西门子Compact L C臂机典型故障分析与维修

王毅华

杭州德远电子科技有限公司，浙江 杭州 310011

引言

移动式C臂机(简称C臂机)技术领域的快速发展，为临床医学带来了极大的方便在，泌尿外科手术中结石的寻找方面应用广泛，具有图像清晰，减少手术时间，定位精确度高等优点。是临床医院开展骨科，外科手术不可缺少的辅助设备。为保证C臂机在医院的正常使用，日常的机器维护、使用注意事项及故障的维修排除显得尤为重要。Siemens Siremobile Compact L是德国西门子公司推出的一款经典C臂机，具有成像剂量小、图像质量好的特点，市场保有率高，应用广泛，使用寿命长，以设计经典，运行稳定著称[1]。本文以实际的使用，维修经验，通过对四例典型故障逐一剖析，供大家参考。

1 Siemens Siremobile Compact L型C形臂X线机基本结构

整机由两个可移动的推车组成：一个是C形臂推车系统，由操控台主机与C臂主体部分组成，包括电源输入（漏电保护器，安全接地装置）、kV/mA控制、20～30 kHz的高频逆变电路、操作面板、C形臂、组合机头、成像系统；另一个是显示器推车系统，由机载电脑组成，包括图像处理、图像存储、录像机、视频打印机。两移动推车用一电缆接插连接[2-3]。

2 常见故障分析

2.1 故障一

2.1.1 故障现象

开机正常，75 kV时曝光时提示5901错误，图像模糊。

2.1.2 故障分析

现场检查，设备开机正常，在75 kV时可以曝光出图像，但曝光过程中出错（错误代码5901）而终止曝光，图像因X线剂量不足导致模糊不清。将曝光条件调整到70 kV，无报错，曝光正常，因所选条件太低，穿透力不足而使图像仍然不清晰[4]。查询错误代码5901，其错误代码描述为曝光时，高压发生器无高压反馈。导致故障的原因可能有：①组合机头故障；②CPU（D1板）故障。

图1 D1、D2板（a）及组合机头（b）电路图

由于出现的故障跟高压值大小有关，且实际剂量不足，由此基本判断高压系统故障，侧重检查组合机头。分析电路（图1）可知，高压工作原理：直流电压406VDC经过逆变电路HT（D2板），产生高频电压（20～30 kHz），由插头X3第1,6脚，到组合机头的插头X30 A1,A1，输入到高压变压器初级，倍压整流后产生高压供给球管[5-6]。高压（kV）反馈信号由插头X30第3,10脚输出，经D1板的插头X1第2,3脚输入到CPU板（D1）做比较处理，其中X51为+kV测试点，X52为-kV测试点，用示波器监测组合机头高压反馈信号，即D1板上测试点X51,X52，发现示波器通道CH1，CH2显示的+/-kV正反馈信号不对称（图2），X51波形反馈比例偏小（1V代表10 kV），且实际高压输出剂量偏低，排除了反馈检测电路问题。用万用表测量X1到X30电缆线完好，最终确定高压油箱内组合机头故障[7]。

图2 X51,X52 kV信号检测

2.1.3 故障处理

将组合机头拆开（随时记录拆卸的过程，小心仔细地安放每一个机头内部件，拆组合机头箱盖过程需仔细，清除密封胶，注意橡胶O形圈，切勿损坏）[8-9]，发现+kV输出接头有碳化痕迹，跟正常油箱比较，重量偏轻，且高压绝缘油颜色呈暗黄色，故能确定由于高压油缺少导致高压打火，造成电路接头接触断路。将其重新焊接，建议使用无铅焊锡，焊接点要圆润饱满，防止高压电弧产生。封装时，要注意橡胶O形圈的安装，以免漏油。组合机头封装完毕，经过抽真空，加注经过耐压测试的高压油（油样耐压大于等于50 kV）。经测试，安装在设备上，机器恢复正常。

2.2 故障二

2.2.1 故障现象

开机报错5014,5015，错误代码5014,5015描述为组合机头油压开关无响应。

2.2.2 故障分析

导致错误代码5014,5015故障的原因可能有：①高压油压力检测开关失控；②高压油温度过高；③电缆连接断开。结合相关电路，首先检查组合机头上的油压开关和温度检测电阻（图1）。用万用表欧姆档测量组合机头上X30第5，12，13脚，5脚与12脚之间为0 Ω，5脚、12脚与13脚之间为热敏电阻（常温时为0 Ω），说明组合机头上的油压开关和温度检测开关正常[10]。用万用表欧姆档对应测量操作台机上的D1板接插件X1，第6，7，8脚与组合机头上X30，第5，13，12脚连接线，发现X1的第6脚与X30的第5脚之间开路，使油压开关和温度检测电阻失效，故障是由外接电缆有断线所致。由于C形臂可升降，前后左右转角摆动，安装在C形臂上的组合机头、影像增强器、摄像机与操控台主机之间的连接电缆经常会转动（图3），连接电缆时常会由于挤压或疲劳而断开[11]。

2.2.3 故障处理

厂家处理方法是更换连接电缆，既昂贵又耽误时间。根据经验，对于此种经常移动的电缆，厂家经常会预留2～3根空线备用，仔细查找比对，蓝色线两端均未接任何负载，且测量导通，故将5,6脚间连线用蓝色线替换，经测试设备恢复正常。

图3 C形臂与主机间连线

2.3 故障三

2.3.1 故障现象

3 mA以下，图像正常，3 mA 以上图像在消隐圆内出现干扰（图4）。

图4 消隐圆干扰

2.3.2 故障分析

经常报错，错误编码为：5090,8007。现场测试发现，能拍小剂量部位。超过3 mA机器出现消隐圆内干扰。在做好自身防护，曝光条件大于3 mA曝光时，增强器输出屏图像无圆内干扰，故排除了影像增强器故障。测试相机电源+24 V为+23.9 V正常，检测相关连接线，无短路和断路。更换相机板，机器故障一样。重装了机载电脑（Memoskop软件，故障依旧，维修陷入僵局。找根视频电缆线，直接跨接在相机视频输出口和机载电脑（Memoskop）之间，显示器上消隐圆内干扰消除[12]，问题出在摄像机视频输出和机载电脑（Memoskop）的视频输入端口之间，在选择高于3 mA条件曝光时，高压发生器产生的高频脉冲，使视频线由于屏蔽不良引起的视频干扰。

2.3.3 故障处理

经分段检测，是视频电缆线屏蔽层接地接触不良所致，重新制作视频电缆插头，换后干扰消除。此故障出现也有的是视频电缆线终结电阻开路或接插件没接引起[13]。

2.4 故障四

2.4.1 故障现象

C臂主机开机后有“滴滴滴”的响声，且伴随整个开机过程。立柱可以升降，但使用正常上升到最高时的警示音由于异响无法分辨。

2.4.2 故障分析

现场检查，开机后立柱升降控制电路板D40，上蜂鸣器常鸣，立柱可以上升，下降，设备其他功能均正常。分析电路图（图5）可知电机保护板（D40）主要功能为电机运动提供保护，当运动到极限位置时保护触发并以蜂鸣声发出警示信息。由于电机可以上下移动，故判断电机本身及电源均正常，故障现象由控制板误触发报警所致[14]。根据实物电路，并模拟D40 X2引脚（图5）开关信号无信号接通和断开，异响依旧，故可以确定D40检测逻辑错误。

图5 升降电机控制电路

2.4.3 故障检修过程

采用替代法进一步排除，是可编程逻辑芯片D3故障，型号为：ATF22V10C-15PU，采购D3芯片，使用程序编辑器重新写入程序，安装后，机器恢复正常。

3 总结与分析

C臂机是骨科手术常用且不可或缺的设备，其特点是经常移动，使用人员多，开关机频繁，发生故障易影响临床手术。本文介绍三例运用错误代码、较快查找故障点、少走弯路的维修案例[15]。也介绍了一例C臂主体升降误报警的案例。在需要更换昂贵的零配件，如组合机头故障、成像系统故障等组件时的处理方案。生产厂家只提供整个组件更换，价格相当昂贵。我们认为大多数组件是可以修复的。如文中所述第一个案例组合机头故障，我们在日常维修工作中，遇到有高压反馈电阻断裂、球管灯丝引线虚焊、高压整流二极管损坏、高压油耐压降低、油箱内有空气造成高压打火等组合机头内故障，还有成像系统中的影像增强器屏极打火、无高压电源等。维修诸类组件故障时，需必备的维修工具，随时记录拆装组件的过程。维修人员需有扎实的基础理论知识，认真细致的工作态度，结合故障元器件的损坏程度，综合考虑着手维修还是组件更换。通过上述四例元器件级别维修案例，为医院节省昂贵的维修费，熟悉设备的维护保养及使用注意事项[16]，即能减少设备故障，又能降低维修维护成本，延长设备使用寿命，能对各维修同仁对设备的结构有所了解，对维修此类设备有所帮助。