X射线摄影设备间歇加载下的输入功率测量对比

辽宁省医疗器械检验检测院 （辽宁 沈阳 110171）

内容提要： 输入功率是医疗器械检测GB9706系列标准中GB9706.1-2007《医用电气设备 第1部分：安全通用要求》中的重要指标之一，标准中要求：在额定电压、稳态工作温度和制造商规定的工作设定时，设备的稳态电流和功率输入超出GB9706.1-2007中6.1j)要求标出的标称值的值，通过对电能质量分析仪和钳形表的比对，来更好地确定大型X射线摄影设备间歇加载输入功率的测量。

X射线摄影设备是目前各大医疗机构最为常用的诊断设备之一，其采用X射线作为检测诊断依据，对人体组织进行放射检查，帮助医生判定患者的身体状况。主要由：高压发生器，X射线管组件，限束器，成像部分及附件组成。目前市场上有各类生产企业及进口总代理单位一百余家，各类注册证400余份，售价从几十万到上百万，产品竞争激烈，档次差距很大，产品质量也良莠不齐。随着近年来国家对各类医疗器械管控的加强，经常会对此类医疗器械进行监督抽验，抽验项目从安全到性能不一而足。在近几年的抽查工作中，关于输入功率的问题引起了大家足够的注意。

1.输入功率的定义

输入功率是医疗器械检测GB9706系列标准中GB9706.1-2007《医用电气设备 第1部分：安全通用要求》[1]中的重要指标之一，标准中对于输入功率的要求：在额定电压、稳态工作温度和制造商规定的工作设定时，设备的稳态电流和功率输入超出6.1j)要求标出的标称值的值不应大于：a)输入功率主要由电动机驱动引起的设备：额定输入功率小于或等于100W或100VA时，+25%；额定输入功率大于100W或100VA时，+15%。b)其他设备：额定输入功率小于或等于100W或100VA时，+15%；额定输入功率大于100W或100VA时，+10%。

对于本文中的大型X射线摄影设备来说，主要是对b）条款中输入功率大于100W或100VA条适用。因为X射线摄影设备的特殊性，我们在实际进行曝光测试时，所采用的加载因素都是在极短时间内完成，一般都在小于1s，甚至是零点几秒的情况下进行测试，比较难以测量，试验要求较高，我们经常需要多测几次，取最不利的情况。而且在实际的使用中由于以下原因：（1）生产企业擅自更改电气系统，更换熔断器、电源线、网电源接线端子等部件；（2）生产企业未按体系生产。经常出现机器电气结构被更改，导致用户电源系统超负荷运转，造成电气安全危险。基于上述原因，在历年的监督抽查中，都会对输入功率这一项进行重点监测，而且经常出现不合格的情况，不合格率较高，即使在经历不合格复验之后也会有很多不合格的情况存在。

因为在国家及各省市的监督抽查中输入功率的重要性，以及输入功率在测试时经常出现各种问题。下面我就输入功率的两种测试仪表进行简单的比对。通过对电能质量分析仪和钳形表的比对，来更好地确定大型X射线摄影设备间歇加载输入功率的测量。

表1. 不同加载时间下两种仪表的测量对比

2.对比试验的条件设定

本次对比，因为考虑到国内外X射线摄影设备的差异以及目前市场上国内设备的生产厂家众多，而且国内设备相较于进口设备在稳定性，有效输出效率等方面略显不足，故本次对比所用的X射线摄影设备采用了国内比较常见的某厂家的数字化X射线摄影设备，该设备的标称电功率为比较主流的50kW，而且在50kW时可选择的加载时间[2]从0.1s到0.5s均可自由选择，加载因素[2]中加载时间的选择范围较为宽泛，所以本次采用该设备做为对比的样机进行对比测量。

因为我们是要通过对比不同加载时间下的输入功率在使用两种不同仪表的情况下进行对比的测量，所以通过设定相同的X射线管电压和X射线管电流值，确定在同一输出功率下的针对不同的加载时间进行加载（其中X射线管电压、X射线管电流及加载时间均用其他仪表进行过确认，确保在本文中所列出的加载条件下均符合国家相关标准要求）。

3.对比试验结果

我们选用X射线摄影设备较为具有代表性的标称电功率下进行测量，这里我们使用的加载因素为：100kV 500mA在不同的加载时间下测得的试验结果见表1。

本次比对只针对了目前我单位已有的两块较为常用的仪表进行了比对，现在有一些医疗器械生产厂家还会使用一种与示波器相连的钳形表，其精度和灵敏度也能达到相关的检验检测要求，但不在本次对比的范围内，故不在赘述。

4.总结

通过对以上表格的确认可以得出当加载时间过短时，两者相差较大，当加载时间达到或接近0.5s左右时，两者的测量值较为接近，可以认为两者在这个加载因素的测量值较为真实有效。然而当时间短于0.2s时，我们可以看到两者测量的值都较为偏小，尤其是钳形表，只达到了0.5s时测量值的十分之一左右；对于电能质量分析仪也只达到了一半左右的测量值，相对真实值误差较大。同时由于FLUKE 435型电能质量分析仪具有更快速，更安全，更细致判定电能质量问题，其具有0.1%的电压精度，使得仪器完全满足IEC系列标准，可选平均时间低至0.5s，而且在使用电能质量分析仪测量输入功率时，可以同时监测电压和电流两项指标，这是钳形万用表所比拟不了的。所以在我们以后的检测过程中如果遇到加载时间过短，我们应尽量采用电能质量分析仪，如果时间较长能够大于0.5s的话采用二者之一皆可。