【毕业设计】eagle-dr500的经典故障分析

院毕业设计（论文）题目EAGLEDR500的经典故障分析院（部）系放射学院所学专业生物医学工程2013年6月1日摘要本论文从DR发展史、结构和常见故障等方面对DR做了分析和论述，目的是让大家能够更清楚的认识和了解DR，掌握常见故障的处理方法。由于DR在医院的特殊作用，保持良好的性能和较高的开机率，对医院的经济和社会效益都非常重要。然而大部分医院的DR机维修都依靠厂家或自己的工程技术人员完成，DR室工作人员如能够掌握一些DR机维修的基本知识，则可以解决相当一部分故障，从而提高DR机的利用率。用专门的章节以TCLEAGLEDR500机型为例介绍了DR设备的常见故障及处理方法以及对现行的维修行业的认识。关键词维修；故障；利用率；处理方法ABSTRACTTHISTHESISDRHISTORY,STRUCTUREANDTHECOMMONFAULTSOFDRETCAREANALYZEDANDDISCUSSED,THEPURPOSEISTOLETPEOPLECANUNDERSTANDMORECLEARLYUNDERSTANDINGANDMASTERINGOFTHECOMMONFAULTS,DRTREATMENTMETHODDUETOTHESPECIALROLEINHOSPITALDR,MAINTAINGOODPERFORMANCEANDHIGHERRISKOFHOSPITAL,OPENTHEECONOMICANDSOCIALBENEFITSAREVERYIMPORTANTHOWEVER,MOSTOFTHEHOSPITALDRMACHINEMAINTENANCEONMANUFACTURERSORENGINEERINGANDTECHNICALPERSONNEL,DRROOMSTAFFASTOGRASPSOMEDRMACHINEMAINTENANCEANDTHEBASICKNOWLEDGEOFFAULTCANBESOLVED,THUSIMPROVINGTHEUTILIZATIONRATIODRMACHINE,USESPECIALSECTIONWITHTCLEAGLEDR500AIRCRAFT,FOREXAMPLEINTRODUCESTHECOMMONFAULTSANDDREQUIPMENTFORPROCESSINGMETHODSANDTHEMAINTENANCEOFTHEINDUSTRYKEYWORDSFAULT,OPENPROBABILITY,UTILIZATION,PROCESSINGMETHODS目录第一章绪论11DR的发展及优势111DR的发展历史112DR的优势22课题的提出2第二章TCLEAGLEDR500结构及工作原理41EAGLEDR500的产品介绍411EAGLEDR500的结构组成412EAGLEDR500产品功能42整机原理521系统工作原理522成像操作及原理5第三章TCLEAGLEDR500经典故障分析举例61常用故障维修判断分析方法611根据错误代码提示判断612无错误提示的判断方法613常用方法62TCLEAGLEDR500的经典故障分析维修举例921X射线产生部分的故障922机架运动中产生的故障1023开机自检中的故障1024球管故障113DR正常使用注意问题与维护1231创造良好的使用环境1232熟练地操作技术1233日常维护12第四章总结141DR的现状思考与前景展望14参考文献15致谢16第一章绪论1DR的发展及优势医疗水平高速发展的今天，临床医生在治疗病人的时候，都希望获得更加准确的检查结果，在诸多检查手段中，放射科检查已成为临床诊断不可缺少的一种辅助手段，而数字化成像是提高质量和提高准确性的重要手段。DRDIGITALRADIOGRAPHY,简称DR产品自从上世纪末进入市场并被广泛应用后,目前其使用已经进入快速增长期。特别是在我国,由于检查病人量大及放射影像设备数字化的趋势,DR的普及速度正在大大加快,据有关数据显示,国内的DR市场正在以49的速度逐年递增。11DR的发展历史第一代设计在最早的DR产品中,平板探测器由于速度快,分辨率高,被广泛应用于胸片检查,成为自动胸片机的替代品,大大提高了胸部常规检查的效率和质量。由于不需搬运暗盒,使用平板检测器节省时间和体力消耗,提高工作效率,但其临床范围仅限于胸部常规检查。第二代设计随着平板技术的发展和质量的提高,特别是价格的下降,越来越多的厂家把它应用于普通放射的其它领域,如床面摄影,全身拍片等。这样一来,以平板直接代替传统X光机上的片盒,产生了DR床面摄影机和双平板系统床面摄影机加胸片架。其临床范围拓展为胸部,全身,卧位和骨胳等。第三代设计为了提高DR平板的利用率和系统的性价比，许多公司开始设计以平板为中心的单平板多功能DR产品，希望以单块平板进行胸部，骨胳及全身多个部位的投照摄影，此类设计产品种类丰富,其中有1U型臂类即将X线球管与平板通过机械U型臂相连,可旋转至水平和垂直位进行胸片及辅助性床面摄影；2可机械移动的平板类如可将平板从床面下移出至胸片架位及床面侧位等，又如配以轨道可使胸片架上的平板移动转动到床面下或床面周围进行拍片；3悬吊式球管配以可转动胃肠检查床；4便携式移动平板平板可灵活地应用在床面上下和胸片架内或床面四周,甚至可以在地面上进行直接拍片；5悬吊式球管配以立柱胸片架带可倾斜平板和手推简易床,此类产品是第二类产品设计的改进型,但做全身检查受限较多。总之,该类多功能产品由于性价比高,检查范围广,市场增长速度会加快，但部分产品的检查区域因机械装置或运动范围而受限制，还需人力及机械移动，病人定位不够方便和准确。第四代设计为了解决上述问题，目前各厂家正在进行新产品设计研发,产品采用革命性设计,打造以病人为中心的产品设计理念。创新性的引入DSA技术,如导管床，照射位电脑设置等。无需移动病人,即可覆盖所有检查科目,而且做到检查区域不受限制，定位方便准确，无需人力与机械移动,操作简单,解决了第三代多功能产品无法克服的问题。此类DR产品将拓宽普通放射的应用范围，改变投照习惯，提高工作效率,增强病人舒适度。美中不足的是此类产品成本较高,目前价格偏高尚未普及，仅在中大型医院放射科有安装，但该类DR以其卓越的功能将会拥有非常可观的市场前景1。12DR的优势DR由于采用数字技术，因此可以根据临床需要进行各种图像后处理，如图像自动处理技术，边缘增强清晰技术、放大漫游、图像拼接、兴趣区窗宽窗位调节以及距离、面积、密度测量等丰富的功能。另外由于DR技术动态范围广，X线光量子检出效能（DQE）高，具有很宽的曝光宽容度，即使曝光条件稍差，也能获得很好的图像。DR的出现打破了传统X线图像的观念，实现了人们梦寐以求的由模拟X线图像向数字化X线图像的转变，与CR（COMPUTERRADIOGRAPHY）系统比较具有更大的优越性。DR的主要的优点有以下几个方面一、图像分辩率高这是它最突出的优点，能够覆盖更大的动态范围，图像层次更加丰富，图像清晰、细腻、对比度高。二、X射线辐射降低DR系统形成的数字化图像比传统胶片成像及CR图像所需的X射线剂量要少，因而它能用较低的X线剂量得到高清晰的图像，同时也使病人减少了受X射线辐射的危害。三、图像后处理功能强大诊断医生可以根据患者病症的具体情况，通过一系列影像后处理技术从中提取丰富可靠的临床诊断信息，对疾病的诊断，特别是早期病灶的发现提供良好的诊断依据。四、成像速度快由于DR系统改变了以往传统的摄影、成像方法，时间分明辨率明显提高，曝光后10秒钟即可获得数字影像，极大地提高了工作效率，且可以进行全身各部位检查，大大方便了临床重症、急症患者的诊治2。2课题的提出DR集机械、电子、材料、计算机、光学等高科技于一身，加上有些外国公司出于自身利益，对国内用户自己维修设置了诸多障碍，如不提供详细图纸，在机器中设置有时间限制的维修密码等，因此给用户自己维修带来很大的难度。现如今DR在国内医院比较普及，但国内医院的设备维修人员的技术水平却没有随DR技术的快速发展得到很大提高。由于DR在医院的特殊作用，保持良好的性能和较高的开机率，对医院的经济和社会效益都非常重要。现如今DR在国内医院越来越普及，但是，伴随着故障也越来越多。在这种情况下DR已不能够正常持久的无故障工作，故障率的出现显著提高，严重影响了医院的工作效率和经济效益。所以在故障出现前的预防保养和故障出现后的正确解决就显得尤为重要。然而大部分医院的DR机维修都依靠厂家或自己的工程技术人员完成，DR室工作人员如能够掌握一些DR机维修的基本知识，则可以解决相当一部分故障，从而提高DR机的利用率。第二章TCLEAGLEDR500结构及工作原理1EAGLEDR500的产品介绍EAGLEDR500系列数字化医用X射线摄影系统是我公司为适应市场需求而研制、开发的新型通用型微机控制摄影系统。可进行快速和简易的操作。本系统由控制柜、X射线源组件、高压发生器、UC臂多功能摄影架、摄影床、探测器、影像工作站等组成。EAGLEDR500系列数字化医用X射线摄影系统是我公司研发的EAGLEDR系列产品中的一个型号。该产品用于医疗单位X射线摄影检查。按医用电气设备的安全分类属于类、B型、间歇加载连续运行、固定式设备。11EAGLEDR500的结构组成摄影系统由控制柜、X射线源组件、高压发生器、微机控制台、UC臂多功能摄影架、摄影床、平板探测器、影像工作站等组成。其摄影系统组织结构如图21所示图21摄影系统组织结构图12EAGLEDR500产品功能数字X射线摄影系统利用平板探测器进行图像探测，通过影像工作站软件进行图像采集与处理。本产品的功能包括病例管理病例信息可以在本地实时新建也可以从相关服务器（PACS、WORKLIST）下载。图像采集平板探测器采集高分辨率图像。图像处理具有自动组织平衡、图像处理、虚拟滤线栅等高级处理软件。具有图像对比度、亮度、边缘增强、降噪处理、直方图、GAMMA调节、多种LUT调节等功能，使图像达到最好的质量。图像输出具备标准的DICOM30接口，可以连接激光胶片打印机、PACS、RIS等系统，可以方便地将图像传送、打印和刻录。2整机原理21系统工作原理医用X射线摄影系统主要由产生X射线的X射线管装置、为X射线管提供管电压的高频高压发生装置、控制X射线的发生时间和调节X射线的量与质以及控制机械运动的控制装置、为满足诊断需要而装备的各种机械运动装置、将X射线转换成数字影像的DR成像装置等组成，其系统框图如图22所示图22系统框图22成像操作及原理一张完整的图像拍摄过程，首先要通过操作面板按键选择要拍部位的合适位置，然后进入工作站，再打开摄影操作界面，先进行高压发生器驱动，在进行相机驱动，这两个驱动的时序以及时间都有芯片控制，驱动正常后，按手闸进行曝光，X线透过人体经探测器CCD模数转换输送到工作站，然后对图像进行一系列处理后进行诊断3。电源控制装置高压发生装置高压发生装置X射线管装置DR成像装置第三章TCLEAGLEDR500经典故障分析举例1常用故障维修判断分析方法在故障维修举例前先介绍一些维修DR的基本依据和常用方法。11根据错误代码提示判断目前绝大多数DR故障自我诊断软件十分成熟只要计算机本身在工作，出现故障时一般会有不同类别的错误代码及含义提示。不少厂家的提示还分别有不同级别，如一般性操作故障和较为严重的故障，对故障含义及可能产生原因有详细的说明，这是查找DR故障的基本依据。12无错误提示的判断方法在没有错误提示或提示不明时，则必须靠现场实际故障状态来判断。在计算机正常的前提下，分析几个大的故障现象，机架是否运动正常、是否曝光、曝光是否出图像，出错误图像、还是出伪影图像，并依此作为初步判定是高压部分、机械部分或者是计算机部分故障的依据。当然故障现象可能有多种。其可能原因也很多。但无例外是这三个大部分4。13常用方法在具体查找故障之前，应先区分和排除故障的人为因素或者环境因素来源这样做的好处是可以节省时间。少走弯路，容易找到故障部位。判别是否人为故障，可先向操作人员详细了解DR在执行什么指令时出错，是什么级别的错误信息（通常操作不当的错误是不严重的）。在没有发现DR有异常和明显硬件损坏前提下。用正确的方法重新进行操作（有些情况下要重新开机），若反复操作故障不再出现，且此前确有不正确的操作，则可判定此故障是人为因素造成。判断是否是环境因素造成，主要应观察DR室内温度、湿度。DR供电压等是否正常，DR发热元件是否过热电源是否有过压过流等。若能判定。则一定要先解决环境因素的不正常，避免故障进一步扩大，具体查找故障，常可综合选用如卞方法131程序测试法最常用或者说首先要用的，应该是根据错误代码及随机维修诊断程序对DR可能产生故障的部位进行分隔判断。开机自检。132观察法观察法也是最基本方法之一。看指示灯DR各部分有各种指示灯特别是手控盒和控制柜上的电源指示灯。DR手控盒结构如图31所示，手控盒状态指示灯的定义如表31所示图31手控盒示意图注意手控盒线因为线缆太长，所以在使用过程中一定要注意，不要把手控盒线缆缠绕在摄影架线缆上。表31手控盒状态指示灯的定义灯号左侧右侧1SID最大限位探测器防撞起作用2SID最小限位X射线管防撞起作用3UC臂逆时针旋转最大限位红外第一组4UC臂顺时针旋转最小限位红外第二组5UC臂升降最低限位升降传感器坏6UC臂升降最高限位旋转传感器坏7UC臂升降防滑不起作用SID传感器坏8限束器纵向最小红外传感器坏9限束器纵向最大保留10限束器横向最小保留11限束器横向最大保留12LCD不在线保留13限束器不在线急停按钮按下14系统状态灯正常情况该灯长亮LOCK键按下15水平/垂直位置加速键按下16保留保留上述常规观察方法要建立在这样一个前提下。即当DR正常运行时，必须事先熟悉它的所有指示灯的位置、指示内容和状态。机械正常运行的状态和声音，各部件的发热情况等，都必须十分熟悉，尽可能纪录下来。显然，平时定期保养、测试、熟悉DR各方面的情况，对于维修工程师来说是十分重要的。所谓“熟能生巧”在维修高技术产品过程中。尤其不能忘却和疏忽。133测试法运用基本测试手段。如万用表、示波器、有时还要用一些专用仪器最主要和最常用的还是万用表。一般可以测下列参数和性能一是测各种电压，包括输入交流电压、输出直流、电压，各种不同的电源电压和部分信号电位，还有高压部分的初级电压等等。通常须在电路图和框图的帮助下进行。二是可以测所有的保险丝是否烧断，各电缆线是否通断，各半导体元件是否击穿短路等。同样，一旦发生元器件击穿（南方潮湿气候较常见），则通常都会导致开关电源电压也不正常，用测量的办法能较容易地查出故障的具体部位。还有一些方法，但这三种是最基本、最常用的方法5。归纳起来，DR通用查找过程可基本分为三步第一步，依据错误代码和故障现象先区分故障性质，即人为故障，还是环境因素，还是DR本身。第二步用三种方法综合进行分隔定位。先区分是机械还是高压、或是计算机电路部分，其次再分步缩小故障范围，最后定位某一电路板或某一元件。第三步。找出故障加以排除，或对故障元件加以更换。需要补充说明一点，DR还有一种故障现象。即出现图像质量不好，伪影等，有时出现这种现象时DR并没有任何元件损坏；而需要做的是定期校正和必要的维护保养以及调整（即CALIBRATION和ADJUSTMENT）每台DR都有专门手册说明这种调整何时进行和怎样进行。每隔一段时间还必须根据需要有针对性的进行校正。2TCLEAGLEDR500的经典故障分析维修举例21X射线产生部分的故障211射线管本身故障如旋转阳极故障，表现为旋转噪声大。严重时不转、卡死，曝光时产生阳极过流现象等；灯丝部分故障，灯丝断。导致不出射线；射线管芯玻壳破裂或漏气故障导致漏油、不能曝光、真空度下降、高压打火等。212高压产生部分故障逆变电路故障、击穿等，高压变压器短路，高压电容打火、击穿。这些故障通常导致对应的保险丝烧断。同时不能曝光，或一曝光就自动保护性中断等。如曝光突然中断且提示高压严重出错，用调试程序中的训管步骤。用低千伏（KV），小毫安（）短时间曝光，同时查看实际记录下的KV、值，发现KV基本正常，但阳极和阴极电流不对称，阴级很小。进而发现灯丝电流几乎为零，怀疑射线管灯丝电路有问题。取下阴极高压插头，用万用表分测两端，灯丝变压器阻值很小，球管阴极电阻为无穷大。表明灯丝已断，更换射线球管后DR即可正常6。213高压电缆故障常见的是接头松动，导致打火、高压过压或欠压。22机架运动中产生的故障221机架旋转中的故障故障现象上电后，无法进行旋转、旋转超过或者不足正常旋转位等。故障分析与检修产生此现象的原因可能有以下几种手控盒损坏，驱动器问题，电机损坏，接线问题。首先，可以先看手控盒上的指示灯，如果指示灯都正常，则需要调试其他，因为从手控盒到控制柜之间的输出信号传送方式是串口连接，所以，可以选择调节机架的升降，如果机架可正常升降，则说明手控盒到机架之间的连接是正常的，手控盒正常，反之，则手控盒到控制柜之间发生故障。其次，拨动控制柜上的旋转拨码开关，如果拨动拨码开关机架还是不能正常旋转。则说明是从控制柜到机架之间发生故障。第三，调节控制柜上的驱动器，看看机架是否运动。最后测量机架电机，确定电机是否损坏。故障举例UC臂旋转偶尔失灵。连续进行UC臂运动测试，只出现一次除升降之运动外，其他运动失效。重复按几次手控盒控制键后又恢复正常，当运动失灵时相应的手控盒按键无按键反应。处理方法重新清理手控盒串口插头，并反复活动串口线弯曲易断部分，也未出现运动失灵现场。判断可能为手控盒内部虚接或面膜接触不良。公司寄出新手控盒至医院，进行更换后，运行基本正常。故障解除。222机架升降中的故障故障现象上电后，机架无法进行正常上升或下降，或者升降不能达到指定位置等。故障分析与检修产生此现象的原因可能有以下几种手控盒损坏，驱动器问题，电机损坏，接线问题。分析升降中的故障与分析旋转的故障基本一致。其中升降中的控制多了电脑软件限位，当机架不能上升或下降时，可以先看看电脑软件中的限位值是否有变化。其次再分析其他原因。故障举例机架运动不能上升，只能下降。打开电脑软件限位，液晶显示屏上显示高度为1620不变，不能升只能下降。处理方法将软件限位中的高度值设为470，重新设置编码器。重新设置编码器后上升和下降运动正常，当机架运动到卧位时，发现SID的显示数据为1000MM，而且调节SID运动时发现数据时而显示1000MM，时而显示正常，发现电缆10100477中的黑色线芯是断开的，重新焊接好后，SID数据显示正常。故障解除。23开机自检中的故障故障现象机器在开机时，自检突然中止，机器死机，强行关机再开机，机器又恢复正常。突然断电后，无法正常开机等。故障分析与检修根据故障代码提示，出现这种故障的原因大致可以从下面几个方面考虑设备地线和大地是否连接良好，阻值是否正常。电源电压的稳定性，电源系统是否有故障。软件系统是否正常等。故障举例无法正常开机，开机时报错E010，伺服报错E38。处理方法检查系统，重装系统。可以正常开机。开机后24V开关电源电压输出6V，拔掉A27排线正常启动，后查出A27JB23116脚对8132板，51脚对地短路，更换后正常报错为8132板坏导致。更换后故障解除。24球管故障DR球管在DR中是一个高值易损部件，在使用一定的时间，多数会出现放电打火等故障。相当多的用户都认为这无关紧要。只要还能工作，就可以继续使用，直至报废更换新的球管。甚至在出现故障或连续放电时，还要降压勉强使用。熟不知这种做法，只会使球馆快速报废，大大地缩短了球管的寿命，而且这个过程是很短暂的7。球管报废一般有以下几种典型故障1灯丝断路、短路；2轴承抱死；3耐压和真空度降低，出现放电打火。以上几种故障中，第三种故障所占的比例最大。根据我们的经验，该故障的早期修复率极高。球管示意图如图32所示图32球管示意图DR球管在曝光一定次数后出现故障进行拯救维修,无论从经济效益还是社会效益上来说都是非常值得的。球管一旦出现故障应先最好先判断是什么原因造成的。如果有维修价值最好先进行维修，不要盲目购买新球管。因为维修球管的时间一般来说要短于购买新球管所需时间，而且费用只是新球管价格上的很小一部分，球管经维修后能够大大延长球管的使用寿命，而且有些球管经维修后的使用次数甚至超过维修前球管的曝光次数8。3DR正常使用注意问题与维护31创造良好的使用环境DR对环境的温度、湿度及空气的净化程度有着较高的要求。因此，机器一定要运行在清洁的机房内，尽量减少室内的灰尘；机房内的空调设备、除湿设备要保证能正常运行，尽量做到恒温、恒湿，温度保持在1030之间，湿度要控制在3075之间，湿度过小会导致某些材料及结构的几何变形和性能变化，特别是造成计算机内磁盘机的盘面变形；湿度过高又会使电路受潮，导电器绝缘性能变差，甚至引起X线高压放电或击穿。因此，作为一名DR室工作人员，一定要懂得正确、合理控制好机房内温、湿度的重要性，避免大范围或频繁的温、湿度变化，保证电路和探测器性能的稳定，保证图像质量和减少伪影产生。32熟练地操作技术操作人员应该具备熟练地操作技术，日常中正确开关机顺序。操作人员在拿到病人的信息时，要仔细了解病人信息，根据病情正确的设置参数等。进行拍片准备，如扫描架的位置，病人的摆位等。减少时间。33日常维护由于DR日常用的也比较频繁，考虑到常见的故障，所以日常的维护至关重要。最好有专线供电，频率也要稳定在一定范围。必须是独立的地线装置并做到一点接地。还要经常检测就地装置是否老化。维修人员要制定维修保养制度，对易损部件要定期检查。定期检查电源电压在是否在系统允许的工作范围，检查控制台上的指示灯和LED是否功能正常。还要注意机架的运动是否流畅、是否有异常噪音。还要注意控制台与台侧控制面板上的操纵杆和按钮是否功能正常。日常中，还要做好清洁工作。在使用一段时期后，用纱布清洁高压电缆的油脂，重新更换油脂。如有必要清洁控制台、高压发生器控制面板、显示器外壳灰尘等。定期进行X线管剂量的校正。维护保养做到及时有效，要做到防患于未然。总之，做好日常维护工作，仍可以避免一些故障的发生，保持较高的开机率是十分重要的9。本论文根据我国现行医疗服务不是很完善的状况总结型的对DR的从组成，性能参数到维修做了全面介绍，特别是TCL公司提供的经济型DR设备在我国一些经济不是很发达的医院占有很大比例。加之多数过期的DR，故障率较高。本文是以EAGLEDR500机型为例，对DR的故障做了大量举例。通过本文的维修举例，总结出在维修DR过程中应注意几项维修过程中一定要仔细分析、全面考虑，用简单的处理方法处理，根据故障现象和诊断结果对相应的部位进行清理，再不行就进行软件重装。不要盲目打开硬件部件以免造成重大损失。打开设备外盖时注意断的，在通电时确认设备已恢复原样。DR设备对自己而言还需要更多的接触，许多原理和故障是从来就没有见过的，而本论文只是简单介绍了自己目前对DR的认识，有不足的地方希望广大朋友及时指出，互相学习。第四章总结1DR的现状思考与前景展望DR作为经济型实用型的X射线设备，现如今还是广受许多医院的支持的。最大的特点就是方便、快速成像。目前，有些公司研发出的悬吊DR，它以快捷方便，可以适应各种体位的拍摄深受各医院的喜爱。最近又推出了更方便快捷的移动DR，可以看出，DR设备正在成为X线影像界的主导。未来还会有更加先进的DR设备出现，现在的悬吊DR虽然比以前的UC臂轻便许多，但是还是有些不足，比如悬吊架的安装，必须有叉车的辅助，而且用的人员也比较多。而现在的移动DR已有所改进，但是移动DR移动时上坡的角度只有不到十度，移动起来有所不便。将来这些方面要是解决则DR即将有迎来一个飞跃，这里我们并不远。探测器方面，过去至今一直用的CCD探测器，结构笨重，不易调试和安装