第二节 低压部分
一、谐振式磁饱和稳压器的工作原理与常见故障
(一)谐振式磁饱和稳压器的工作原理
图1-5是利用磁饱和特性制成的磁饱和稳压器,它的主要部分是一个饱和变压器,这个变压器的铁芯截面与一般的变压器不同,初级线圈L1铁芯截面积大,为非饱和线圈;次级线圈L2的铁芯截面积小,为饱和线圈。可以看出,随着电源电压的增加,铁芯内磁通也随之增加。当次级铁芯内磁通达到饱和点时,电源电压再增加,增加的磁通只能漏到空气中,而次级铁芯内磁通基本不变,于是次级线圈所产生的输出电压也基本不变了,起到了稳压的作用。
图1-5 简单的磁饱和稳压器
在图1-6中,B为磁感应强度,H为磁场强度,曲线斜率为磁导率。由图1-6可见,在b点,磁场强度增大,磁感应强度几乎不再增加,这种现象称为磁饱和。
图1-6 磁化曲线
谐振式磁饱和稳压器的稳定性能较好。当电源电压在170~240V范围内变化时,其输出电压的波动不超过±1%,但这种稳压器在使用上必须使电源频率与稳压器谐振频率相符,否则会使输出电压随电源频率的波动而波动。
(二)谐振式磁饱和稳压器的常见故障
1.谐振电容击穿
谐振电容击穿造成谐振绕组短路,使稳压器铁芯上形成一个短路环,此时输出被短路,稳压器无输出,并发出“嗡嗡”声。
2.谐振电容断路
电容断路后无谐振电流产生,稳压器的励磁电流增大,引起稳压器内部压降增加,使输出电压严重下降。
3.输出电压不稳
测量稳压器输出电压时电压表指针随输入电压的升降而摆动。其主要是电源频率或谐振电容容量改变等原因造成的。
二、空间电荷抵偿变压器的工作原理与常见故障
(一)空间电荷抵偿变压器的工作原理
空间电荷抵偿变压器在电路中有两种连接方法,分别是降压抵偿法和升压抵偿法。
1.降压抵偿法
该法是以最低管电压为基准,使灯丝加热电压随管电压的升高而降低。在电路连接上是把抵偿变压器的初级绕组与高压变压器的初级绕组并联,其次级绕组与X线管灯丝加热变压器的初级绕组反向串联。其抵偿过程是:管电压上升→抵偿变压器初级电压上升→次级电压上升→灯丝电压下降,反之相反,从而使灯丝的加热电压随管电压的升高而降低,随管电压的降低而升高,达到跟踪抵偿的目的。
2.升压抵偿法
该法是以最高管电压为基准,使灯丝加热电压随管电压的降低而升高。电路连接是把抵偿变压器的初级绕组引线分别接于自耦变压器绕组的末端和高压变压器初级绕组的末端。其次级绕组与X线管灯丝加热变压器同相串联。其抵偿过程是:管电压下降→抵偿变压器初级电压上升→抵偿变压器次级电压上升→灯丝电压上升,反之相反,同样达到跟踪抵偿的目的。
(二)空间电荷抵偿变压器的常见故障
X线机开机后,空间电荷抵偿变压器得电,处于连续负荷工作状态。抵偿变压器的质量是保证其能正常工作的关键。抵偿变压器的常见故障一般是绝缘能力下降,使匝间、层间击穿短路及电流增大,导致抵偿变压器烧毁。一旦发现抵偿变压器损坏,必须马上更换,并进行调整。
三、继电器与接触器的工作原理与常见故障
(一)继电器的工作原理
电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成,只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引下克服弹簧的拉力靠近铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的作用下返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放。这样吸合、释放,达到了电路导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为常开触点;处于接通状态的静触点称为常闭触点。继电器一般有两股电路,即低压控制电路和高压工作电路。
(二)接触器的工作原理
线圈通电后,在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使衔铁吸合,带动触点机构动作,常闭触点打开,常开触点闭合,互锁或接通线路。当线圈失电或线圈两端电压显著降低时,电磁吸力小于弹簧反力,使衔铁释放,触点复位,断开线路或解除互锁。
(三)继电器和接触器的常见故障
1.线圈断路
继电器线圈断路多发生在线圈引线处。此时,在通电状态下听不到衔铁吸合声,常开触点不闭合。用电压表测线圈两接线柱,有正常的电压指示。在断电状态下,拆去有关分路导线,测得线圈阻值为无穷大。
2.线圈短路
线圈短路多发生在线圈内部。短路发生后,轻者继电器吸合不牢,重者有烧焦迹象,并可闻到异常气味,看到烟迹。
3.罩极线圈断裂
罩极线圈断裂是交流接触器的常见故障。罩极线圈断裂后,圈内感应电流消失,无副磁通产生,使接触器衔铁随单一磁通的变化而动作。由于磁通在一个周期中两次过零点,衔铁不能可靠地吸合而发出连续的“嗒嗒”声,被控制电路工作极不稳定。
4.触点熔蚀
继电器触点承担所控制电路的通断,在长期使用中,因电弧或触点长期处于负荷状态,其触点表面被熔蚀,凹凸不平,可造成触点接触不良,使所控电路不能正常工作。
5.线圈断电后仍处吸合状态
衔铁要等几秒或更长时间才与铁芯脱离,恢复原始状态。一般是铁芯剩磁或复位弹簧弹力不足等原因造成的。
四、各种开关的工作原理与常见故障
(一)按钮开关的工作原理
按钮开关是一种结构简单、应用十分广泛的开关。在电气自动控制电路中,用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器、电磁起动器等。
按钮开关的结构种类很多,可分为普通揿钮式、蘑菇头式、自锁式、自复位式、旋柄式、带指示灯式、带灯符号式及钥匙式等,有单钮、双钮、三钮及不同组合形式,一般是采用积木式结构,由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成,通常做成复合式,有一对常闭触头和常开触头,有的产品可通过多个元件的串联增加触头对数。还有一种自持式按钮,按下后即可自动保持闭合位置,断电后才能打开。
按钮开关可以完成启动、停止、正反转、变速以及互锁等基本控制。通常每一个按钮开关有两对触点。每对触点由一个常开触点和一个常闭触点组成。当按下按钮,两对触点同时动作,常闭触点断开,常开触点闭合。
(二)手开关的工作原理
手开关又叫手闸,是X线机接通或切断控制电路的开关,实际上也是一个启动按钮。其外壳用硬质塑料或橡胶压铸而成,内有一对常开接点或两对常开接点(分两层排放,不同时接通)。按下一对常开接点时预备,松手曝光;两对常开接点,按下第一层接点预备,按下第二层接点曝光。
(三)脚开关的工作原理
脚开关又称脚闸,是为了方便X线透视而设计的,它的作用是对X线的产生和停止进行控制。其外壳多用铁铝合金和硬质塑料铸成,壳内装有常开接点,当用脚踏动外壳时,接点被压合,接通电路;不踏动时,由于壳内弹簧片的支撑,两接点断开,切断电路。
(四)微动开关的工作原理
微动开关是一种施压促动的快速开关,又叫灵敏开关,有的也称触点开关。其工作原理是:外机械力通过传动元件(按销、按钮、杠杆、滚轮等)作用于动作簧片上,并将能量积聚到临界点后,产生瞬时动作,使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。当传动元件上的作用力移去后,动作簧片产生反向动作力,当传动元件反向行程达到簧片的动作临界点后,瞬时完成反向动作。微动开关的触点间距小、动作行程短、按动力小、通断迅速。其动触点的动作速度与传动元件动作速度无关。微动开关以按销式为基本型,可派生按钮短行程式、按钮大行程式、按钮特大行程式、滚轮按钮式、簧片滚轮式、杠杆滚轮式、短动臂式、长动臂式等。微动开关在电子设备及其他设备中用于需频繁换接电路的自动控制及安全保护等装置中。微动开关分为大型、中型、小型,按不同的需要可分为防水型(放在液体环境中使用)和普通型,开关连接两个线路,为电器、机器等提供通断电控制,开关虽小,但起着不可替代的作用。
(五)琴键式按钮开关的工作原理
琴键式按钮开关由按钮、信号灯、微动机构及基座组件组成,以满足某些设备对按钮开关的外形、功能、按动方式的特殊需要。其主要特征在于微动机构安装在一只形如琴键的基座组件内,按钮通过小轴与基座组件连接,因此开关的动作过程犹如弹琴。
(六)转换开关的工作原理
转换开关的接触系统由数个装嵌在绝缘壳体内的静触头座和可动支架中的动触头构成。动触头是双断点对接式的触桥,装在附有手柄的转轴上,随转轴旋至不同位置使电路接通或断开。定位机构采用滚轮卡棘轮结构,配置不同的限位件,可获得不同挡位的开关。转换开关由多层绝缘壳体组装而成,可立体布置,减小了安装面积,结构简单、紧凑,操作安全可靠。
转换开关可以按线路的要求组成不同接法的开关,以适应不同电路的要求。在控制和测量系统中,采用转换开关可进行电路的转换,例如,电工设备供电电源的倒换,电动机的正反转倒换,测量回路中电压、电流的换相等。用转换开关代替刀开关使用,不仅可使控制回路或测量回路简化,并能避免操作上的差错,还能够减少使用元件的数量。
转换开关是刀开关的一种发展,其区别是刀开关操作时在上下平面动作,转换开关则是左右旋转平面动作,并且可制成多触头、多挡位的开关。
(七)各种开关的常见故障
1.接触不良
接触不良多由磨损或电弧造成,是各种开关最常见的故障。故障开关所控制电路工作不稳,时通时断。琴键开关、刷型开关和转换开关还会出现所控制电路部分接通、部分接不通的现象。
2.转动开关卡死,不能转动
转动开关卡死多由电弧造成。电弧将固定静接触片的绝缘垫板炭化,造成静接触片变形或发生移位,使“刀”或“刷”不能转动。对以上故障应及时修复或更换新件。
五、限时器的工作原理与常见故障
(一)限时器的工作原理
限时器是控制时间的装置,在X线机中,用于控制摄影时X线产生的时间。其控制方法多是将限时器的控制触点串接在高压接触器的线圈电路中控制高压接触器的工作时间,从而控制曝光时间。在由晶闸管控制高压初级绕组通断的X线机中,限时器控制的是产生触发信号时间的长短,以控制晶闸管的导通时间,从而控制X线的发生时间。限时器的种类很多,中、小型X线机常用的有机械限时器、晶体限时器和集成限时器;大型X线机常用光电管式、电离室式自动曝光限时器。
(二)限时器的常见故障
X线机中限时器发生故障时,一般表现为无X线产生、曝光时间不准确或曝光时间无限制延长。对X线机的限时器应定期校准、检修。
机械限时器的常见故障多发生在动力部分及传动部分。动力部分可发生弹簧发条折断,传动部分则可能发生齿轮卡死或脱位。
晶体管限时器常因电器元件失灵而产生故障。如晶体管击穿,电阻及电容断路、短路和数值改变,高灵敏继电器线圈断路等,均可引起限时器发生故障,应根据具体电路进行分析,方能找出故障所在。在一般情况下,若限时器在个别时间档上限时异常,则是对应的限时电阻有故障;若在全部时间档上限时异常,则电容、晶体管或高灵敏继电器等有故障。
六、延时器的工作原理与常见故障
(一)延时器的工作原理
延时器与限时器的工作原理基本相同,主要区别是限时器有多个固定的控制时间,而延时器是在可调的延时范围内只调定一个控制时间。X线机中所用的延时器,延时时间多调定为0.8~1.2s。其类型较多,有热控式、继电器式、晶体管式和集成电路式延时器。
(二)延时器的常见故障
X线机中延时器发生故障时,表现为延时变短或变长。若延时变短,会使X线管阳极靶面损坏;若延时变长,会使定子绕组得电时间变长,X线管的曝光因延时的变长而推迟。若延时无限长,则X线管不能曝光,如不及时关闭电源,定子绕组因长时间得电而有烧毁的可能。
总之,延时器多因电器元件失灵而产生故障。晶体管击穿或断路,电阻、电容断路、短路和数值改变,高灵敏继电器线圈断路等,均可使延时器发生故障。所以,应对X线机的延时器进行定期校验。
七、低压电路元件故障及检修
X线机电路是由各种机电元件、电子元件和光电元件等组成的。X线机的故障绝大部分是因电路元件的损坏、变质、失灵而引起的。因此,掌握各种元件自身容易发生的故障,以及发生故障时所产生的现象,对提高分析、判断故障的准确性和缩短故障检查的时间,都具有重要意义。
(一)自耦变压器的故障及检修
自耦变压器是X线机的“总电源”,其作用是为各电路及元件提供所需要的电压及电流,因而线圈抽头比较多,负载时电流比较大。常见的故障有以下几种:
1.线圈匝间短路
自耦变压器的线圈是用纱包或丝包铜线绕制,经浸漆烘干而成。近代大型X线机多选用漆包扁铜线绕制,匝间有良好的绝缘。若线圈匝与匝之间的绝缘物被破坏,称为匝间短路。若自耦变压器层与层之间的绝缘物被破坏,则称层间短路。如果有数匝以上被短路,称为局部短路。
2.自耦变压器发生短路后的常见现象
(1)交流振动声增大。自耦变压器短路后,阻抗下降,初级电流增大,磁路均衡性被破坏,严重的情况下会使自耦变压器发出“嗡嗡”的响声。同时自耦变压器被短路的线圈很快发热。
(2)电源保险丝熔断。短路严重时,输入电流剧增,通电后电源保险丝将很快熔断或过载断路器动作,切断电源。
(3)输出电压改变。轻微的匝间短路,往往无明显特征,保险丝也不会立即熔断。但变压器的变比已经改变,因而其输出电压必然发生变化。空载测量变压器各输出端电压时,若匝间短路在输入部分,则输出电压普遍升高;若匝间短路在输出部分,则输出电压普遍降低。其空载输入电流,均比正常情况下要大。在正常情况下,200mA的X线机,自耦变压器空载电流小于2A;500mA的X线机,自耦变压器空载电流小于5A。
3.造成匝间短路的原因
(1)碳轮调压式自耦变压器,由于维护不及时,裸露面上附有大量尘土、杂物;或因碳轮质量欠佳,滚动时炭沫脱落附于裸线表面上,炭沫本身是导体,尘土、杂物一旦受潮也会导电,从而造成匝间直接短路。
(2)碳轮的变形和变位易造成自耦变压器的匝间短路。正常情况下,根据碳轮的用电系数,碳轮在外线筒裸露面上滚动或停止状态下,短路一匝是允许的,在长期使用中,若碳轮的变形或变位而短路两匝以上是不允许的,易形成大的短路电流,烧坏绝缘而发生匝间短路。
抽头式自耦变压器,由于结构的原因,匝间短路不易发生。
修理时,应注意消除裸线表面上的杂质,若裸线表面部分匝间短路,绝缘物已经破坏,应将原绝缘物清除后,灌入绝缘漆,经烘干后继续使用。若匝间短路在线圈内层,须重新绕制或更换线圈。
(二)线圈漏电
线圈漏电是指自耦变压器线圈的任一部分,直接与地(即机壳)相通的现象,简言之,即线圈对地短路的现象。这种现象多发生在线圈与铁芯之间或线圈的某一引线与机壳之间。
1.漏电后的现象
(1)有麻电现象。线圈对地短路,机器漏电后控制台外壳带电,在控制台接地欠佳时,触其外壳将有麻电现象。电源保险丝也因电流过大而很快熔断,将电源切断,使X线机不能开机,无法工作。
(2)空载电流增加。检查时,在自耦变压器初级回路中串接一量程为10A以上的交流电流表或万用表交流10A挡,接通电源,电流表指数远高于额定值。
2.造成漏电的原因
按国家规定,低电压器都要经过1500V、1min的耐压试验。因此,漏电的原因多为以下几种情况:
(1)保管维护不善,使变压器受潮或沾水,造成整个变压器线圈发霉或绝缘强度降低。
(2)内层线圈与铁芯之间绝缘物破坏和线圈机械性损伤,如摩擦、金属碰割都会使线圈绝缘物质受损,降低绝缘强度。
(3)自耦变压器的引出线与机壳短路,或因引出线上其他元件与机壳短路,造成自耦变压器的线圈间接对地短路。
3.修理方法
(1)对因绝缘受损引起的漏电,应根据受损程度在漏电处加绝缘纸、绝缘绸或涂以绝缘漆。
(2)对引线与机壳短路造成的漏电虽然较好处理,但由于自耦变压器引出线较多,漏电部位有时在接线柱处,有时在与引线相接的元件上,应仔细查找后再进行绝缘处理。
(三)碳轮接触不良和碳轮磨损
电源电压调节、透视和摄影千伏调节都是通过改变碳轮在自耦变压器外线筒面上的位置而实现的。因此,碳轮活动十分频繁,容易出现接触不良和碳轮磨损的故障。
1.现象
(1)碳轮接触不良时,电源电压表或千伏表指示不稳,时高时低,X线机各电路工作也很不稳定,负载时,其接触面处可出现较严重的火花。
(2)轻微的磨损是正常现象,但严重磨损时,当磨损处接触自耦变压器裸线表面,就会使碳轮与裸线表面的接触形式由点接触变为面接触,从而通过碳轮造成匝间短路,如图1-7所示,出现匝间短路的各种现象。
图1-7 匝间短路
2.造成故障的原因
(1)碳轮是靠弹簧片的压力与自耦变压器裸线表面紧密接触的,当弹簧片变形或脱出时,碳轮下压力减小,造成接触不良。
(2)正常情况下碳轮在裸线表面上是滚动的,摩擦力小,一旦轮轴卡死或摩擦力加大,碳轮转动受阻,变滚动为滑动,并使摩擦面固定,久而久之,碳轮就会逐渐磨损。
3.修理方法
根据碳轮磨损的程度加以修理,对磨损轻者,可把碳轮卸下,用细砂纸磨圆后重新装上使用;磨损严重者须更换新轮。
4.谐振式磁饱和稳压器的故障及检修
稳压器是X线管灯丝初级电路的供电部件。在固定毫安式X线机里,其作用是为X线管灯丝提供稳定的加热电压,从而保证管电流的准确、稳定。对于近代大型X线机来说,由于选用了降落负载形式,在摄影过程中管电流是变化的。由此可知,对固定毫安式X线机来说,一旦稳压器发生故障,管电流将失去稳定。
稳压器的常见故障多发生在谐振电容上。
(四)谐振电容的故障
谐振电容与谐振圈组成LC谐振回路,维持稳压器的饱和,达到稳压目的。若电容出现故障,所发生的共同现象是稳压器失去作用。而具体现象将因故障的不同而不同。
1.电容容量改变
电容容量改变后,使谐振回路的固有频率发生改变,破坏了谐振条件及f0≠f,稳压器的输出电压将随输入电压的变化而变化。X线管灯丝加热不稳定,曝光时毫安表指针随电源电压表指针的波动而波动。
检查时,在稳压器输入端和输出端各并联一个0~300V交流电压表。同时在输出端要接上一个合适的负载,如220V、100W灯泡一只。开机后使输入电压在稳压器的稳压范围内变化(一般为170~250V),输出电压随输入电压的变化而变化。
2.谐振电容击穿
谐振电容击穿后,谐振线圈短路,使稳压器铁芯上出现一个短路环。由变压器理论可知,此时输出被短路,稳压器无输出。按第1项方法检查时输出端电压表指数甚微,灯泡极暗,稳压器发出“嗡嗡”声,触摸稳压器线圈,温度明显升高,X线管灯丝不亮。
3.谐振电容失效
所谓失效,是指电容失去充放电作用,处于断路状态。故障发生后,由于谐振回路断路,无谐振电流产生,稳压器的励磁电流将增加,引起稳压器内部压降增大,因而输出电压严重下降。
谐振电容发生的上述故障多数是电容本身质量不佳和自然寿命所致,查出后更换同型号同数值的电容,即可使稳压器恢复正常。
八、稳压器常见故障
稳压器的饱和铁芯截面积比较小,漏磁很多,振动声较大,当铁芯夹件松动时振动加剧,会产生很大的蜂鸣声,甚至使周围固定不牢的金属物也产生振动,发出鸣叫,这不仅影响工作环境的安静,严重时还会影响其他电路及元件工作的稳定性。
造成这种故障的原因是装配稳压器时夹持件不紧,或在长期使用中夹持件的螺丝松动。
修理时,只要紧固稳压器铁芯四周压板的固定螺丝即可。同时要紧固稳压器周围的机件,振动声就可消除或减弱。
九、电源频率变化的影响
一般谐振式磁饱和稳压器,其谐振回路的振荡频率是根据电源频率f为50Hz确定的。若供给稳压器的电源频率发生变化,LC谐振回路将离开谐振点,稳压器输出电压处于不稳定状态。若电源频率增高或降低超过1 Hz,谐振就被破坏,稳压器失去稳压作用,其输出电压随电源频率的增加而升高、降低而下降。对X线管管电流而言,当电源频率变化± 1 Hz时,管电流要变化±20%左右,严重影响管电流的稳定。这是谐振式磁饱和稳压器的最大不足之处,因此有谐振式磁饱和稳压器的X线机,频率的变化应引起足够的重视。
在使用X线机过程中,若发现X线管管电流经常出现不稳现象,就应对电源频率进行检测。
十、继电器的常见故障及检修
继电器和接触器都是X线机电路中的重要控制元件,起到接通、切断和交换电路的作用,因而动作频繁,是X线机电路中经常发生故障的元件之一。由于继电器和接触器的基本结构、工作原理相同,因而所产生的故障也大体一致,故不分述。
(一)继电器线圈的故障
1.断路
继电器线圈断路多发生在线圈引线处,这是因为继电器特别是电压继电器的线圈所用漆包线线径很细,引线端如遇扭折、受潮或组装时受隐伤,在长期动作中受振而折断,有时引线端松脱也会造成线圈断路。
线圈断路后,通电状态下听不到衔铁吸合声,触点不闭合,所控电路不工作,但用电压表测其线圈两接线端,有电压指示。在断电状态下,拆去有关分路导线,用万用表欧姆挡测线圈两端,其电阻值无穷大。
2.短路
继电器线圈短路多发生在线圈内部。造成线圈短路的主要原因有以下几种:
(1)加在线圈两端的电压过高。这种状况多因线圈所在电路中分压元件短路所致。由于电压过高,线圈温升过快,使绝缘被破坏而短路。
(2)线圈受潮和机械性损伤,都会破坏线圈的绝缘,造成短路。
(3)交流接触器以及交流电磁铁的线圈,在衔铁吸合前和吸合后,外加电压是不变的,但是在衔铁吸合前后的磁阻变化却很大,在线圈通电的瞬间衔铁和铁芯的空气间隙最大,磁阻也最大,线圈通电后衔铁和铁芯吸合,这时磁阻迅速减小。因为励磁电流是随着磁阻(Rm)的变化而变化的,所以衔铁吸合前的电流将比吸合后的电流大几倍甚至十几倍。交流接触器经常处于频繁的动作中,线圈则将因频繁流过很大的电流而发热,温度升高,久而久之,线圈绝缘性降低,甚至因绝缘老化而烧毁,造成线圈短路。特别当由于某些因素使衔铁活动受阻,造成衔铁吸合不严或不吸合时,更易使线圈绝缘老化和烧毁。
线圈短路后,轻者继电器吸合不牢,重者有烧焦迹象,并可闻到异常气味,看到烟迹。通电状态下,用电压表测线圈两端电压时,其电压值显著下降。拆下线圈测其阻值时,其值明显减小。
对继电器线圈断路和短路故障,修理时,应根据具体情况进行:对引线折断者,若能焊接,应重新焊接并进行绝缘处理即可;对断路在线圈内部和线圈局部短路或烧毁者,应重新绕制线圈或更换新品。
线圈绕制时,用与原线圈线径相同的漆包线,线圈的匝数可在拆除原线圈时记下,也可从资料中查出。
(二)交流继电器罩极圈断裂
罩极圈(也叫分磁短路环)断裂是交流继电器和接触器的常见故障。因为在X线机电路中,继电器和接触器动作比较频繁,每次动作时冲击力很大,在经常性的冲击下,罩极圈易被振断,这种断裂,有的比较明显,有的比较隐蔽,只有一条不规则的细缝,应仔细观察方能发现。
罩极圈断裂后,罩极圈内感应电流消失,由此电流产生的与主磁通有一定相位差的副磁通也随之消失,铁芯中只有单一的主磁通起作用,使继电器衔铁随单一磁通的变化而动作。由于磁通在一个周期中有两次过零点,使继电器衔铁不能可靠地吸合而发出连续的鸣叫声,接点接触不牢,被控电路工作极不稳定。若故障发生在高压接触器,其破坏性很大,可能因产生过电压而造成高压部件的击穿。
这种故障由于有特殊的叫声,所以不难辨别。
修理时,将继电器卸下,拆出铁芯,将断裂的罩极圈撬下,把槽口清理干净,换上新的罩极圈即可。若无成品可用铜板按原尺寸冲成或锉成。
(三)衔铁错位或铁芯端面粗糙不平
有些继电器,由于制造时精度不细,或固定衔铁的“U”形夹板在动作中变形,固定螺丝松动,使衔铁动作时难以控制在中心线的位置上,造成衔铁与铁芯错位。
另外,继电器铁芯在不断的撞击中,表面受伤或受潮而生锈,造成铁芯端平面不平的故障。故障形成后,会因磁阻增大、吸力降低而使继电器的衔铁吸合不牢、接点接触不良,发出鸣叫声,影响所控电路的正常工作。这种故障发出的鸣叫声是断续的,时消时显,无一定规律。
(四)接点故障
继电器在工作时,接点要承受很大的冲击力,同时在接点闭合或断开的瞬间,若电流较大,特别是在有电感性元件的电路中,将产生较大的电弧,因而容易造成故障。接点发生故障后,共同的现象是:接点接触不良,接点间电弧加剧,接触电阻增大,使所控电路工作不稳定或不能工作。
1.接点压力不足
继电器接点间应有一定的机械压力,方能使接点接触良好,并保持稳定。这种压力来自动接点弹簧。小型直流继电器的压力来自接点动臂或静止臂金属弹簧片本身的弹性,当弹簧或弹簧片损伤、变形、损坏时,都会造成压力不足。修理时,若属轻微变形,可拆下矫正,使之恢复原状;若属严重变形、损坏等,则应更换弹簧。
2.接点熔蚀损坏
继电器接点承担所控电路电流的流通,通常把流经接点的电流称为接点电流,它是继电器的重要参数。如CJO-10型接触器,额定接点电流为10A,当接点电流长时间超过额定值时,接点温度升高,在接点断开或接通时,产生电弧,使接点表面熔化,造成接触不良;接触电阻增大又使电弧加剧,形成恶性循环,造成接点损坏。另外,接点不清洁,也是造成接点损坏的原因之一。
3.接触桥弯曲变形
接触桥是桥式动触点的连接体,多用铜板制成,在长期冲击中易发生变形、断裂和位置不正。修理时,对变形的,将接触桥拆下矫正复原,但应注意不可用力过猛,防止折断;对发生裂纹、断折的,应更换新品。
对继电器接点的各种故障,修理时应根据接点损坏程度采取对应措施,或更换接点或更换继电器。
十一、机械式和电动机式限时器的故障及检修
机械式和电动机式限时器仍在中小型X线机中应用。它们的结构虽然不相同,但其组成都可分为动力、传动和接点三个部分,其常常发生的故障及故障造成的现象也有许多类同之处,故放在一起分析。
1.动力部分的故障
机械式限时器的动力来自发条,拨动时间旋钮时将发条上弦,产生驱动力,所以其易发生的故障就是发条折断。电动机式限时器是利用一只微型罩极式同步电动机的旋转力矩带动传动部分。当限时器时间旋钮被拨动后,按下曝光手闸,同步电动机得电运转,将一组常开接点闭合,曝光开始,至预定时间,传动部分的拨杆将另一对常闭接点打开,曝光停止。电动机断电后,各部分恢复原来状态。所以电动机式限时器动力部分易发生的故障是线圈断路、短路和电机转子卡死。
上述故障发生后,共同的现象是按下曝光按钮,听不到限时器动力部分的转动声,受控电路将因接点不同而发生两种现象。
单接点限时器发生故障时,将发生曝光不停的现象。如图1-8所示,K为按钮,J为限时器接点,XC为高压接触器,DD为同步电视。当按下K后,XC得电,曝光开始,至预定时间,由动力部分驱动的传动部分通过拨杆将接点打开,曝光停止。当动力部分发生故障而不转动时,接点打不开,故曝光不停,这时应立即切断K,否则将危及X线管的安全。
图1-8 单接点限时器
双接点限时器发生故障时,X线将不产生。如图1-9所示,J1为常开接点,J2为常闭接点。闭合K后动力部分将J1闭合,曝光开始,至预定时间,J2被打开,曝光停止。当动力部分发生故障时J1不闭合,XC无电,曝光不能进行。
图1-9 双接点限时器
动力部分的故障,都可根据现象直接观察出来。若发条折断,断处一般在发条两端,可卸下发条,将断处退火重新弯好,固定在原处。若断处在中部,则须更换新发条。对于电动机式限时器,若线圈断路或烧坏,应将线圈卸下,按原线圈所用漆包线的线径和匝数重新绕制。若转子卡住,则应加润滑油,转动几下转子,使之转动灵活。
2.传动部分的故障
传动系统多为齿轮式,由于齿轮的相互咬合或维护不善,可发生齿轮磨损或固定齿轮松脱、位置变更、精度下降等故障。这些故障产生的现象类同,大致有三种情况。
(1)转动不均匀:这种现象说明齿轮已有轻度磨损,临时尚可使用,但限时已不准。
(2)时转时停:这种现象说明齿轮已有局部磨损或轮轴孔磨损,有时也因润滑不好或杂物侵蚀所致,所以修理时应先清洗齿轮,并加润滑油,若仍不能恢复正常,应更换之。
(3)齿轮不转动:齿轮严重磨损,转轴松脱位置偏离,致使齿轮间咬合不住。应更换限时器或重配机件。
齿轮磨损的原因,除质量问题外,多系维护不善,特别是不经常润滑、清洁处理不及时,使灰尘附于齿轮咬合处产生磨损。因此在日常生活中,应定期给齿轮加润滑油和清洗灰尘。
3.接点故障
接点是机械式和电动机式限时器最易发生故障的地方。
接点熔蚀:由于接点面积比较小,特别是电动机式限时器接点更小,而所控电路又是电感性负载,断电时产生电弧很容易造成接点熔蚀。
接点错位:接点的弹簧片由于固定部件松动,或在频繁动作中变形都会造成接点错位。
接点错位和熔蚀都会使高压接触器出现吸合不牢、工作不稳定等现象,严重的错位会造成接点无法闭合,X线不能产生。
修理时,接点错位,重新矫正弹簧片后,固定牢固即可。熔蚀轻微的接点,用细砂纸轻轻磨平,并用四氯化碳清洗;熔蚀严重的接点应更换。
十二、电子管的故障
电子管有热阴极、冷阴极和真空管与充气管之分。X线机中的电子管限时器多用真空三极管、闸流管和辉光管,常见的故障有以下几种:
(1)灯丝烧断:这是热阴极电子管最常见的故障,其原因是多方面的,其中主要是灯丝电压过高或预热时间过短造成的,灯丝烧断后灯丝不能加热,无电子发射,显示器将不工作。
(2)灯丝老化:电子管长期使用后,灯丝和栅极都会逐步衰老,灯丝发射能力降低,栅极在充电电路中有栅流通过,由于栅丝较细有时会出现局部断丝,使控制电子的作用降低或失去控制作用。这一故障将使限时器限时不准或失去限时能力。
(3)辉光管不起辉:辉光管是冷阴极充气管,这种管子的工作性能与管内气体的压力有决定性关系,当管子漏气或内部气体压力减小时,都会使管子屏流大减或不起辉。
十三、电子管限时器的故障及检修
电子管限时器多用于大中型X线机,种类较多,结构也有很大差异,但其基本组成元件和工作原理大致相同,即用固定电容和阻值不同的电阻群组成的充放电电路,控制电子管的导通与截止来改变继电器的工作状态,从而达到控制曝光时间的目的。由于电路结构比较复杂,发生故障的现象也随电路结构的不同而差异很大,如限时器中的电子管损坏,就会出现曝光不止和曝光不能进行两种截然不同的现象,所以分析、检查、判断限时器的故障,应根据具体电路的结构和工作原理进行。
由于限时器使用的管子不同,其电路结构也不相同,故发生故障时限时器所发生的异常现象也不相同。一般用真空管和闸流管组成的限时器,RC充放电电路都接在栅极与阴极之间,以控制栅极电位的变化来使电子管导通或截止。用辉光管组成的限时器,RC充放电电路接在电子管的阳极与阴极之间,控制辉光管的导通与截止。图1-10(A)是真空三极管限时器电路,RC充放电电路接在栅极,利用电容C所充之负电位使管子截止。其工作过程是电源接通后,电容就放电,按下手闸则曝光开始,同时电容充电停止,并通过RX电阻群放电,此时继电器J不动作。当C通过RX电阻群放电时,栅极电位逐步升高至一定值,管子导通,继电器J动作,切断曝光控制电路。图1-10(B)是三级闸流管限时器,RC充放电电路也接在栅极上。当机器得电后,电容C充电,同时有屏流产生,继电器J1工作,切断曝光控制电路和电容C充放电电路。当按下手闸SK,继电器J2工作,充电停止。电容的负电位使管子截止,J1断电,曝光开始,同时电容C放电,栅极电位提高至一定值,管子又导通,J1得电,切断曝光控制电路,曝光结束。图1-10(C)是辉光管限时器电路,JC3是高压接触器接点,曝光的同时,电容C充电,待电压达到管子起辉电压时管子导通,JD5工作,切断曝光控制电路,曝光结束。
图1-10 电子管限时器
(A)真空三极管限时器;(B)三级闸流管限时器;(C)辉光管限时器
从上述电路可见,当电子管损坏失去导通能力时,其共同的现象是串联于管子阳极上的继电器皆不动作。在这种情况下,将出现曝光不停的现象,必须立即松开手闸或切断电源,否则将损坏X线管。
电子管损坏后应及时以同型号的电子管更换。热阴极电子管更换时应首先用万用表测其灯丝电压是否符合规定,以免损坏新管。
十四、RC电路的故障
1.电容击穿或断路
故障出现后,RC电路形成断路或短路,电子管栅极或屏流失去正常控制,电子管不再限时。
2.电容漏电
漏电后电容两端的电压达不到预定值,将出现电子管不工作或限时不准确的现象。
3.电阻器断路或烧毁
故障发生后,同样将RC电路切断,使充放电不能进行,电子管不能工作。
对电容进行故障检查时,可拆去一端的引线,用万用表Ω×1k挡测电容的两端,若表针上冲后慢慢退回原位,即为正常;若表针上冲后不再退回则为击穿;若表针虽退但回不到原位,则为漏电。击穿和漏电严重者都应更换电容。
4.电阻器阻值改变
因为τ=RC,当电阻的阻值改变时,充放电时间常数τ随之改变,限时器出现限时不准的现象。若R增大,则限时变长;若R减小,则限时变短。
十五、灵敏继电器和稳压电容的故障
1.线圈断路或烧毁
高灵敏继电器的线圈匝数甚多,用线很细,内阻很大,一般在1500Ω以上,工作电流多数为几毫安至十几毫安,因此较易发生断路或烧毁,此时继电器将不工作,接点不动作。检查时拆下继电器用万用表欧姆挡测量线圈直流电阻,若电阻无穷大,则为断路,若电阻过小,则为局部短路或烧毁。
2.接点故障
高灵敏继电器的接点做得轻巧灵活,接点间隙很小,因此,长期工作中,经常出现间隙变小、接点打火进而接点粘在一起等故障,通电时仔细观察,会发现常闭接点断不开或常开接点不闭合,被控制电路会出现应接通的不接通、应切断的切不断的现象。
高灵敏继电器发生上述故障后,因修理很难保证技术数据符合质量要求,所以应更换新品。
3.稳压电容的故障
稳压电容是指并联在高灵敏继电器线圈上的电容。电子管限时器的电器多用交流或半波整流电源,而高灵敏继电器多为直流继电器,用在交流电源时靠电子管本身的整流作用而工作。为防止电子管在不导通的半周继电器的衔铁跌落跳动而造成工作不稳,需设稳压电容,即电子管导通的半周电容充电,不导通的半周,电容通过继电器线圈放电维持其工作电流。
稳压电容多用电解电容,质量较差,容易被击穿,造成继电器线圈短路而不能工作。更换时,应注意电解电容的正负极。
(1)电子管限时器故障的检修程序:电子管限时器与其他低压元件不同,它实际上是由多种元件组成的电子限时器,其中任何一个元件发生故障,都会影响限时器的正常工作。这些元件虽不相同,但发生故障后,产生的故障现象有很多相同之处。因此,要确定故障所在,必须按一定的检查程序进行认真的检查、分析和判断,方能迅速排除故障。
(2)将高压初级引线拆下,首先检查是在个别挡位上还是在全部挡位上限时器不工作。若个别挡位上不工作,则可断定是该挡位上的电阻及有关电路断路,而其他元件和电路是正常的。若在全部挡位上限时器皆不工作,则故障必在供电电源、电子管、充放电电容和继电器这些对限时器工作有全局性影响的元件或电路上。
(3)仔细观察,排除其他电路元件对该限时器电路的影响,主要是排查继电器接点、联动开关等是否有故障。
(4)测限时器的供电电源是否正常,经过整流的电源应测整流后的直流输出。
(5)看电子管灯丝是否亮。测量灯丝电压是否正常。
(6)测充点电容是否击穿、断路,方法如前述。
(7)测继电器的线圈直流电阻。
十六、晶体管的故障
1.晶体管常见故障
由于晶体管抗过载能力较差或质量欠佳,其常见故障有两种情况。
(1)晶体管击穿:晶体管击穿后,使集电极和发射极成为通路,作为放大应用者将失去放大作用,而作为开关应用者将失去开关作用,此时在电路通电状态下用万用表直流电压挡测其集电极与发射极之间的电压为零。取下晶体管,用欧姆挡测量集电极与发射极之间正、反向电阻,其值极小或等于零。
(2)晶体管内部断路:晶体管内部断路后,发射极与集电极将呈开路状态,同样使晶体管失去放大作用或开关作用。此时在电路通电状态下,用万用表直流电压挡测集电极与发射极之间的电压很高,接近或等于供电压。取下晶体管,用欧姆挡测其发射极与集电极之间的正、反向电阻,其值皆无穷大。
2.晶体管限时器的检查程序
晶体管限时器在电路结构上比电子管限时器更复杂,大都采用多级控制,所使用的晶体管如三极管、二极管、稳压管等类型不一、数量较多。因此,当限时器工作出现异常情况时,应根据电路结构的特点和工作程序,逐级进行电参数的测定,才能快而准确地查出故障所在。其一般检查程序是:
(1)用万用表交流电压挡根据电路结构选择合适量程,测限时器电源输入电压是否正常。
(2)用万用表直流电压挡,分局部电路结构选择合适量程,测整流输出端直流电压是否正常。测量时要注意正、负极性。
(3)用万用表直流电压挡逐级测量其输出电压是否正常,或用示波器观察其波形。
(4)测执行机构,主要是高灵敏继电器两端有无电压。
3.晶体管限时器的故障及检修
晶体管限时器具有体积小、灵敏度高、控时准确等许多优点,目前已普遍应用于中、大型X线机的曝光控时电路中,尽管电路形式多种,但所用主要元件是晶体管、单结晶体管、可控硅、二极管、稳压二极管、高灵敏直流继电器以及电阻、电容及电源变压器等。因此,常发生的故障和检查的方法也基本相同,只是故障发生后所引起的某些现象会因电路结构不同而有所差别。
十七、故障检查举例
XG-500型X线机,在工作过程中每次曝光后必须切断X线机电源,重新开机才能进行下次曝光。
1.分析
XG-500型X线机限时电路由电源、RC积分电路(充放电电路)、开关电路、执行机构和过时保护电路组成,如图1-11所示。由于限时器有故障,因此过时保护电路工作,切断限时电源。由于过时保护电路动作后继电器J1自锁,使限时器电源不能接通,故必须切断机器电源后,使J停止工作,重新开机,限时器电源方能接通,限时器才能工作。因此可以断定故障在RC积分电路以及3CG3E、3DK4B和3CT1KF组成的开关电路和高灵敏继电器J1上。
图1-11 XG-500型X线机限时电路
2.检查
将高压初级引线卸下,以两只220V、100W白炽灯串联后接于P1、P2,取代高压初级。接通机器电源进行曝光,观察高灵敏继电器J1是否工作,若不工作,则故障在限时器本身,应按下述步骤检查:
(1)将时间选择从最低挡位拨至最高挡位,逐挡进行曝光,观察上述故障现象出现的规律,若现象只在某挡或某几挡上出现,则是该挡电阻损坏或时间选择在该挡接触不良;若现象在全部挡上都出现,则应逐级进行电参数测量。
(2)测47μF充电电容两端有无充电电压。将时间选择拨至3 s以上,万用表拨至直流电压25V挡,表笔接电容两端(注意正负),进行一次曝光,万用表指针应上升到10.5V左右,若无电压指示,则说明RC充放电电路有断路或电容击穿;若电压指示过低,则说明RC充放电电路有漏电现象,多为电容漏电引起;若电压指示正常,则说明故障在下一级。
(3)测可控硅3CT1KF的G极有无触发电压。将万用表拨至直流电压2.5V挡,表笔并接G与D16上,曝光时应有0.9V左右的电压指示,若无电压指示,则说明由3CG3E和3DK4B组成的复合管或电路有故障,多见于晶体管损坏或W1(1 kΩ)电位器断路或接触不良。
(4)若触发电路正常,则查3CT1KF是否导通,将万用表拨至直流25V挡,表笔跨接于可控硅两端,曝光时虽有电压指示但无变化,则说明可控硅已损坏;若无电压指示,则说明高灵敏继电器J1线圈断路。
(5)若高灵敏继电器工作,则说明受其接点控制的3CT1KF可控硅(在主可控硅触发电路)损坏或高灵敏继电器J1接点有故障而不闭合。只要测量3CT1KF的G极有无触发电压即可判断。若无触发电压,则为J1接点的故障;若有触发电压,则为可控硅的故障。
十八、旋转阳极启动装置的故障及检修
旋转阳极X线管转子和定子构成了一个单向异步感应电动机,在用旋转阳极X线管的X线机电路结构中,为提高其阳极靶面热容量,X线管阳极在未加高压之前需要高速旋转。该装置是由定子、转子、剖相电容、电压切换继电器和安全保护继电器等主要元件组成的。常见故障有以下几种:
1.定子绕组的故障
定子绕组由启动线圈和运转线圈组成,封装于X线管管套中。绕组的三根引线固定在管套的阳极端接线柱上,通常编号为0、Ⅰ、Ⅱ,0为公用端,0-Ⅰ为启动线圈,0-Ⅱ为运转线圈。通过三根连接线与控制台启动电路相连,一般情况下,绕组本身发生故障较少,常见的故障有以下两种情况:
(1)断路:断路故障多因连接线断路或者连接线与定子绕组引线在接线柱处松脱所致。三根引线中任何一根断路或松脱,都会造成定子绕组中的一个或两个线圈不能得电,X线管阳极不会转动。
(2)短路:多因X线管上定子绕组接线柱对地,或因担负切换启动与运转电压的继电器接点有故障,使定子绕组始终处于启动电压电流的作用下,导致线圈过热绝缘破坏而短路。当线圈短路或严重漏电时,X线管阳极不会转动,同时因线路电流增大,保险丝有可能烧断,整个启动电路断电。当线圈轻微漏电时,X线管阳极转速可能降低。长期使用会因阳极转速不够而损坏阳极靶面。
在检查定子绕组短路和断路时,应切断分路导线,使用万用表Ω×1k挡测量定子绕组两线圈的直流电阻,该阻值一般为十几欧姆至数十欧姆,且运转线圈比启动线圈的阻值小。若测得的阻值过高或无穷大,则说明定子绕组或连接线接触不良或断路;若阻值很小,则说明定子绕组有短路,或连接线有短路。
检查定子绕组对地漏电或对地短路时,应打开管套阳极端盖,卸下三根连接线,用万用表Ω×1 k挡分别测量三个接线柱与管套间的电阻,该阻值无穷大,表针应原处不动。若表针移动有阻值指示即说明定子绕组对地漏电;若电阻很小或等于零,则说明定子绕组对地短路。
2.剖相电容的故障
(1)击穿或断路:电容在启动电路中的作用,是通过移相使定子启动,并使运转线圈中的电流在时间上有一定的相位差,从而产生一个椭圆形旋转磁场,使转子转动。当电容击穿或断路时,其作用消失,X线管阳极不转动。
(2)漏电:电容漏电后,启动电流和运转电流都将减小,所以启动运转转矩减小,X线管阳极转速降低。这种故障不易被发现,对X线管威胁较大,因此在工作中若发现旋转阳极转速降低,摩擦声增大,启动电路断电后阳极旋转时间缩短,应停止工作,对电容进行检查。
3.旋转阳极启动故障
是否有故障可根据旋转阳极X线管转子转速来判断。当X线管阳极不转动或转速降低时,首先应检查旋转阳极启动装置工作是否正常,切不可只凭某一现象而不认真检查就断定为X线管损坏。启动装置的检查应按下述方法进行:
(1)断开高压初级电路。
(2)检查电源电压是否正常。
(3)观察继电器的动作状况,排除接点故障。
(4)测量定子绕组启动和运转的电压与电流值。
(5)断开有关分路导线,测量定子绕组启动和运转线圈的直流电阻。将上述各条中测得的数据与原数据比较,分析故障所在部位。
(6)断开剖相电容一端接线,测量电容是否击穿、漏电或断路。
(7)测量降压元件有无断路。
4.故障检查举例
XG-500型X线机立柱球管摄影不转动,无X线产生。
(1)分析:由于所用的三个X线管皆为旋转阳极X线管,所以可用交换台次的方法,首先判断是定子绕组的故障还是启动运转控制电路的故障,然后进行逐步检查。XG-500型X线机旋转阳极启动电路如图1-12所示。
图1-12 XG-500型X线机旋转阳极启动电路
(2)检查:
①断开高压初级。
②将台次交换至断层球管进行一次普通投影,若断层球管旋转阳极启动运转正常,则说明启动电路部分正常,故障缩小到立柱球管定子绕组和由控制台引出高压发生器接线盒至管套阳极端定子绕组接线柱的三根连接线上,此时,应测量立柱球管定子绕组阻值,0-1为启动线圈,阻值为48Ω左右,0-2为运转线圈,阻值应为18Ω左右,并检查三根连接线有无短路或松脱现象。
③若断层球管阳极也不转动,则故障多半在启动电路部分,因为两个球管定子绕组和连接线同时发生故障的可能性较小,此时应首先检查电路中各连接线有无松脱断路,然后测量启动运转电压是否正常,启动电压应为160V左右,运转电压应为70V左右。
④测量剖相电容是否击穿或断路。
⑤测量LJ继电器线圈有无断路。
十九、活动滤线器的故障检修
活动滤线器按其驱动方式分为油泵式、电机式和弹簧振动式。由于弹簧振动式结构简单、操作方便,已被广泛使用。油泵式已被淘汰。
弹簧振动式滤线器是利用弹簧片的弹性,使滤线栅做往复减幅振动,当选用滤线器摄影时,滤线器上的螺管式电磁铁吸合线圈得电,吸合衔铁将滤线栅拉至一侧,使支持滤线栅的四条弹簧片变形蓄能。当摄影高压接触器得电前的瞬间,螺管式电磁线圈断电,滤线栅依靠弹簧的力量往复振动,其振动时间应为15s以上。
1.机械故障
弹簧振动式滤线器的主要机械故障是弹簧片移动和衔铁位置不正。造成这种故障的主要原因是机器在装运过程中和长时间使用的振动,使四条弹簧片和衔铁的固定螺丝松动,从而使弹簧片移动和衔铁偏离了原来位置。弹簧片移动后,四条弹簧片在振动时失去了一致性,并引起了相互牵制,使滤线栅的振动很快停止。衔铁位置偏离,轻者增大衔铁与螺管式线圈骨架的摩擦,重者衔铁吸合不严,影响弹簧片蓄能。滤线栅的振动受阻,使滤线栅的振动时间变短,甚至振动不起来。
上述故障特征明显,当滤线器摄影时,曝光时间稍长一点,X线胶片上就会出现铅条影。
修理时,反复调整四条弹簧片或衔铁的位置后重新固定,并测定振动时间应大于15s。
2.电路故障
弹簧振动式滤线器的电路比较简单,常见的故障有以下几种:
(1)电磁铁线圈烧毁:螺管式电磁线圈用线较细,考虑其瞬时工作需要,一般都设计在瞬时工作状态,因此,一旦通电时间较长,线圈就会发热烧毁。
(2)整流二极管击穿:为保证电磁铁吸合稳定,电磁铁的电源皆为直流电源,即用晶体二极管组成的桥式全波整流电路,将交流电变为脉动直流电,供给电磁铁线圈。由于晶体二极管抗过载能力较弱,再加四只管子的内阻不一定平衡,容易造成某一只管子击穿,进而使对侧的一个也很快被击穿。
上述两种故障的共同现象是继电器线圈无单一方向的吸合力,所以曝光时听不到滤线栅被拉动的撞击声,X线胶片上有铅条影出现。
为保证滤线栅的振动在曝光之前,在滤线器中设一控触点。当滤线栅拉至一侧时将该接点压开,切断曝光控制电路,当滤线栅振动开始后的瞬间接点闭合,曝光才能进行。该触点功率较小,在有电弧的情况下,容易熔蚀,造成接触不良或黏结在一起,若接触不良,则影响曝光的稳定性;若黏结在一起,将使曝光和滤线栅振动同时进行,有可能使X线胶片出现铅条影。
修理时,应清洁触点或更换新品。
对滤线器的故障,在修理时,若床面为活动式则比较方便,只要将床面移向一端而滤线器移至另一端即可。若床面为固定式,则可将床面卸下进行检修,也可以将床架横档卸开,拉出滤线器进行检修。
二十、胃肠摄影装置的故障及检修
胃肠摄影装置,是在透视情况下,发现有诊断价值或需要记录的病灶,及时拍摄X线照片的装置,有机械式、半自动式和全自动式几种,其机械结构差别很大,电路设计也随自动化程度的高低而不同。目前,国产500mA以下的X线机多用半自动式结构,即手动送片、退片、自动刹车、自动定位、自动切换、自动曝光。这种结构的共同特点是:控制开关较多,且多以碰撞或压迫形式使开关接通或断开。
1.开关故障
胃肠摄影装置的主要控制开关,一般有电磁制动控制开关、胃肠摄影准备开关,即透视摄影自动切换开关和曝光开关等。这些开关结构轻巧,接通和断开比较灵敏,但机械强度较差。X线机中多数选用微动开关和行程开关,它们的闭合或断开多数靠机械压迫,因此常发生压而不闭合、松而不断开或压而不断开、松而不闭合的故障。
造成这种故障的原因,多是在长期工作中,开关弹簧片位移、变形卡死和弹力减弱,少量的因质量欠佳而在碰压中折断。
故障发生后,其现象将因开关的工作状态和其所在电路中的作用不同而不同,应具体分析。图1-13是XG-200型X线机胃肠摄影装置控制电路图,由图可见,透视摄影切换开关(WZK)、滑车制动开关(2ZDT)、大片摄影准备开关(DLK)、点片选择开关(BJK)的触点在不摄影时为断开状态,送片时闭合。胃肠摄影曝光开关(WK)则在送片至最左端压合。大片摄影准备开关(DZK)是在大片架插入后压合,大片摄影曝光开关(DSK)手按时闭合。暗盒跳升滑动开关(DWK)每次送退片都要接通,但只有在461接通时它的接通才起作用。
图1-13 XG-200型X线机点片控制
根据上述各开关的工作状态和作用,就可判断出故障发生后的各种现象。例如,当WZK损坏时,送片时触点将不闭合,WJ继电器不工作,造成透视电路切不断,摄影电路接不通,出现透视正常胃肠摄影不曝光的现象。再如,当WK接触不良时,虽电路切换正常,但WSJ继电器不工作,也不能曝光;反之,当WK压合不断开后再一次点片时,将出现点片手柄至预备位时就发生曝光现象。其他如2ZDT、DWK等触点损坏,将分别出现电磁继电器刹车失灵、自动跳升片失灵等现象。
开关的修理比较简单,若属弹簧片位移、变形、卡死,应调整复位。若属折断、弹力减弱,应更换新开关,更换新开关后连接导线时,应注意开关工作状态,防止将压合状态接成压开状态,或将压开状态接成压合状态。
2.电磁铁的故障
不少胃肠摄影装置采用电磁铁定位、电磁铁刹车,这种方式较机械式方便,但也容易发生故障。
(1)刹车电磁铁:刹车电磁铁的常见故障是线圈断路和接地不良。由于电磁铁的引线多随点片架的移动而活动,引线与其他机件碰拉机会较多,因此容易发生引线端折断的故障。电磁铁线圈的另一端与机壳相接,多用螺丝固定,有时也会松脱或接触不良。这些故障使电磁铁线圈不能得电工作,电磁铁刹车将失灵。
(2)定位电磁铁:定位电磁铁常见的故障是线圈断路和衔铁销卡死或衔铁销复位弹簧损坏。故障发生后,定位失灵,造成拍片重叠。检修时,应将电磁铁卸下,若属线圈断路,断开处在接头端,则重新将导线焊接牢即可;若断开处在线圈内部,则应将原线圈拆除,以同线径的漆包线按原圈数绕制。若属弹簧损坏或衔铁销卡死,应更换弹簧并使衔铁销活动灵活。
3.曝光按钮引线断路
在非自动曝光的胃肠摄影装置中,如F30-ⅡB、FX-200型X线机,点片曝光按钮多装在点片架的操纵手柄上,该手柄在长期操作中容易松动或转动,致使曝光按钮引线折断,造成胃肠摄影不曝光的现象。
修理时,将操纵手柄卸下,拉出按钮,把引线焊牢,重新将操纵手柄装上固定牢。在使用中不要任意扭转操纵手柄,若有松动应及时拧紧。