锐珂DR3500 故障维修

程 云，于良宁

（山东大学齐鲁医院（青岛）放射科，山东青岛 266034）

0 引言

数字 X 射线摄影（digital radiography，DR）作为影像诊断科中使用率较高的设备在医学影像学中起着举足轻重的作用[1]。DR3500 是锐珂公司推出的一款性能稳定、质量良好的镰刀臂式数字化X 射线摄影系统，该设备的可靠性、可操作性、易用性指标都很高[2]，可以覆盖所有检查床、胸片架、轮椅、担架等常规体位及特殊体位的数字摄影检查。DR 设备是临床重要的检查设备，其出现故障会给临床工作造成很大的影响，因此设备的维修、维护非常重要。现将近几年锐珂DR3500 的故障情况进行分类总结[3]，并介绍具体的维修过程，供同行参考。

1 DR3500 的硬件故障

硬件故障主要包括高压电路相关故障、镰刀臂（U-Arm）机械故障和其他配件损坏故障3 类。

1.1 高压电路相关故障

1.1.1 故障现象

DR3500 设备无法曝光，显示“E09”错误代码。

1.1.2 维修过程

查阅技术手册，“E09”解释为“Generator overload.Arcing or IGBT fault.”[高压发生器过载。球管[4]打火或者是IGBT（绝缘栅双极型晶体管）故障]，提示球管故障或者高压部分有问题。对于DR3500 设备，一般低 kV、高 mA 报错（比如 70 kV、500 mA）会首先考虑到HT-Controller 板（高压控制板）故障，如果高kV（比如80 kV 以上）报错会主要考虑球管故障。询问当班技师，得知设备是在高kV 时报错的。为进一步确定故障所在，用示波器测量报错时的波形。将曝光条件设为80 kV、250 mA、100 ms。双踪示波器的2个表笔分别测试fault 点（故障测试点）和mA 点（毫安测试点），在机器出现故障报错之前，示波器监测到mA 的数值有一个突然的变化，从250 mA 上升到将近500 mA，接着fault 点电压从+5 V 变为0 V，高压发生器报“E09”，由此可判断是球管内有大电流引起的“E09”报错。更换球管并调整参数后机器恢复正常。

1.2 U-Arm 机械故障

1.2.1 故障现象

U-Arm 在按下停止按键时还会向下移动一段，距离为2～10 cm，此情况发生频率较高。U-Arm 在旋转时经常报错“G9 Arcing”（打火）或“IGBT Fault”，且操作无响应。

1.2.2 维修过程

切换到Free Move Mode（自由运动模式），故障现象依旧。测量按键被触发后加在Inverte（r逆变器）上的信号正常，高速电动机的刹车信号正常，Inverter的反馈信号正常。继续测试时U-Arm 突然停在一个位置不动，这时只要U-Arm 上下移动，Inverter 就会显示“OCA”字样，怀疑Inverter 出现故障。查Manual 中Height（高度）和Rotation（旋转）的 Inverter 是同一型号的，且 Rotation 的 Inverter 是正常的，于是将二者的Inverter 进行对调，重写参数后测试，又出现“OCA”，可排除Inverter 故障。对Inverter 做空载的测量，三相电压输出在AC 170 V 左右，正常，Inverter 不显示“OCA”，故怀疑故障出在Height Motor Kit（高速电动机组件）。购买新的Motor Kit 更换后，上下移动正常。对U-Arm 在旋转时经常报错“G9 Arcing”的检查：检查 Control BD（控制板）、Interface BD（交互板）、Inclinometer Kit（角度计）的所有接线，均未发现异常。报“G9 Arcing”时切换到Free Move Mode 还可以转动，而且角度量度显示正常，只有在旋转时出现故障，由此判断故障为Inclinometer Kit 工作状态不正常所致。更换Inclinometer Kit 后工作正常。

1.3 其他配件损坏故障

1.3.1 故障现象

使用过程中间歇性报错“13100013”，得到的图像是白板，EI 值（曝光值）只有几十，重启机器后可以正常曝光，使用一段时间后又报“13100013”的错误，故障的间隔时间没有规律。

1.3.2 维修过程

机器未正常曝光，考虑高压未加到球管上所致。测量相关的高压组件，未发现问题。考虑是否电源问题，测量电压有时不能够发现问题，最准确的办法是测量电流，但是测量电流要切断电路的回路，有时很难实现[5]。按照由易到难的原则，首先检查前面部分的驱动电路，每个高压逆变部分都有驱动电路，驱动电路正常，机器才会产生高压。曝光测试时，检测发现触发高压工作的IGBT 不工作。因此，需要继续检测前级电路。IGBT 的前级电路是IPM（IGBT 电源驱动模块）驱动板。对应的每个IGBT 都有一个IPM 驱动板，如图1 所示。

测量IGBT 电源模块驱动电路J1 接头的4 脚电压为DC 2 V，而在图纸上这个引脚标示为+5 V OUT。重启机器，测量该电压为DC 5 V，机器可以正常曝光。查看电路图，此引脚连到Interface Control Board（交互控制板），从厂家订购Interface Control Board 并更换。持续观察数日，未发现同样故障出现，设备运行正常[6]。最终考虑为Interface Control Board 故障，拉低了 DC 5 V 的电源，导致 IPM Driver（IGBT 电源驱动模块）不能正常工作，机器不出高压，不能正常曝光。

图1 IGBT 电源模块驱动电路

2 DR3500 的软件故障

2.1 故障现象

机器曝光 10～20 次，Console（主控台）计算机逐渐变慢，最终死机。重启机器，可以正常工作，曝光10～20 次，机器又死机。重启又可正常曝光。

2.2 维修过程

观察连续曝光过程，有时在曝光时会提示高压发生器通信故障，提示一闪而过，机器曝光后出图像正常，接下来可正常曝光。有时会提示探测器处于待机状态，系统不能正常进入曝光状态，需等30～60 s才能进入正常曝光模式。进入Generator Diagnostic（高压发生器诊断软件），偶尔会报通信错误，大部分情况下是正常的。依次更换与发生器、探测器通信有关的板卡，故障依旧。板卡与U-Arm Control Box（镰刀臂控制盒）有通信联系，操作U 臂，运动均正常，机头上的小屏幕的操控也正常，自动体位的动作也正常。重新关闭主机，启动U 臂，未发现异常。考虑到DR3500 的U 臂工作是受控于一个小PC（机器内的小计算机），软件（V5.3.204.3）装在一块CF 卡上，于是拆下CF 卡，将其格式化，重装软件（V2.4b12a）后，装好 CF 卡开机，连续曝光 30 次，机器恢复正常。

3 DR3500 的通信故障

3.1 故障现象

机器正常操作使用过程中，系统死机，点击鼠标没有反应。

3.2 维修过程

重启系统，U 臂小屏幕无显示，U 臂无初始化动作，考虑设备的网络不通[7]。检查发现Control Box PC（控制盒计算机）未启动，反复插拔接线并进行接口测试后，还是无法开机。更换Control Box PC 后，U 臂小屏幕可以进入系统，但最终会显示“CAN BUS fail communication”（数据通信失败），U 臂一直显示“SYS INI”（系统初始化中），高压控制电路的3 个逆变器未工作。检查与Control Box PC 连接的Xpc Interface BD（主计算机交互板）、Xpc Control BD 和Touch Console（触屏控制板），前面2 块板都有2 个CAN BUS（通信总线）发送信号的指示灯，闪烁频率很高，说明线路处于通信状态，但是否有通信短暂中断的情况无法判断。重新插拔Touch Console 线缆。从电路图中可看出，CAN BUS 信号串联在一起，这些通信信号最后统一送到中央控制单元进行处理，更换Xpc Interface BD、Xpc Control BD，故障依旧，改端口 CAN1、CAN2，重装软件，替换CAN 转接板，故障依旧。使用Control PC（控制计算机）测试PC，接好开机，故障依旧。仔细核对基本输入输出系统（basic input/output system，BIOS），发现系统设置信息中超高频选项、高级芯片组设置数值不同，更改后开机，机器恢复正常工作。

4 DR3500 的升级问题

锐珂DR3500 设备的软件版本V3.5 升级到V5.5步骤：

（1）准备工作：首先确定PC 机方案，DR3500 V5.5的软件可用的机型选择了HP5800。参考DELL490 HP5700 的手册（MOD A6 Notes Link），确定设备的DR3500 SN（DR3500 序列号），参考 Database（数据库）以及报修电话的服务记录，找到应该做的升级项目，此设备的SN 为35001027，从手册中查找，发现ModS4 Notes Link（MS4）和 Mod09 Notes Link（M09）为必做项。MS4 是U-Arm 软件的升级，在Database和FTP Server（FTP 服务）上都可以找到相应软件。由于软件版本升级芯片版本不兼容，所以同时需要做M09，即更换 ATP Console BD（ATP 控制板）上的芯片U24 为新版本。

（2）升级过程：此过程比较烦琐，先做MS4（UARM软件的升级），再做M09（更换U24）。在升级M09 时没有成功，为了保证软件升级的连续性，没有中断升级，继续做探测器校准文件BAK（备份）和License BAK（序号备份），注意查看 HP5800 的 BIOS，SATA选项要选择IDE 模式Notes Link，否则软件不能正常启动。继续安装系统软件，设备可以启动，Console Activation License Notes Link（控制台激活软件）激活后可以正常曝光。但曝光过程中经常报“管球超载”错误，导致管球自动校准和探测器X 射线校准都不能通过，与M09 未正常通过有关。M09 的内容是更换一个EPROM（可擦可编程只读存储器），观察ATP Console 原有的芯片启动过程，开机时DS2 先是快速闪烁，然后停约5 s，之后会听到滴滴声，DS2 再闪烁，频率减慢，换上新的芯片，DS2 常亮，没有滴滴声。启动设备的V3.5 的软件进入系统后，设备显示无法连接高压发生器，启动设备的V5.5 的软件，设备显示不能进入系统，报错“致命错误”。怀疑芯片出现故障，更换芯片后观察，故障现象一样。检查后又更换另 2 个芯片（HT-P11664、SOFT-DRAC-400VA），故障依旧。仔细查看M09 芯片是一个普通的EPROM STM27C4001，用编程器读出来都是FF，到相同的EPROM 设备上去试验，可以正常读取。把读到的文件用编程器拷入芯片进行试验，机器启动正常，管球自动校准正常，探测器X 射线校准正常。至此，升级过程基本结束。由于原有的IPL（曝光条件参数）不能在升级后的机器上使用，还需要重新调整图像参数。

5 小结

从锐珂DR3500 设备的维修情况来看，硬件故障、软件故障、通信故障、软件升级问题均有发生。这4 类问题也是相互关联的，有时硬件原因会导致软件报错，有时通信问题也会牵扯到硬件故障，有时升级过程中也会发生软件故障。因此，在故障维修时要先了解正常运转步骤，然后仔细分析故障原因，才能最终解决问题。