祝樹森,莊嚴(yán),任國榮
山東大學(xué)齊魯醫(yī)院(青島) a.設(shè)備科;b.影像科,山東 青島 266000
超短波亦稱甚高頻波、米波,波長范圍為1~10 m,頻率從30~300 MHz的無線電波。超短波治療機(jī)利用電子管振蕩產(chǎn)生超短波高頻電場,在高頻電場的作用下,使病變部位的分子和離子在其平行位置振動,并互相摩擦而產(chǎn)生熱效應(yīng)。這種熱效應(yīng)使患部的表層和深層組織均勻受熱,能增強(qiáng)血管通透性,改善微循環(huán),調(diào)節(jié)內(nèi)分泌,加強(qiáng)組織機(jī)體的新陳代謝,降低感覺神經(jīng)的興奮性,從而達(dá)到抑菌、消炎、止痛、解痙攣,消炎、增強(qiáng)局部血液循環(huán),促進(jìn)組織生長的作用,對各種急性、亞急性、慢性病均有確切療效[1]。超短波治療機(jī)的熱效應(yīng)對各種急性、亞急性、慢性病均有確切療效[2],現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病[3-4]、心血管疾病[5-6]、血液免疫疾病[7]、傷口[8]及炎癥[9-10]、腎臟疾病[11]、內(nèi)分泌疾病[12]和消化系統(tǒng)疾病[13]的輔助治療。
超短波治療機(jī)是康復(fù)科、針灸推拿科必備的康復(fù)理療設(shè)備,由于該機(jī)器操作簡單,使用方便,工作性能穩(wěn)定,治療效果明顯,無副作用,故障率低,治療及經(jīng)濟(jì)效益明顯,備受醫(yī)護(hù)及病人的歡迎[14]。但該設(shè)備集成化程度不高,分立元器件較多,設(shè)備使用多年后元器件性能下降會導(dǎo)致故障率升高。
該機(jī)器日常使用頻率高,常見故障多因操作人員使用和維護(hù)不當(dāng)引起,使用過程中常出見故障有開機(jī)無響應(yīng)且指示燈不亮、開機(jī)燒保險絲、開機(jī)工作無輸出或只有一只電極板輸出、某個檔位不工作而其它檔位正常工作等故障。在設(shè)備使用過程中,一定要正確操作設(shè)備、充分預(yù)熱和調(diào)節(jié)至最佳調(diào)諧點(diǎn);夏天溫度高,避免連續(xù)長時間工作;采取穩(wěn)壓措施防止電流波動過大對設(shè)備元器件造成損傷。
超短波治療機(jī)的工作原理是利用兩支電子管FU-811互補(bǔ)推挽輸出給LC振蕩電路,使其諧振產(chǎn)生高頻電磁波及熱能通過極板的形式發(fā)出高頻電場,滲透到人體的表層和深部組織,使其受熱均勻[15]。DL-C-B型超短波治療機(jī)原理圖,見圖1。其主要由電源電路,振蕩電路和輸出電路3部分組成[16]。
圖1 DL-C-B型超短波治療機(jī)原理圖
電源電路方框圖,見圖2。開關(guān)K1閉合后,通過K2調(diào)節(jié)T1變壓器初級繞組匝數(shù)的多少,進(jìn)而調(diào)節(jié)T1變壓器各次級輸出電壓的大小。T1變壓器次級繞組一路(圖1左上部分)經(jīng)整流濾波為繼電器控制電路提供電壓,并通過定時器和檔位開關(guān)K4的調(diào)節(jié)控制倍壓整流電路(圖1中右下部分)的輸出;一路(圖1中右上部分)為變壓器T2初級繞組提供電壓(圖1中未畫出T2初級),T2變壓器次級輸出為電子管提供燈絲電壓(6.3 V);另6路為倍壓整流濾波電路提供電壓。
圖2 電源電路方框圖
振蕩電路由兩只FU-811型電子管、極間電容、陽極線圈和反饋線圈組成,電路接通后,T2變壓器為電子管提供燈絲電壓,倍壓整流電路輸出為電子管陽極提供電壓,并滿足振蕩調(diào)節(jié)后,振蕩電路產(chǎn)生等幅振蕩,振蕩頻率40.68 MHz。
輸出電路由L2、L3、C1和患者組成磁耦合串聯(lián)諧振式電路,由于耦合作用,陽極線圈L1向L2、L3傳遞能量,通過調(diào)節(jié)可變電容的大小調(diào)節(jié)輸出的強(qiáng)度。
開機(jī)預(yù)熱正常,1檔時有正常輸出,但當(dāng)置于2檔及2檔以上檔位時,保險絲立即熔斷。
判斷電療機(jī)工作輸出是否正常,最簡單有效的手段就是通過面板上的毫安表指示,毫安表指示流程,見圖3[17]。
圖3 DL-C-B型超短波治療機(jī)維修簡易判斷流程
另外,可用一支小功率的日光燈管或氖管在高頻電場下能發(fā)出輝光的特點(diǎn)作檢治療機(jī)有無輸出,將燈管夾于兩個平行且不接觸的輸出板之間觀察燈管是否發(fā)光,若機(jī)器正常工作,輸出功率越大,燈管越亮,反之亦然。
依照先易后難原則,考慮電子管老化問題,更換配對的電子管后故障仍存在,排除電子管問題;因檔位選擇在1檔時正常輸出,燈絲電源交流6.3 V電壓,所以振蕩和輸出電路可預(yù)先排除,故障范圍縮放在繼電器控制電路和倍壓整流電路;
根據(jù)圖1電路分析,當(dāng)置于1檔時,繼電器J1、J2和J3得電,KJ1、KJ2和KJ3閉合,當(dāng)置于2檔時,J1、J2、J3和J4得電,KJ1、KJ2、KJ3和KJ4閉合,依次類推,隨著檔位升高,電子管陽極所加電壓越高,振蕩電流強(qiáng)度也就越大;當(dāng)1檔時工作也即圖1中的上面3個整流電路能正常工作,當(dāng)置于2檔時,保險絲立即熔斷,根據(jù)工作原理,故障應(yīng)該第4組整流電流和第4組整流電路控制電路,用MF47型萬用表分別測試2檔電路上的繼電器控制元器件和倍壓整流電路上電容、電解、二極管、電阻和指示燈,正反表筆分別測試完后沒發(fā)現(xiàn)有有短路的元件,后拆下上述元件的一腳進(jìn)行測量,仍未發(fā)現(xiàn)有短路的元器件。與測量圖1中其它5路整流電路元器件對比,未發(fā)現(xiàn)短路元器件,維修陷入僵局。
經(jīng)過查詢資料進(jìn)一步分析,維持原來的想法,提出二極管耐壓性能變差的設(shè)想,后選購DY294型數(shù)字耐壓測試儀對二被壓整流電路上27只二極管和繼電器控制電路上14只二極管進(jìn)行耐壓測量,經(jīng)測量發(fā)現(xiàn),KJ4所在支路內(nèi)的整流橋有兩只二極管耐壓在800 V左右,而其它二極管在1000 V以上(與新的二極管耐壓值相近),為保險起見,將上述二極管全部更換,更換后檢查各電路是否連接正常,通電試驗,機(jī)器2檔以后正常工作,故障排除。
維修儀器設(shè)備就像中醫(yī)看病,靈活運(yùn)用望、聞、問、切這4種方法,能快速準(zhǔn)確地查找故障部位,維修時要本著先易后難、先外后內(nèi)的原則,從電源線、熔斷器、輸出導(dǎo)線、電極、開關(guān)旋鈕查起[18]。其中,與設(shè)備操作者有效的溝通是快速判斷設(shè)備故障的前提,了解故障發(fā)生的現(xiàn)象,故障發(fā)生的條件等。
本文研究了DL-C-B型超短波治療機(jī)一例特殊短路故障,通過對設(shè)備的工作原理、電路原理進(jìn)行剖析,為其它故障的維修提供理論基礎(chǔ)。原理吃不透維修工作無法入手,盲目維修易擴(kuò)大設(shè)備故障。
通過此次維修,一方面,我們意識到電路原理圖的重要性,它能幫我們快速定位故障范圍,縮短維修時間,提高維修質(zhì)量,做到有的放矢。然而,在多數(shù)情況下,因設(shè)備廠家技術(shù)保護(hù)之類的原因,我們所維修的設(shè)備找不到相關(guān)的資料,所以要求我們對簡單的電路板會畫電路圖并會分析;另一方面,通過原理圖分析的故障,要相信自己的分析結(jié)果,而且要扎實(shí)掌握各元器件的性能和參數(shù)。
與其它有關(guān)研究相比較,文中只介紹了一種特殊故障維修,未介紹該設(shè)備常見故障。但是,本文介紹DL-C-B型超短波的電路原理圖,為該型號設(shè)備的維修和同原理設(shè)備的維修提供技術(shù)指導(dǎo),希望為同行們在維修此類儀器時能起到拋磚引玉的作用。
超短波治療機(jī)作為輔助的理療設(shè)備已被廣泛的應(yīng)用于各類疾病中,但也有其禁忌使用的癥狀,如惡性腫瘤患者、體內(nèi)植入起搏器及大塊金屬異物的患者、嚴(yán)重心力衰竭、傳染病患者、器質(zhì)性心臟病術(shù)后患者、有出血性疾病及高燒患者等,其進(jìn)一步的臨床應(yīng)用適應(yīng)癥和禁忌癥需要經(jīng)過更多的臨床試驗的驗證;另外,通過進(jìn)一步的故障維修總結(jié),可以確定該設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn),如何對該設(shè)備的產(chǎn)品功能升級和缺點(diǎn)優(yōu)化也是后續(xù)需要研究的重點(diǎn)。