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东芝影像增强器故障分析与检修
发布时间:2015-11-27   点击率:4915
分析了东芝影像增强器影像模糊和高压打火两例常见故障。对引起透视影像模糊的原因,可根据串联分压电路特点进行分析计算,结合常规检查办法,准确判断故障所在,并利用已知分压数据,列出分压等式,准确求出已烧坏的电阻值,快速排除故障;分析引起高压打火的原因、故障查找、拆卸顺序和修复方法,

说明了潮湿对设备的危害及做好防潮工作的重要性。

东芝影像增强器常应用于电视遥控X线机中,如透视机、胃肠机等,因其价格昂贵,故

很有维修价值。以下分析东芝影像增强器两例常见故障:影像模糊和高压打火。

一、影像增强器结构与工作原理

影像增强器由影像增强管、管容器、电源和支架等组成。其中影像增强管是核心部件,由支架支持固定在具有防磁性能的管容器内。影像增强管则是一个大型高度真空电子管,管内前端是一个面积较大的输入屏,紧贴输入屏的是光电阴极PC,管壁有聚焦电极G1、G2、G3,尾部有一个面积较小的输出屏,输出屏前端有加速电极A(阳极),各电极由外部电路

供给所需工作电压。

透过人体的X线,投射在输入屏上,产生光子影像,光电阴极则产生与光子影像亮度相对应的电子,形成不可见的电子影像,该影像在阳极电场作用下,通过静电透镜聚焦,加速

奔向阳极而投射在输出屏上,生成可见荧光影像。

二、透视影像模糊(影像增强器型号:E5761G)

透视影像模糊,可能是:(1)摄像系统故障;(2)增强器故障。

1、卸下CCD摄像系统,经查,摄像系统工作正常。

2、通电开机,在透视下观察输出屏影像,可见影像模糊,证明故障在影像增强器。 影像增强管供电电路如图一,直流24V输入到高压电源板,经电压变换后,得到各电极所需高压,其中850V由外置电阻分压,分出600V和200V,作为聚焦电极G2、G1的工作

电压。

图一 电路简图

开机测试,测得24V电压正常,但a点电压只有73V,b点52V,c点18V,压降均很大。这有两种可能:(1)分压板电路输入电阻变小,使高压负载过重;(2)高压电源输出电压不

足、负载能力差。

(1)检查分压电路

计算故障前后串联电阻分压比,以判断是否有分压电阻对地短路:设流经a、b、c、d的电流分别为Ia、Ib、Ic、Id,据电路特性知,Ia远大于Ib+Ic,所以Ia+Ib+Ic≈Ia,即流经a、

d点的电流相等:Ia=Id,故分压等效电路如图二(a),据串联分压电路特点,设

故障前为 Uab/Ubd=Rab/Rbd

故障后为 U′ab/U′bd=R′ab/R′bd

又设故障前后Rab、Rbd没有变值,也没有对地短路,那么 Rab/Rbd=R′ab/R′bd

得 Uab/Ubd=U′ab/U′bd

故障前 Uab/Ubd=(850-600)/600≈0.42

故障后 U′ab/U′bd=(73-52)/52≈0.40

所以 Uab/Ubd≈U′ab/U′bd

可见,两比值大约相等,说明故障前后分压阻值变化很小,并没有对地短路,故不可能引

起Ua大压降,排除了分压电阻有短路的可能性。

图二 分压等效电路

直接测量:测量a、b、c点对地阻值Rad、Rbd、Rcd,发现Rad<Rbd,故怀疑输入端有短路。卸下分压板,仔细观察检查,发现850V输入端线路板有炭化。细作清理及绝缘处理后,再测a点对地阻值,已升到几百KΩ。开机,测Ua为600V,但正常值是850V,故怀

疑高压电源有故障。

(2)检查高压电源

拆开高压电源盒,检查发现与850V电源相串联的电阻R21烧焦,色环尽失,无法辨认阻值。分析原电路,试用50KΩ电阻替代,开机测试,得输入端电压为900V,Ua端为860V,

等效电路如图二(b)。列分压等式得

U21/R21=Uad/Rad ①

求Rad: 把R21=50 KΩ Uad=860V U21=900V-860V=40V代人①式

得 Rad=R21Uad/ U21

=50×860/40

=1075(KΩ)

求R21:如图二(c),把Rad=1075 KΩ Uad=850V U21=900V-850V=50V

代人①式得 R21=RadU21/ Uad

=1075×50/850

≈63.24(KΩ)

功率消耗 P21=U21U21/R21

=50×50/63.24

≈40(mW)=0.04(W)

选取63KΩ、0.25W的电阻器更换后,测Ua≈850V,符合要求,微调VR1、VR2,使聚焦

良好,图像最清晰。

以上故障是分压板有炭化,使输入电阻变小,高压负载过重而烧坏了R21。R21烧坏使得

Ua进一步骤降,G1、G2欠压而聚焦不良,最终造成输出影像模糊。

三、高压打火(影像增强器型号:E5804HVS)

故障现象:合闸开机,按下透视功能键,听到增强器内有清脆的“啪、啪”响声;踩下透视

脚踏开关,影像显示正常,但在响声瞬间伴有横向干扰亮线。

1、分析

①此时正值春季,暖流袭来,相对湿度高达96%,是电子设备发生故障的高峰季节,尤其是高压电路,故障率更高。因影像增强管阳极所需高压为25KV,所以高压打火可能性很大。②影像显示正常,说明摄像系统工作正常,增强管各极电压没有变,工作正常,干扰亮

线应是打火瞬间电磁干扰所致。

2、拆卸检查

①先卸下CCD摄像机,然后把整个增强器从透视床卸下,输入屏向下,竖立在桌面上。②连上电源线,通电开机,按下透视功能键,听到了高压打火声,但看不到迹象。③关机,再拆除外壳和尾部金属罩,露出增强管尾部。④再开机,按下透视功能键,即见硅橡胶与安

装螺丝之间有高压放电。⑤关机,仔细观察,发现硅橡胶上有一炭化焦点。

以上证明:故障是阳极25KV高压击穿硅橡胶绝缘层,对外壳放电所致。

3、修复方法

(1)检修前打开抽湿机,把室内湿度降到50%左右。

(2)戴上口罩,防止人体呼出热气在检修部位上结露。

(3)用手术刀,切除炭化物,但不能划伤电极,以防产生毛刺,引发尖端放电。

(4)用电吹风把所挖部位暖吹几下,以驱潮气,但切勿太近增强管,以防玻璃壳局部过

热而发生内爆。

(5)用704硅橡胶填满、覆盖所挖部位,并尽可能填厚一点,以增加绝缘强度。

(6)控制室内湿度在70%左右,让704硅橡胶充分吸收空气水份固化。

(7)约经48小时,硅橡胶固化完毕。连上电源线,通电试机,按下透视功能键,未见有

高压打火。

(8)依序安装复原,开机透视,影像正常,无打火声,也无干扰亮线,检修成功。 天气潮湿,容易引起高压电路打火。本故障中,影像增强器高压打火是因为原封装的硅橡

胶绝缘强度降低,在潮湿空气诱发下,被高压击穿所致。

四、小结

聚焦电压失常,使得影像增强管聚焦不良,影像模糊。检修中,根据串联电路分压特点,列出分压等式,经计算分析,就判断出分压电路是否工作正常;同时,对于销毁的电阻R21,利用该电阻两端的电压降,再应用分压等式,就准确、快速地求出该电阻阻值。整个分析计

算过程中,充分利用串联电路分压特点,使分析排除故障准而快。

高压打火,是高压绝缘强度降低,加之潮湿而引发的。初修时,由于缺乏经验,修复效果欠佳,使用中也没严格控制机房温湿度,使得到了下年潮湿气候到来时,故障又再发生。吃一堑长一智,经分析故障发生规律和总结经验,改进了维修方法,同时也采取了措施,确保在潮湿天气时,室内湿度保持在60%左右,室外内温差≤6℃,使机器保持干燥,防止了潮

湿和结露,故障再没出现。

影像增强器失真故障及处理

影像增强器出现故障通常有两种情况:一种是完全没有图像;另外一种则是几何形状从来不能与相应物体的形状成完美的比例,通常把这个现象称为图像失真,主要原因在影像增强器本身,两种类型的失真:一种是圆均衡几何失真;另一种是不对称,通常称为S失真。

(1) 几何失真

几何失真的原因是将X射线图像投射到一个曲面上,入口平面上一个物体O在输入屏幕的边缘(Sb) 产生的图像要比中间(Sc) 产生的图像大,这种(正的) 失真与输入屏幕的几何形状

以及X射线源的位置有关,因此被称为几何失真。

一个具有负失真的透镜将会部分的补偿由于输入屏幕的曲率造成的正的失真,因此可以减弱输出图像的总的失真,影像增强器工作在正常操作模式下的情况,虽然通过设计合适的电子透镜可以对失真有一定程度的减弱,但是总的失真仍然保持较大正性,对方形物体会产生特有的扇形失真,而引起该故障的最终原因是由于24v供电电源低导致,因此高压装置是引

起此故障的主要原因。

(2) 积分失真

另一种类型的失真称为S失真,这是因为直线形物体特有的S形图像,这个现象是由于地球磁场或周围设备造成的杂散磁场的干扰引起的,由于这个原因,大多数影像增强器都有一个一体化的铁镍铜锰铬磁性合金(mu - metal) 制成的防护罩以保护电子透镜不受外部磁场

的干扰,尽可能的减小S失真。

结论:

影像增强器失真故障是常见故障,当视频信号的地线断开时也会出现如同积分失真的故障现象,失真现象的维修通常的方法,首先检测电源供电是否正常,其次确认视频信号线的地线是否良好,最后检测影响增强器高压驱动电路各测试点电压是否正常,如果是影响增强器真空部分由于老化而产生失真,则是无法维修的,因此失真的故障需要均衡各种因素而做出正

确的维修方案。

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