算法，只是路径跟踪的方向与PODEM算法是相反的，这样的跟踪方式也能减少回溯处理的时间，甚至达到比P0DEM算法更高的检测速率。
二、医疗电子设备电路故障的维修步骤
1、了解故障情况
详细询问操作人员故障发生前后设备具体工作情况，如电压、声响、气味、故障是突发还是渐进，为检修提供第一手资料。
2、分析故障
对设备工作原理及系统组成要熟悉，依据故障发生时的情况和平时积累的经验做出分析和判断。
3、故障检查
方法一：先看后量，对待修的电路板首先进行目测，主要看(1)是否有断线；(2)分力元件如电阻、电解电容、电感、二极管、三极管等是否存在断开现象；(3)电路板上的印制板连接线是否存在断裂、粘连等；(4)检查元器件有无虚焊、漏焊、插反。在确定无上述状况后再测量，首先用万用表测量电路板电源和地之间的阻值，通常电路板的阻值在70—80欧姆以上，若阻值太小，说明电路板上有元器件被击穿或部分击穿，就必须采取措施将被击穿的元器件找出。若阻值正常，用万用表测量板上的阻、二极管、三极管、场效应管、拨断开关等分力元件，其目的就是首先确保测量过的元件是正常的，能用万用表解决的问题，就不要把它复杂化。有测试点的电路板，了解了各个测试点的电压以后，万一电路板出现故障，就可以根据这些测试点进行测量，找出电压值偏离正常值的测试点，以便进一步缩窄故障在电路板上的范围。
方法二：替代变换法，此法是指用性能正常的元器件或IC板替换有疑问的，以帮助确定故障来源的方法此法常用于确定板级故障。甚至可以通过替换相同的电路板的办法来判断电路板是否正常[4]。方法四：比较法，此法是将有故障的仪器与同型号正常仪器的工作特征、波形、电压等进行测量比较，从而分析确定故障原因的方法。用此法时须注意在比较测量时，仪器外部的条件：控制开关、旋视、按键、电源等设置必须相同。㈣故障电路板的维修：对电路板表面进行清洁、除锈，如果熔断丝烧坏，很多时候更换同样规格的熔断丝就可恢复正常工作。对电路板上的元件进行更换当确定了有问题的元件或芯片后，就需要对故障元件进行更换。早期的分立元件可以用电烙铁、吸锡器进行拆卸和安装。后来的表面贴装元件可以使用热风机进行拆卸和安装。但大规模集成电路使用的封装方式越来越小型化，BGA这类封装方式应用后，以前使用的电烙铁，热风机在很多时候，已经显得无能为力了。BGA是一种典型芯片封装形式，医疗设备中也已经大量使用。作为一种新型的芯片封装技术，BGA的返修也同样面临着一个新的挑战。对BGA的电子元件可用采取回流焊技术的BGA返修台进行更换。如果有条件最好使用带有光学对位的BGA返修台。对电路板上的元件更换后，还应进行仔细的测试，以保证医疗设备的安全正常工作。
三、程控500 mA医用X线机电路故障处理的实例分析
1、故障现象
系统开机后行摄影操作，按手闸一档，电路准备工作正常，按手闸二档后，控制台显示错误代码Errl1，提示曝光过程中mA过低，摄影程序中断运行。
根据故障现象可初步分析故障原因应在灯丝电路或管电流测量电路，但经进一步观察发现灯丝板加热指示灯燃亮，证实灯丝电路基本正常，故问题可能局限在管电流测量电路。该机管电流测量电路设置在采样板，其电路的输入端接于高压变压器次级中心点，摄影mA采样方式与透视不同，摄影时，继电器JFLU一1常闭触点闭合，使透视mA采样电路处于短路状态，整流硅桥v1的输出电流经互感器Tl转换成电压，并通过运放Dl构成的射极跟随器后送入计算机板模数转换芯片ADC 0809的27脚，lV直流电压大致模拟100 mA管电流，由计算机判断曝光过程中摄影mA是否正常，若mA过高则显示故障代码Errl0，若mA过低则显示故障代码Err11，并中断曝光程序。根据故障现象和分析，故障原因可能有两个：一是灯丝加热问题导致摄影mA确实过低；二是采样板相关器件损坏导致计算机判断失误。
2、故障检修
系统开机后，将计算机板上的拨码开关SW1的S4拨至ON，进行摄影试验，发现控制台摄影显示屏mA返回值为零，但胶片冲洗后曝光条件基本正常，故可以除外摄影mA过低的原因，用记忆示波器观察采样电路TP5测试点，曝光时无电压波形出现，经进一步检测发现电流互感器损坏，致使计算机检测不到摄影mA的信号，更换新品后，将计算机板上的拨码开关SWI的S4拨回OFF，系统恢复正常，故障排除。
3、体会
该机采样板使用的电流互感器为厂家定制，市场上不易买到，即便有同类型号，其初级引线也应自己绕制，且圈数固定为l5圈，否则会造成mA模拟值不准。如果一时无法更换新品，作为应急处理，可将计算机板上的拨码开关SW1的S4拨至ON，进行摄影操作，并忽略控制台摄影显示屏的mA返回值，此时摄影程序可正常运行。
四、结束语
当前，医疗设备已经与医疗技术、医疗软环境紧密联系在一起，成为衡量医院综合实力的重要指标。除了医院对维修工作的重视和支持，一名合格的医疗设备工程师离不开坚实的理论基础和丰富的实践经验。医疗设备工程师只有不断地学习和丰富自己的知识，才能适应日新月异的医疗器械行业发展的需要，才能确保自己在工作中更加得心应手地处理各种可能发生的设备故障。
参考文献
[1] 艾永丽．对医疗设备引发医患纠纷的思考[J]．医疗设备信息，2005，20(2)：70，72．
[2] 付恩喜，吴荣，雷化斌．新形势下如何成为优秀的医疗设备工程师[J]．中国医学装备，2007，4(1o)：30—32． 摘要：医疗设备在使用过程中，会出现诸多故障。其中，由于配件原因产生的电路故障最为普遍，然而，对电路进行维修属于深层次维修，具有一定难度，而且要求具备一定条件。因此，本文对医疗设备电路故障的诊断技术与维修步骤进行探讨，并以程控500 mA医用X线机为例针对其常见故障进行分析，以期通过本文的阐述丰富医疗设备工程师的理论知识和实践经验，为有效提升医疗设备维修技术提供参考。
关键词：医疗设备；电路故障；诊断技术；维修步骤
一、医疗设备电路故障的诊断技术
总体来说，数字电路系统的故障诊断技术要领先于模拟电路系统，早期的数字系统故障诊断主要用于功能测试。Eldred在1959年提出了第一篇关于组合电路的测试报告，开始了数字系统故障诊断的研究。D.B.Armstrong根据Eldred的基本思想，在1966年提出了一维通路敏化的方法，其主要思路是对多级门电路寻找一条从故障点到可及输出端的敏化通路，使在可及端可以观察到故障信号。另外，我国学者魏道政提出的主通路敏化法，梁业伟提出的全通路图法等等，也均有其各自的优点。
目前，我们可以通过非确定性以及确定性两种方式对数字系统进行测试。其中，非确定性测试主要依靠人工模式，根据测试人员对系统的掌握程度以及测试经验，生成测试集。当然也可以通过随机的软件方式，借助于随机码进行故障的筛选，从而产生覆盖率较高的测试集。而确定性测试则是利用D算法或者布尔差生成测试矢量，针对D算法或者布尔差方法的不足，目前已经形成了性能较为优越的九值算法或者主通路敏化法。
此外，一些其他测试方法也基本上都是基于D算法或者布尔差方法，比如：PODEM算法和FAN算法。PODEM算法就是结合D算法，并整合了NP问题的求解法，从而有效降低了回溯的次数，提高了测试效率。FAN算法则是基于PODEM算法，只是路径跟踪的方向与PODEM算法是相反的，这样的跟踪方式也能减少回溯处理的时间，甚至达到比P0DEM算法更高的检测速率。
二、医疗电子设备电路故障的维修步骤
1、了解故障情况
详细询问操作人员故障发生前后设备具体工作情况，如电压、声响、气味、故障是突发还是渐进，为检修提供第一手资料。
2、分析故障
对设备工作原理及系统组成要熟悉，依据故障发生时的情况和平时积累的经验做出分析和判断。
3、故障检查
方法一：先看后量，对待修的电路板首先进行目测，主要看(1)是否有断线；(2)分力元件如电阻、电解电容、电感、二极管、三极管等是否存在断开现象；(3)电路板上的印制板连接线是否存在断裂、粘连等；(4)检查元器件有无虚焊、漏焊、插反。在确定无上述状况后再测量，首先用万用表测量电路板电源和地之间的阻值，通常电路板的阻值在70—80欧姆以上，若阻值太小，说明电路板上有元器件被击穿或部分击穿，就必须采取措施将被击穿的元器件找出。若阻值正常，用万用表测量板上的阻、二极管、三极管、场效应管、拨断开关等分力元件，其目的就是首先确保测量过的元件是正常的，能用万用表解决的问题，就不要把它复杂化。有测试点的电路板，了解了各个测试点的电压以后，万一电路板出现故障，就可以根据这些测试点进行测量，找出电压值偏离正常值的测试点，以便进一步缩窄故障在电路板上的范围。
方法二：替代变换法，此法是指用性能正常的元器件或IC板替换有疑问的，以帮助确定故障来源的方法此法常用于确定板级故障。甚至可以通过替换相同的电路板的办法来判断电路板是否正常[4]。方法四：比较法，此法是将有故障的仪器与同型号正常仪器的工作特征、波形、电压等进行测量比较，从而分析确定故障原因的方法。用此法时须注意在比较测量时，仪器外部的条件：控制开关、旋视、按键、电源等设置必须相同。㈣故障电路板的维修：对电路板表面进行清洁、除锈，如果熔断丝烧坏，很多时候更换同样规格的熔断丝就可恢复正常工作。对电路板上的元件进行更换当确定了有问题的元件或芯片后，就需要对故障元件进行更换。早期的分立元件可以用电烙铁、吸锡器进行拆卸和安装。后来的表面贴装元件可以使用热风机进行拆卸和安装。但大规模集成电路使用的封装方式越来越小型化，BGA这类封装方式应用后，以前使用的电烙铁，热风机在很多时候，已经显得无能为力了。BGA是一种典型芯片封装形式，医疗设备中也已经大量使用。作为一种新型的芯片封装技术，BGA的返修也同样面临着一个新的挑战。对BGA的电子元件可用采取回流焊技术的BGA返修台进行更换。如果有条件最好使用带有光学对位的BGA返修台。对电路板上的元件更换后，还应进行仔细的测试，以保证医疗设备的安全正常工作。
三、程控500 mA医用X线机电路故障处理的实例分析
1、故障现象
系统开机后行摄影操作，按手闸一档，电路准备工作正常，按手闸二档后，控制台显示错误代码Errl1，提示曝光过程中mA过低，摄影程序中断运行。
根据故障现象可初步分析故障原因应在灯丝电路或管电流测量电路，但经进一步观察发现灯丝板加热指示灯燃亮，证实灯丝电路基本正常，故问题可能局限在管电流测量电路。该机管电流测量电路设置在采样板，其电路的输入端接于高压变压器次级中心点，摄影mA采样方式与透视不同，摄影时，继电器JFLU一1常闭触点闭合，使透视mA采样电路处于短路状态，整流硅桥v1的输出电流经互感器Tl转换成电压，并通过运放Dl构成的射极跟随器后送入计算机板模数转换芯片ADC 0809的27脚，lV直流电压大致模拟100 mA管电流，由计算机判断曝光过程中摄影mA是否正常，若mA过高则显示故障代码Errl0，若mA过低则显示故障代码Err11，并中断曝光程序。根据故障现象和分析，故障原因可能有两个：一是灯丝加热问题导致摄影mA确实过低；二是采样板相关器件损坏导致计算机判断失误。
2、故障检修
系统开机后，将计算机板上的拨码开关SW1的S4拨至ON，进行摄影试验，发现控制台摄影显示屏mA返回值为零，但胶片冲洗后曝光条件基本正常，故可以除外摄影mA过低的原因，用记忆示波器观察采样电路TP5测试点，曝光时无电压波形出现，经进一步检测发现电流互感器损坏，致使计算机检测不到摄影mA的信号，更换新品后，将计算机板上的拨码开关SWI的S4拨回OFF，系统恢复正常，故障排除。
3、体会
该机采样板使用的电流互感器为厂家定制，市场上不易买到，即便有同类型号，其初级引线也应自己绕制，且圈数固定为l5圈，否则会造成mA模拟值不准。如果一时无法更换新品，作为应急处理，可将计算机板上的拨码开关SW1的S4拨至ON，进行摄影操作，并忽略控制台摄影显示屏的mA返回值，此时摄影程序可正常运行。
四、结束语
当前，医疗设备已经与医疗技术、医疗软环境紧密联系在一起，成为衡量医院综合实力的重要指标。除了医院对维修工作的重视和支持，一名合格的医疗设备工程师离不开坚实的理论基础和丰富的实践经验。医疗设备工程师只有不断地学习和丰富自己的知识，才能适应日新月异的医疗器械行业发展的需要，才能确保自己在工作中更加得心应手地处理各种可能发生的设备故障。
参考文献
[1] 艾永丽．对医疗设备引发医患纠纷的思考[J]．医疗设备信息，2005，20(2)：70，72．
[2] 付恩喜，吴荣，雷化斌．新形势下如何成为优秀的医疗设备工程师[J]．中国医学装备，2007，4(1o)：30—32． 存入我的阅览室
