张冕 程广斌 杨洪钢 刘阳 武警广东省总队医院 (广东 广州 510507)
内容提要: 介绍西门子Multimobil 10移动X光机的无故障代码的案例,从分析其框图组成入手,做出了详细分析最后尝试解决了问题。
西门子Multimobil 10移动X光机自购置以来在本单位已使用7年,该机是一款产于印度的通用型移动床边X射线机,其输出最大功率为10kW,曝光时间为5ms~2.5s,管电压为40~125kV,具有简单易操作和智能化等优点,受到医务人员喜爱,但随着时间的推移也出现过较罕见的故障,下面结合实际维修经验排除的故障,现作一分析,供参考。
开机后,KV、mAS值均显示“--”,约5s后,KV值变为40kV,mAS值为5mAS,但根据拍片条件,按“KV+”键有声音提示但无KV显示值的变化,按“mAS+键”mAS值可调。按曝光手闸黄色X射线曝光灯亮,X射线曝光正常。
无任何故障代码显示。开机后10多秒有充电完成的蜂鸣,表明基本充电可完成。按照常理推断:设备能够曝光但KV值无法调整应有错误代码显示。例如:E13代码表示曝光错误,E17代码表示充电错误等,而这次故障则无任何故障代码显示,因此,根据已有状态进行推断。
第一,开机,经过10多秒有声响充电完成,可进入待机状态,并有KV及mAs显示,表明充电板D950A基本没有问题。进一步检查X3排线的2与6间(N,L)电压为230V,并且V24指示灯亮表明充电板D950A输入电压整流过滤波基本正常。进一步测量D950A板上Vc测量点电压为3.45V,且V35指示灯亮,表明充电电压约为350V也属正常状态,进一步表明充电板D950A完成了充电(Vc由充电端B1.B2采样而来的,Vc的1V代表100V充电电压)。
第二,开始怀疑键盘按键有故障,但KV值键每按一次都有蜂鸣器响,说明主板D915板对按键有反应,主板上的CPU(80C552)已对按键已作出处理(蜂鸣器的响声就是作为响应)。观察启动、关机瞬间KV,mAs显示全亮,而后KV显示40mA说明显示LED正常。为排除主板D915上的驱动显示接口故障的可能性,将按下KV+键前后二块IP板放入CR机上读取,表明二块IP板均已曝光,但曝光指数基本相同均偏低。由此证实KV+信号已从键盘及键盘板D936通过X12排线进入D915板上并到达了CPU(80C552,J31),CPU也进行了相应的处理,但CPU的调节KV值的过程却没有执行。
图1. 西门子Multimobil 10移动X光机的曝光手闸部分电路图
第三,注意到在按曝光手闸时面板错误灯Err没有亮并且设备允许曝光,说明高压充电电路及IGBT模块、球管KV及mA反馈正常。见图1。
第四,根据以上推断,并结合电路图分析,怀疑故障可能出在主控板D915上。主控板D915通过74HCT573,对总线D0-D7锁存再联接到PLD GS16V8输出CS1-CS5作为输出片送信号。其中CS3、CS4片送信号完成对J17双路DAC(AD7528)输出的选择。开机时按KV+键,STANDBY情况下测量D915板测量点TP(KV)值约2V(1V代表比率20kV)无变化,再按mAS+键时TP,而JRS则有变化,因此表明双路DAC芯片J17没有问题。因此,在D915板上可能出现问题的只有CPU 80C552(单片机80C51内核,具有8路8/10位ADC及I2C总线,内无程序),NVRAM 48Z02(2K非易失性RAM)、27C256(8K EPROM)。由于NVRAM48Z02较少见,27C256需花较长时间及较大费用(厂家技术封锁不允许拷贝只能购买)。因此从先易后难的原则,试着先更换内无程序的CPU 80C552,如还不行再更换其他芯片。
抱着试试看的态度,更换1块新CPU 80C552后故障消失。因此判定CPU 80C552可能部分损坏导致代表15V电压信号、球管电流、球管参考电流、电池电压(V15、JR、IH、JRS、KVS、V BAT、LD-VC、KVI)的信号不能被CPU的ADC正常转换,因此只能在初始工作状态工作。
由于CPU的部分功能损坏而导致整机工作不正常的故障较罕见。通常表现易于同程序存储芯片EPROM混淆,如不能坚持尝试则可能更换整块控制板,由于价格昂贵、修复时间长,造成较大损失。由于该机CPU 80C552集ADC、I/O、PWM等于一体,功能强大,在使用中可能会由于静电、电压波动而损坏。因此,在维修中应先从简单入手,充分运用逻辑推理,结合有限的图纸,找到隐藏较深的故障,避免轻易放弃带来巨大损失,其次床边移动X射线机可能会由于道路颠簸造成松动,应定期检查线路连接。对一些典型测试点TP(代表特定含义)进行测量及时发现问题,同时维修中不仅要特别注意受高电压、高频冲击的元器件以及大功率器件,也要层层抽丝力图找到故障根源。