骨病热疗机的基本原理及故障检修

马晓新凌海波左 智



骨病热疗机的基本原理及故障检修

马晓新①凌海波①左 智①

马晓新,男,(1979- ),本科学历，工程师。新疆维吾尔自治区人民医院医疗器械中心，从事医疗设备的采购、管理及维修工作。

骨病热疗机；电路故障；故障分析

①新疆维吾尔自治区人民医院医疗器械中心 新疆 乌鲁木齐 830001

骨病热疗机是利用电感场加热源产生的物理能量分别作用于人体四肢骨关节的理疗器械。治疗时，人体组织中发生离子运动和偶极子的旋转运动，可引起体内离子的移动，从而引起欧姆损耗，达到产热的目的，热感深度可达5～8 cm。通过加热增加血液循环，提高免疫能力，加强代谢消除炎症[1]。由于该设备应用范围广，操作简单，工作性能稳定，治疗效果明显，成为各医院康复科、风湿科理疗室必备的常规理疗设备[2]。

1 骨病热疗机基本原理

骨病热疗机采用电感场产热原理作用于人体四肢骨关节。接通电源后，220 Vac 经配电器整流再分配到各单元，输出电压经过可调式耦合变压器调整后作用于功率发射管，并引起发射管的振荡。当高频波被引出，电缆内有电流通过时，根据右手拇指定律，电缆周围将产生相应频率的交变磁场，人体内的环形结构相当于闭合的线圈，其“闭合的线圈”处于高频交变磁场中，“线圈”内将感应产生漩涡状的涡电流。涡电流的频率与引起磁场的电流的频率相同，但方向相反，因此涡电流也是高频交变的。涡电流基本属于传导电流，可引起体内离子的移动，离子的移动引起欧姆损耗，而产热，通过加热增加血液循环，提高免疫力，加强代谢消除炎症，使抗氧恢复正常，从而达到治疗目的[3]。

2 骨病热疗机基本结构

骨病热疗机是由感应加热器、治疗床、操作系统、安全保护装置和电器控制系统等组成。其感应加热系统中的核心部件为功率发射管(E3062C)和可调式耦合变压器(0～250 V)，实际操作中，故障发生最多且最难排查的就是这个部分。

3 技术参数与工作环境条件

骨病热疗机工作的技术参数：输出频率为(40.68±1)MHz；输出功率为0～800 W持续可调，最大功率800 W(±20%)；额定输入功率≤3000 W。工作环境条件：环境温度为10～30 ℃；相对湿度≤70%；电源电压为220 Vac (±10%)，50 Hz(±2%)。

4 常见故障及处理

4.1 故障案例一

(1)故障现象。骨病热疗机接通电源后，各指示灯不亮，主机无反应。

(2)故障分析。造成此故障的原因有以下3种情况：①外供电系统故障，无正常市电(墙插断电)，或是电源线断路，无电压输入；②内电路故障，输入电源无法作用于各模块；③操作不当，突发事件迫使操作人员按下了急停开关，急停开关一直处于按合状态。

(3)故障排查与维修。①将万能表调到交流电压档，检测供电电压是否正常，再将万能表调至通断档，检测电源线是否正常，逐一解决，故障排除；②当外供电系统无误时，将设备外壳拆开，检查主机箱内电路。机箱中共有4个0.25 A的保险丝管(电源输入电路1个，控制板电路1个，保护可调变压器1个，保护功率发射管1个)，用万能表通断档测试4个保险管是否熔断，如有熔断，检查各电路是否有短路现象、整流电路中的整流二极管是否被击穿，以及启动电容是否正常等，排查完毕后更换保险管，故障解决。若保险管未熔断，检查保险座是否正常，以及各连接线是否有脱焊或者断路，逐一处理后故障解决；③检查急停开关的状态，若其被按合，旋转急停开关，使其恢复常态，故障解决。

4.2 故障案例二

(1)故障现象。开机充分预热后进行治疗，控制电压表升高电压，电流表示数随着电压的升高而升高，但电感场不产热。

(2)故障分析。电感场不产热，表明输出电缆中无电流通过，无输出功率。

(3)故障排查与维修。根据故障现象，由简到难逐一排查。①检查输出电缆是否正常，将电缆从发生器上拔下，用万能表通断档检测电缆线是否断路，如有断路，修复后故障解决；②电缆在发生器上的连接口故障，接口接触不良，或底座断路，对应处理，故障解决；③功率发射管的输出电路断路，对发射管加压后，发射管会产生振荡，可能会使其上方的导连线松动，将其重新连接，用螺丝固定后故障解决。

4.3 故障案例三

(1)故障现象。开机充分预热后进行治疗，调高输出电压时，电压升高但电流表无变化，即升压不升流。

(2)故障分析。此故障可根据电感场是否产热来分别分析。①电感场产热，表明有输出功率，而电流表无示数变化，说明电流表故障；②电感场不产热，说明输出电缆中无电流通过，根据热疗机的电控原理可知，输出电流随着输出电压的升高而升高，是由电压调节键控制，调谐键只是在电压升至最大后对电流的调整[4]。而此时，故障的产生是由于功率发射管不能正常发出高频波，导致的原因较多，需要逐一排查。

(3)故障排查与维修。①如电流表的输入电压正常，更换新电流表后故障排除。如电流表无输入电压，检查其供电线，查找电线的断路处，焊合后故障解决；②拆开外壳检查发射管，由于无输出功率，此时发射管肯定无法发光发热。对发射管加压后，发射管会产生振荡，而发射管是坐在一个4脚底座上的，随着振荡的持续，发射管会从底座上松动，进而无电压作用于发射管，将发射管拔出，重新插牢，开机后发射管正常亮起并发热，故障解决；③外界灰尘掉落与发射管底座口，随着长时间的加热，座口有碳化，阻碍了电压的输入。检查4个脚座，将碳化处用砂纸打磨，之后重新插入发射管，发射管正常亮起、发热，故障解决；④发射管启动电压异常，控制发射管启动的电路在主机底部，需将主机翻转(由于主机较重，且位置比较隐秘，缺乏经验的工程师在检修时常常会忽略)，经过整流后加载于底座的电压为6.3 Vac，其中会经过数组较粗的导连线，在每个底座的接口上同时并联了1个启动电容，这些导连线和启动电容断路是产生发射管无法启动的最大原因，解决后发射管正常亮起、发热，故障解决；⑤发射管的启动电压正常，底座导电正常，则说明发射管内阴极丝熔断，无法修复，更换新功率发射管后设备正常。

4.4 故障案例四

(1)故障现象。开机充分预热后进行治疗，调高输出电压时，电压表与电流表均无变化，即不升压也不升流。

(2)故障分析。造成此种现象原因是控制面板和(或)可调式耦合变压器故障[5]。

(3)故障排查与维修。①由于可以正常开机预热，因此故障点为升压键损坏，或者升压信号无法传递，检查升压键是否正常，如有损坏，更换后设备正常。如按键正常，检查导连线，检查旋转调压按钮时可调式耦合变压器匝数转换盘的输入电压是否为±12 Vac，如是，则考虑第二类情况，即可调式耦合变压器故障，如不是，则处理断路的导连线，故障排除；②根据可调式耦合变压器的原理可知，升压时，向可调式耦合变压器的匝数转换盘加以正向电压，匝数转换盘顺时针转动，增加输出电压[6]；降压，则加以负向电压，其逆时针转动，降低输出电压。而正负向转换是由2个限位开关(MQS-52)协同作用的，在限位开关上各焊有一个整流二极管(N4007)，2个二极管是对向焊接的，这2个二极管任何一个被击穿，都会导致匝数转换盘无法驱动。将2个二极管焊下检测是否发生击穿，如有，更换击穿的二极管(焊接时注意二极管的连接方向)，故障解决。

5 小结

骨病热疗机在实际使用中很难在理想环境下工作，因此需要工程师定期为其保养，主要是清理灰尘和加固螺丝，从而提高设备的使用寿命[6]。在维修设备时，应从原理着手，从结构分析，熟悉模块结构，分清模块功能，逐级排除问题，从而提高自身的维修能力。

[1]刘自立,尚希福,胡飞,等.微波治疗骨肿瘤的原理及临床应用研究进展[J].中国骨肿瘤骨病,2011, 10(1):78-81.

[2]蔡葵.中国医疗设备维修技术指南[M].北京:光明日报出版社,2013:273.

[3]任长学,黄学宁.人体深部无损伤热疗机的原理与性能[J].湖南大学学报,1995,22(5):104-106.

[4]戴丹,王朝,吴磊,等.超短波电疗仪基本原理与检修[J].中国医学装备,2013,10(9):110-111.

[5]陈焱森,林建华,谭理连,等.放射科设备发生故障的原因类型及减少故障的经验探讨[J].中国医学装备, 2014,11(3):102.

[6]孙多.1000kV变压器调压方式选择及运行维护[J].中国电力,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