馬曉新凌海波左 智

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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(qū)人民醫(yī)院醫(yī)療器械中心，從事醫(yī)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(qū)人民醫(yī)院醫(yī)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(chǎn)生的物理能量分別作用于人體四肢骨關(guān)節(jié)的理療器械。治療時，人體組織中發(fā)生離子運動和偶極子的旋轉(zhuǎn)運動，可引起體內(nèi)離子的移動，從而引起歐姆損耗，達到產(chǎn)熱的目的，熱感深度可達5～8 cm。通過加熱增加血液循環(huán)，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(wěn)定，治療效果明顯，成為各醫(yī)院康復科、風濕科理療室必備的常規(guī)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(chǎn)熱原理作用于人體四肢骨關(guān)節(jié)。接通電源后，220 Vac 經(jīng)配電器整流再分配到各單元，輸出電壓經(jīng)過可調(diào)式耦合變壓器調(diào)整后作用于功率發(fā)射管，并引起發(fā)射管的振蕩。當高頻波被引出，電纜內(nèi)有電流通過時，根據(jù)右手拇指定律，電纜周圍將產(chǎn)生相應頻率的交變磁場，人體內(nèi)的環(huán)形結(jié)構(gòu)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(nèi)將感應產(chǎn)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(nèi)離子的移動，離子的移動引起歐姆損耗，而產(chǎn)熱，通過加熱增加血液循環(huán)，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(jié)構(gòu)

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

3 技術(shù)參數(shù)與工作環(huán)境條件

骨病熱療機工作的技術(shù)參數(shù)：輸出頻率為(40.68±1)MHz；輸出功率為0～800 W持續(xù)可調(diào)，最大功率800 W(±20%)；額定輸入功率≤3000 W。工作環(huán)境條件：環(huán)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(xiàn)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(tǒng)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(nèi)電路故障，輸入電源無法作用于各模塊；③操作不當，突發(fā)事件迫使操作人員按下了急停開關(guān)，急停開關(guān)一直處于按合狀態(tài)。

(3)故障排查與維修。①將萬能表調(diào)到交流電壓檔，檢測供電電壓是否正常，再將萬能表調(diào)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(tǒng)無誤時，將設備外殼拆開，檢查主機箱內(nèi)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(diào)變壓器1個，保護功率發(fā)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(xiàn)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(guān)的狀態(tài)，若其被按合，旋轉(zhuǎn)急停開關(guān)，使其恢復常態(tài)，故障解決。

4.2 故障案例二

(1)故障現(xiàn)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(shù)隨著電壓的升高而升高，但電感場不產(chǎn)熱。

(2)故障分析。電感場不產(chǎn)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(jù)故障現(xiàn)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(fā)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(fā)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(fā)射管的輸出電路斷路，對發(fā)射管加壓后，發(fā)射管會產(chǎn)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(xiàn)象。開機充分預熱后進行治療，調(diào)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(jù)電感場是否產(chǎn)熱來分別分析。①電感場產(chǎn)熱，表明有輸出功率，而電流表無示數(shù)變化，說明電流表故障；②電感場不產(chǎn)熱，說明輸出電纜中無電流通過，根據(jù)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(diào)節(jié)鍵控制，調(diào)諧鍵只是在電壓升至最大后對電流的調(diào)整[4]。而此時，故障的產(chǎn)生是由于功率發(fā)射管不能正常發(fā)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(fā)射管，由于無輸出功率，此時發(fā)射管肯定無法發(fā)光發(fā)熱。對發(fā)射管加壓后，發(fā)射管會產(chǎn)生振蕩，而發(fā)射管是坐在一個4腳底座上的，隨著振蕩的持續(xù)，發(fā)射管會從底座上松動，進而無電壓作用于發(fā)射管，將發(fā)射管拔出，重新插牢，開機后發(fā)射管正常亮起并發(fā)熱，故障解決；③外界灰塵掉落與發(fā)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(fā)射管，發(fā)射管正常亮起、發(fā)熱，故障解決；④發(fā)射管啟動電壓異常，控制發(fā)射管啟動的電路在主機底部，需將主機翻轉(zhuǎn)(由于主機較重，且位置比較隱秘，缺乏經(jīng)驗的工程師在檢修時常常會忽略)，經(jīng)過整流后加載于底座的電壓為6.3 Vac，其中會經(jīng)過數(shù)組較粗的導連線，在每個底座的接口上同時并聯(lián)了1個啟動電容，這些導連線和啟動電容斷路是產(chǎn)生發(fā)射管無法啟動的最大原因，解決后發(fā)射管正常亮起、發(fā)熱，故障解決；⑤發(fā)射管的啟動電壓正常，底座導電正常，則說明發(fā)射管內(nèi)陰極絲熔斷，無法修復，更換新功率發(fā)射管后設備正常。

4.4 故障案例四

(1)故障現(xiàn)象。開機充分預熱后進行治療，調(diào)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(xiàn)象原因是控制面板和(或)可調(diào)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(zhuǎn)調(diào)壓按鈕時可調(diào)式耦合變壓器匝數(shù)轉(zhuǎn)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(diào)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(jù)可調(diào)式耦合變壓器的原理可知，升壓時，向可調(diào)式耦合變壓器的匝數(shù)轉(zhuǎn)換盤加以正向電壓，匝數(shù)轉(zhuǎn)換盤順時針轉(zhuǎn)動，增加輸出電壓[6]；降壓，則加以負向電壓，其逆時針轉(zhuǎn)動，降低輸出電壓。而正負向轉(zhuǎn)換是由2個限位開關(guān)(MQS-52)協(xié)同作用的，在限位開關(guān)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(shù)轉(zhuǎn)換盤無法驅(qū)動。將2個二極管焊下檢測是否發(fā)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(jié)

骨病熱療機在實際使用中很難在理想環(huán)境下工作，因此需要工程師定期為其保養(yǎng)，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(jié)構(gòu)分析，熟悉模塊結(jié)構(gòu)，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(yī)療設備維修技術(shù)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(yī)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(fā)生故障的原因類型及減少故障的經(jīng)驗探討[J].中國醫(yī)學裝備, 2014,11(3):102.

[6]孫多.1000kV變壓器調(diào)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

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2015-03-03