报废球管再生探讨

发布者:
医疗设备维修
最后修订:
2017年06月02日 02:58
CT维修维护 612


 

报废球管再生探讨

 

 

随着现代科技的进步,医疗装备正在以前所未有的速度发展着。当今,X线计算机断层扫描系统(简称CT机)已成为医疗工作中一个必不可少的诊断手段。所以,合理使用CT机,尽量降低其使用成本,是医院必然面临的问题。在CT机中最大的易耗品该算CT球管。由于它工作的连续性和密集性,以及球管质量的局限性(质保扫描次数四万左右),所以,往往长则数年,短则几个月就会损坏,需要更新。CT球管的价格相当昂贵,所以对于医院来讲是一笔很大的开支。那么,损坏的CT球管能否修复再生,以减少费用支出,正是本文探讨的目的。

     从本质上讲,CT球管就是一个X线旋转阳极球管,两者构造基本一致,没有大的区别,都是由阴极和阳极组成。但是由于CT机连续工作的特性,要求球管热容量大,因而其本身带有油循环散热装置。所以,这里称作CT球管的概念,是指包括管套、球管和散热装置的一个整体。从故障现象分析,球管损坏一般不外乎如下几个原因:

     1.灯丝开路或半开路。故障现象表现为扫描时有高压加上,但是无管电流或电流不稳定。对于X线球管来讲,只要阴极灯丝加热到有电子发射能力,在阴、阳两极间加上正向高压,其两极间必定有电流通过。所以在扫描时有高压而无管电流,经查灯丝供电又正常的情况下,多为球管灯丝开路。这可通过直接测量灯丝电阻确认。需要注意的是:有时灯丝处于半开路状态,时通时不通——工作时加热引起开路,而断电时冷却又连通,往往引起误判。

     2.球管漏气。该故障表现为,一启动扫描就过载报警。这种情况由机器其它原因造成的可能性极小,基本可以断定为球管漏气。造成球管漏气的原因有两种,一是由于球管自身或机器控制部分因素造成金属靶面受损、汽化,引起管内真空度降低;二是多种原因造成玻壳破损,引起漏气。

     3.旋转阳极不转。该故障发生时,CT机不能执行扫描指令,报警显示旋转阳极故障。属于球管本身引起该故障的原因不外乎两种,一是旋转阳极定子线圈损坏(开路或短路);二是旋转阳极转子卡死,或轴承磨损后,间隙过大,通电后分布磁场不均衡而吸死。

     4.散热器油泵或风扇损坏。CT球管工作时在靶面产生大量的热量,它是通过冷却油的循环和风扇对油的散热来保证CT机连续工作的可靠性和稳定性,如果油循环出故障或风扇不能给油散热,则会使管套内温度升高,引起温度报警或管套内超压报警,中止工作。

    5.管套内高压跳火。此类故障发生时,严重的,会中止工作,报警显示过载(这和球管漏气有相似之处,需仔细鉴别);轻微的,机器能正常扫描工作,但是在重建图像上显示有较规则的细条干扰线。并伴有从球管中发出的“啪、啪”高压跳火声。此时机器虽能工作,但球管已损坏,不能再继续使用。

通过上述球管损坏原因的分析,灯丝开路、管内漏气属于球管本身的硬性毛病,是无法修复的。但是对另外三种原因则可做一一分析,只要不属于球管本身的问题,就应该有希望修复。

      1.旋转阳极不转。首先检查旋转阳极线圈绕组是否完好,可直接测量线圈电阻和绝缘电阻来判断。如确认线圈有问题,那么应该说还是存在修复的可能性的。可将管套打开,小心拆下旋转阳极定子线圈,选用高质量漆包线,照样重绕后,原样装好(这里需注意的问题是如何抽空,将在下面叙述)。如果球管正常旋转,那就说明已经恢复功能,可以正常使用了。但是,由旋转线圈绕组损坏而引起的旋转阳极停转是相当少见的,实际中多见的还是球管本身的问题。碰到此类故障,不妨先观察一下该球管的曝光次数,如有十来万次以上,估计该球管已有较大磨损,没有办法予以复生,也不值得复生;如在八,九万次以下,我们可以试着碰碰运气:首先测定一下旋转阳极工作电压,然后使球管脱机,给其绕组加上外接相同的电压。根据需要,外加电压可以适当提高至额定电压的120~130%,以激励其转动。如无效,可试着将启动和运行两个绕组互换(即改变启动电容的接法),再加电,促使其反转。如果还不成功,则该球管也应该说是寿终正寝了。

      2.油泵和散热风扇的损坏。如果是由于该类故障引起CT机不能正常工作,完全可以设法修复,因为该系统除了油管连接到管套之外,别的部分都和管套分离,独立成为一个单元,修理该系统的难点在于无法找到合适对路的零部件,如油泵,风扇等。但是对于一个维修人员来讲,只要开动脑筋,找到合适的代用品,经过改造,是一定能修复的。

      3.管套内跳火故障,该类故障在CT球管中比例不低,以往都是作为损坏报废处理。仔细分析,因为跳火只发生在管套内,而内中的球管却并未损坏。我们完全可以设法将跳火排除,使其复生。从理论上分析,发生跳火的情况有三种:一是阳极对地;二是阴极对地;三是阴极对阳极。实际上,密闭油封管套内球管阴阳极之间跳火几乎是不可能发生的,因为两极之间相隔甚远。所以跳火发生在单极对地(外壳)之间。那么,跳火是怎么发生的呢?一个原因是布线位置不合理,高压线距离外壳过近;二是绝缘油质量不佳,出现碳化;然而最常见的是管套内有残余气体或有漏气现象,引起其放电。故伴随着高压跳火可以发现管套内有气体和观察窗口有油的渗漏现象。这类故障只要耐心仔细处理,相信一定是能修复的。

     实践中,修复过一个单纯性管套内高压跳火的CT球管。一台GEsytee

      3000CT机,球管曝光到9万8千次时,出现高压跳火现象,确认球管损坏,只有更新。经过诊断,发现塑料排气窗口有渗漏现象,管套内有气体,觉得此故障属单纯性管套跳火,球管并未损坏,因此,动手修理。首先倒出管套内的绝缘油,用干净的容器保存好。然后打开管套,经仔细检查,发现跳火在阳极引线的拐弯处与管套之间发生。该处管套内壁桔红色的涂层上布满了密密麻麻的打火点,我们针对该处进行了绝缘处理,在引线上套上高压绝缘管,使其远离管套壁,并用绝缘材料将其和管套壁隔离。然后原样装回,灌入绝缘油。接下来,也是最关键的是如何排气。如有大型的真空泵,那排气、灌油也不成难题了。但是在业余条件下,如何有效地排气呢?我们采用的是油循环的办法。将球管垂直放置,阳极朝上(排气窗在阳极侧,并且循环油的出口在下端,入口在上端),将循环油泵通电运转,管套内的油就由下端输出管套经油泵由上端返回管套。这样,一边循环,一边不时晃动管套,使残余气体活动,或浮上面或随油循环到油面上端释放。如此持续一段时间(不少于一小时),直至认为排尽底部和油泵内空气了,再停泵。然后设法排出管套内上部空间气体,关上排气窗,再多方向晃动球管,从X射线半透明窗口观察有否残余气体,如有,则重复上述步骤,直至排净为止。该球管经修复后,运行良好,再无发生跳火故障,又继续曝光了二万八千次,最后由于旋转阳极的磨损卡死才报废。这样,光计算球管成本就为医院节支十万余元,取得了良好的经济效益。

     通过以上分析,我们可以得出结论:报废的CT球管是存在再生的可能性的,其条件就是球管体本身没有损坏。所以,对于球管体之外的故障,都应该有各种办法使其复生,实践充分证明了这一点。只要我们的工程师们不断在实践中开拓,就一定能创造出更多的好方法,为医院节省资金,为国家节省外汇,同时使自身素质得到不断提高。


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