典型B超软故障的分析与排除

杜昱铿

B型超声做为一门新兴的学科，近年来发展很快，成为现代临床医学诊断的重要手段，被广泛装备于各级医院。随着使用频率及“年龄”的增长，B超的稳定性会有所下降，时常出现令临床人员头疼的软故障，严重影响正常医疗检查的进行。检查并排除软故障，确保其长期稳定地工作并获得高质量的超声图像，已成为工程技术人员所追求的目标。

1 由显示器引起的软故障分析及排除方法

此类故障首先可由替换显示器来判定。根据显示器的原理，软故障多发生在CRT老式显示器中。因CRT显示器中存在大量电容、场效应管等易老化元件。此类元件性能的下降(但未完全损坏)往往造成电气性能漂浮不定，机器时好时坏。解决这类故障时，需要维修人员有扎实的理论基础和足够的耐心。

1.1 案例一

1.1.1 故障现象

福田4500型B超开机后，显示器满屏横斜线，上面横斜线密，下面稀疏且抖动无法看清有无字符及超声回波，各键转换正常。故障无规律性，有时一星期使用正常；有时几个小时甚至更短时间就出故障。

1.1.2 分析检修

外接显示器正常，但主显示器故障依旧。至此，确定故障在主监视器。结合故障现象，故障应出在行扫部分。此监视器行扫用μPC1379C行扫描集成块。查μPC1379C资料，其典型电路与此监视器行场扫描电路几乎一致。故障出现时，调节行频电位器及与此有关的其它电位器，未见明显好转，换同型号5 k精密行频电位器，故障依旧。用万用表测量μPC1379C各脚电压，未见异常；测量周围电位器、电阻、电容均未见明显异常，仔细观察线路板未见虚焊点，用电烙铁焊大功率元器件，故障未见好转。检查各接插头，均好。

结合故障现象及检修过程，很可能为某一元器件性能不良所致。试着更换集成块及与此有关的电阻、凭经验认为易出问题的电容，尤其是钽质电容，但故障仍未排除。用双踪示波器测量行扫波形，故障出现时，当测到与μPC1379C的14脚相连的钽质电容C18前端时，波形为一锯齿波，其后端为一异常波，波峰有一跳变的波形，且幅度是原波峰的几倍。因此立即更换同型号电容。后开机验证，一切正常，故障排除。经分析，显示器正常时，同步电路送来的行同步信号与行输出产生的行扫脉冲在鉴相器中进行相位比较，产生一个相位误差电压 ，该电压经积分滤波器平滑滤波后，产生一直流控制电压，控制行振荡器的频率与相位，使之与同步信号同步，实现同步扫描。而在C18性能变差时，产生的相位误差电压偏离正常值，致有时不能同步扫描，产生横斜线。

1.2 案例二

1.2.1 故障现象

该机型号为惠普77010CF。故障现象为屏幕上部约五分之二处有水平回扫线，不连续。使用人员反馈初起水平回扫线少，后逐渐增多，有时较长时间正常，故障发生无规律。

1.2.2 分析检修

用代换法代换后，确认为显示器故障。此故障现象形成原因多为场输出部分锯齿波形成电路电容漏电、虚焊；场输出供电电源不足；视放部分问题。

打开机器，仔细检查线路板，发现二极管D605、电容C619、C627，高压包1、2脚(顺时针)虚焊。把虚焊点焊好，试机故障依旧。故障时用示波器测量稳压电源输出接线插头电压，其1为142 V，4为22 V， 5为0 V，6为9 V，7为6.4 V，8为11.7 V。其中22 V纹波系数太大，峰峰值达到2 V，周期为20 μs，且上升沿有一小锯齿波。正常时，其输出电压，除4为22.5 V，纹波系数变小，峰峰值变为1.5 V外，其他电压同故障时。其中，22.5 V供给场输出部分工作，一般说来应为24 V，用一外接24 V电源，故障依旧，但其峰峰值变为0.8 V，20 μs。仔细检查场输出部分，发现场输出电源滤波电容漏电，换之，试机故障依旧。查视放部分未见异常。再仔细用示波器测各部分波形未见明显异常。因该机无资料，又无条件拆开其他机器测量。经反复分析，估计故障应出在场输出部分及其供电电压，试着调整B1电位器， 11.7 V变为12 V，22.5 V变为24 V时，故障依旧，继续调该电位器，当调到25 V以上时故障消失，峰峰值由22.5 V时的2 V变为25 V时的1.3 V，且上升沿小锯齿波消失。开机试验近一周，设备正常。

2 由电源部分引起的软故障分析及排除方法

此类软故障多是由电源部分性能老化，对环境温度的适应性下降，输出功率不足等因素造成的。在进行故障排除时，除了深入分析更换元器件外，在时间紧迫、电路不熟悉的情况下，剥离故障供电，直接外接开关电源模块供电，也不失一种快捷的办法。

2.1 案例一

2.1.1 故障现象

开机后自检通过，整机工作正常，使用约1.5 h，图像冻结(Freeze)并假死，关机后重新启动，仪器工作正常，约1 h后故障同前。

2.1.2 分析检修

保持故障，立即卸下后盖，露出电源部分，迅速测量脉冲电源模块的输出电压，得知无+12 V及±80 V。于是首先考虑是否因为信号通道部分故障，电源不能工作在正常状态？关电源，将信号通道部分内部连接、多路转换器及六块通道板进行除尘、擦拭保养。重新开机，仪器正常工作约1 h后又出现上述故障。关机，用同型号正常的通道接口板进行替换。开机，结果依旧。基本确定为脉冲电源软故障。

关机，卸下脉冲电源模块，可知其由两块印刷电路板组成，+12 V、±80 V电源部分和±48 V开关电源部分分别是大、小两块电路板。分析故障可知，+12 V部分的正常工作决定+80 V的产生，故而无+12 V及±80 V应首先考虑+12 V电路故障，分析发现该电源是较典型的线性稳压电源，其输出前级由一可控硅起保护作用，其应处于非导通状态，经测量，它都处于非异常触发导通状态。按原理分析应怀疑+12 V电源带负载工作一段时间因发热可使其可控硅发生异常触发导通。于是用同—型号的可控硅替换。通电，整机恢复正常。使用—年，该部分运行良好。

2.2 案例二

2.2.1 故障现象

开机后，显示屏无实时动态图像，此故障近年来时有发生，多发生在每天第一次开机，有时需反复几次开机，方能消除。

2.2.2 分析与检修

通过拔插探头，机器均有正常反应，且此故障对多个探头都有发生，故推测探头应无问题。重点检修联结电路及与之相关的供电模块。

从图纸上看，探头控制和状况是经电机控制板(A20)和轴向辐射换能器伺服电机(EFT servo CB)板，在EFT板上标有±12 V，+5 V数字电压和±15 V模拟电压。经测试，除-15 V电压外，其余均正常。根据图纸，逆查至电源箱，该电源箱是一个由±15 V，±16 V和-5125 V复合而成的模拟电源箱，±15 V和-15 V均为单独直接供给EFT板。经测试±15 V电源供电正常，而-15 V电源则时有时无，有-15 V电压时，显示屏有实时动态图像，仪器正常，否则无。说明电源箱的-15 V电压有故障。打开电源箱，采用敲击法后，对各工作点实测，均为正常。而装上负载后，故障仍时有发生。由于这是一个软故障，加之无电源箱电路图，更换元器件过多，怕影响其他电源的输出和稳定，而维修工作周期过长，又影响科室使用，如更换，则需要更换整个复合电源箱，费用相当大。经分析认为，±15 V和-15 V二组电源是单独直接供给EFT板的，相互并不影响，完全可以由外部电源替代。为此，拔掉标号为504、505的-15 V输出线，外接一个工作电流为2 A的-15 V电源至504、505端子，直接供给EFT板，并对其进行固定和绝缘处理，经测试正常后开机，一切恢复正常，试用一个月，均能达到一次开机成功，保证了仪器的正常使用。

3 结论

事实证明，B超软故障由于其时好时坏的特性，无论对于临床医生还是工程技术人员，都是十分棘手的问题。B超作为现代化医疗设备，大规模装备使用至今不过30年左右，寻求破解常见B超软故障之路，任重而道远。相对于表现明显的硬故障，软故障的排查与处理需要更多的时间与精力。因此对常见的、典型的软故障进行归类总结，分析软故障的个性和共性，提供针对性强的维修方案，对于以后维修工作的快速展开与提高是十分必要的。

可以预见，将会有更多的专业人员与机构对这些故障现象更加重视，会进行更深入更广泛的记录、分析、总结，越来越细的B超软故障分类必将会出现，对以后在B超的使用维护上将会有更多行之有效的借鉴。

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