SOMATOM Emotion CT球管结构与常见故障

李自强



SOMATOM Emotion CT球管结构与常见故障

李自强①

［关键词］SOMATOM CT系列球管；CT球管故障判断

李自强，男，（1965- ），本科学历，工程师。广水市第二人民医院工程部，从事医疗设备维修工作。

SIEMNS SOMATOM CT机型所用球管主要有Dura系列和station系列，其结构和原理基本相同，结合西门子系列螺旋CT球管的结构特点及故障代码，提出日常维护和保养方法。

1 球管的结构及工作原理

SIEMENS Emotion 6CT其结构如图1、图2所示，该款CT应用Snygo软件，扫描一周能够获得6层图像［1-2］。

图1 SIEMENS Emotion 6 CT球管结构示图

图2 DURA 422-MV X射线球管裸管示图

SOMATOM Emotion CT球管装置提供了用于检测温度、油压等特定操作参数的传感器，这些参数可为避免球管的过载或损坏而设定，如果超出了温度或油压的允许值，则CT系统内的射线释放就会被禁用。装置内有一块板D520，其D520板电路如图3所示。

D520板上有一块E2prom，用于记录各种临时数据及曝光秒次的芯，型号为24 WC04，其引脚及功能见表1。

参考“简易串行E2prom读写器制作”，从网上下载了一套程序，并自制读写连接接口，将其连接到D520板上的X5接口进行数据读取，其与计算机并口传输25针阳座只有SCL和SDA以及正负5 V四根线相连［3］。自制的连接组件及D520板非常简单，如图4所示。

图3 D520板电路图

表1 24WC04芯片引脚及功能

图4 自制的连接组件及D520板示图

该套系统应用DURA 422-MV X线球管。采用第三代变速旋转阳极液态金属螺旋沟纹轴承系统，其结构如图1、图2所示，轴承为双层轴套，在轴套内部有一层中空的油循环管道，与滚珠轴套球管相比，噪声显著降低，可完全摆脱磨损的困扰，极大延长机器旋转部件的寿命，提高冷却效率，缩短机器冷却等待时间（如图5所示）。

图5 DURA 422-MV X射线球管示图

2 球管常见故障案例

2.1 高压打火故障

（1）故障现象。高压打火故障占30%，Eventlog界面会报打火代码；如XRS-1047、XRS-1406、XRS-1402。主要出现在球管管芯、绝缘油、高压接头、高压电缆及高压变压器等。

（2）故障分析。管套内高压打火是由于管套密封件老化，管内进有气体，黏稠度变大，绝缘油或托架绝缘材料的绝缘性能下降造成，轻微的管套内高压打火机器可以工作［4-5］。

（3）故障排除。此故障发生后进行换油、抽真空等保养维护，可排除故障，延长球管寿命。2.2 旋转阳极系统故障

旋转阳极系统故障占30%，灯丝电子轰击阳极靶面，造成靶面局部过热反应，产生电子逃逸造成管内真空度下降，继续曝光引发恶性循环（如图6所示）。

图6 旋转阳极系统示图

由于靶面受伤后的碎屑进一步引起转动阻力增大，转速下降，线圈驱动阻抗增大，线包过热，加之长期使用的机器轴承磨损松旷后间隙过大，通电后磁场分布不均衡而卡死，判断此种故障可以耳听球管加速运行的声音和刹车声音，此外可测量三相线之间的电阻、工作电压并结合Eventlog故障代码来确定其故障。

（1）故障现象。机器报错：1010-CT-PHS control error XRS。

（2）故障分析。报错现象显示，计算机启动正常，但机架指示灯不亮，结合故障代码考虑球管系统或D400以及高压发生器故障。打开机架外壳，启动重新设置（RESET）发现，D533板上的ENABLE V1始终未亮，并且听不到旋转阳极转动声，接着测量D520块插件X1X2X3相互之间的阻值，均为正常范围之间（约为9.6 Ω），因此判定旋转阳极被碎块卡死［6］。

（3）故障排除。为了有助于判断故障，单独用变频器给旋转阳极加上适当的三相冲击电压，使球管旋转阳极能够在稍高于工作电压的情况下启动运转，然后恢复上电，机器可以曝光，故障排除。

2.3 灯丝故障

灯丝故障占20%，主要为老化造成剂量偏差，或者熔断。灯丝老化会造成图像质量变差。在西门子Emotion 6CT上，如果球管灯丝断了开机则会报错，提示灯丝开路。由于只断一根灯丝时，将其连接后还可使用（如图7所示）。

图7 球管灯丝示图

（1）故障现象。事件日志（Eventlog）显示：CTXRS-1027。

（2）故障分析。结合故障代码考虑球管故障，经测量球管阴极F1和F0之间阻值为无穷大，F0和F2之间阻值正常，表明小灯丝开路［7］。

（3）故障排除。应用“搭桥技术”将报废的球管进行修复。使用直径为2 mm的铜线将F1跨接于大焦点F2上，此铜线相当于一座桥，使球管“死而复生”，修理后能够使用一段时间，可为预订新球管赢得空间。

2.4 球管冷却系统故障

（1）故障现象。球管冷却系统故障占20%，即冷却装置出现故障（如图8所示）。

图8 球管冷却系统示图

（2）故障分析。球管冷却系统由散热风扇、油循环电机及油冷却构成。正常情况下管路油温≤40 ℃；管套外壳温度≤70 ℃，表明球管散热性能良好。

（3）故障排除。工作时加强室内空调及散热风扇及循环电机的保养工作，以利于保护球管冷却系统，以达到延长寿命的目的，必要时更换之。

3 小结

预防CT球管故障应注意观察球管冷却系统的工作效率，最重要的工作就是定期清洁过滤网上的灰尘，使风的流速始终保持最佳状态，提高冷却效率。严格执行CT的工作常规操作，定期检查管球供电参数及冷却系统工作状态，从而提高CT球管的使用寿命［8］。

参考文献

［1］李自强.西门子CT故障维修五例［J］.医疗设备信息，2007，22（1）：107.

［2］韩丰谈.朱险峰.医学影像设备学［M］.北京：人民卫生出版社，2010：250-280.

［3］hat.简易串行E2prom读写器制作［N］.电子报，2001-04-29（12）.

［4］王明昭.CT球管的损坏故障诊断及原因分析［J］.中国医疗设备，2009，24（1）：96-97.

［5］余晓松.CT球管的损坏原因及故障分析［J］.中国医疗设备，2010，25（10）：115.

［6］李效银.钱学江.CT球管热负荷关系数据库的研究［J］.医疗卫生装备，2014，35（4）：21-24.

［7］石坚.SIEMENS Emotion Duo CT高压打火故障维修三例［J］.医疗卫生装备，2014，35（5）：157.

［8］云庆辉，李向东，王政，等.CT球管的故障诊断及合理使用［J］.中国医学装备，2012，9（7）：74-75.

①广水市第二人民医院工程部 湖北 广水 432721

［文章编号］1672-8270（2016）05-0156-03 ［中图分类号］ R197.39

［文献标识码］B

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.05.048

作者简介

收稿日期：2015-09-24