УЗИ-датчики. Менять или ремонтировать?

1 октября 2020

Любая система имеет свой ресурс. УЗИ-датчики не исключение, они могут выходить из строя даже при самом аккуратном обращении. Обычно поломки датчика одни и те же, с некоторыми еще можно работать, а с некоторыми нужно срочно отдавать УЗИ-датчик в ремонт. Давайте подробно рассмотрим типовые неисправности, их проявления, и разберемся: когда УЗИ-датчик можно отремонтировать, а когда пора покупать новый.

Немного теории

Для начала разберемся, как работает УЗИ-датчик, чтобы было понятно, какой ремонт УЗИ-датчиков нужен в конкретном случае.

УЗИ-датчик работает как источник и приемник ультразвуковых волн. Обе функции построены на пьезоэлементах:

  • Источник УЗИ-датчика представляет собой пьезокристалл, включенный в электрический контур. Он сокращается при подаче напряжения и испускает волну ультразвука. Частота сокращения зависит от частоты электрических импульсов, поэтому УЗИ-аппарат может очень точно регулировать частоту ультразвука для разных исследований. Испускаемый источником звук в разной степени отражается от поверхности разных тканей и возвращается на линзу датчика.
  • Приемник обычно представляет собой решетку из пьезокристаллов. Под воздействием отраженного ультразвука они реагируют на давление звуковой волны и испускают электрический импульс. Обрабатывая силу импульса, время отражения и позиционирование волны на каждом элементе решетки, УЗИ-аппарат строит картинку.

Для правильной развертки изображения нужно определенным образом рассеять исходящий ультразвук. Для этого используют акустическую линзу. От ее состояния главным образом зависит качество изображения.

Параметры преломления и отражения ультразвука сильно зависят от разности плотностей пограничных сред: например, после прохождения через воздух, почти 100% волн отражается от поверхности кожи. Чтобы УЗИ-датчик заглянул глубже, нужно доставлять звуковые волны через куда более плотную, чем воздух, среду. Такой средой является проводящий гель.

Итак. Когда с принципом работы все стало немного яснее, переходим к типовым случаям ремонта УЗИ-датчиков.

Повреждения линзы

Ультразвуковые волны подчиняются законам геометрической оптики, поэтому повреждения линзы заметны сразу: они искажают и портят изображение.

Царапины на линзе УЗИ-датчика вызывают дифракцию звуковых волн, он рассеивается неправильно и датчик получает неверный сигнал. Картинка получается размытой и откалибровать ее невозможно. Мелкие царапины работать не мешают, а вот серьезные — сильно портят изображения.

Царапины так или иначе возникают на поверхности линзы. Как бы аккуратно ни обращались с датчиком, полностью исключить повреждения невозможно. С другой стороны, царапины легко обнаруживаются при простом осмотре датчика.

Царапины легко устраняются: такой ремонт УЗИ-датчиков куда дешевле покупки нового, а по времени он займет всего несколько часов.

Отслаивание защитной пленки линзы обычно тоже заметны невооруженным глазом и на линзе, и на экране при работе с таким дефектом. Пленка может отслаиваться и сама по себе, и вокруг царапины. Эффекты, конечно, разные.

Если пленка просто отслоилась, между ней и поверхностью линзы появляется воздушный пузырь. Помните, что мы говорили о поведении волны на границе сред разной плотности? Правильно, на экране будет появляться белые пятна, которые могут мерцать, но никогда не меняют положения.

Отслоение пленки вокруг царапины обычно заканчиваются мягким, плотным пузырем на поверхности линзы. Это проводящий гель, который набивается под защитную пленку через царапины. На качество картинки такой пузырь влияет не сильно, но работать таким УЗИ-датчиком не удобно.

Замена защитной пленки — быстрая и несложная процедура ремонта УЗИ-датчиков. Датчик еще долго Вам прослужит.

Отслаивание самой акустической линзы УЗИ-датчика — это уже серьезное повреждение, и нужен срочный ремонт УЗИ-датчика. При контакте с воздухом быстро приходят в негодность пьезоэлементы, поэтому смело можно добавить в этот список вообще любое нарушение герметичности датчика.

Отслоившаяся линза может и никак не влиять на качество работы датчика, но разгерметизация и доступ воздуха внутрь корпуса быстро убивает пьезокристаллы. Если выйдет из строя источник или решетка приемника, датчик «умрет».

Ремонтопригодность УЗИ-датчика будет зависеть от того, почему отошла линза. Если просто нарушилась пайка, это легко исправляется. Если линза отвалилась с куском корпуса, например, после случайного удара, то придется менять корпус целиком.

В любой случае — срочно отправляйте УЗИ-датчик в ремонт и он еще долго вам прослужит. А если вы продолжите работу с ним, то очень быстро придется покупать новый.

Повреждения кабеля или коннектора

Вторая по частоте причина ремонта УЗИ-датчика это повреждения кабеля или коннектора датчика. Серьезной угрозы функционированию датчика эти неисправности не представляют, а вот работать с ними становится невозможно: помехи на изображении мешают иногда так сильно, что нельзя вообще понять, что видит врач, не то что поставить верный диагноз.

Повреждения кабеля происходит, главным образом, из-за неправильного обращения или хранения. Кабель нельзя скручивать слишком узким кольцом, сгибать под острым углом и беречь от колес тележек. Всё это приводит к тому, что отдельные проводники в кабеле переламываются и создают шумы при передаче сигнала. На изображении возникают помехи, вертикальные полосы, и блуждающие темные области. Помехи особенно заметны в цветном режиме. Если переламывается большинство проводников, картина может просто исчезать.

Как ни странно, ремонт таких повреждениями возможен даже без замены кабеля. Впрочем, если и придется заменить кабель целиком, это обойдется втрое дешевле, чем покупка нового датчика.

Неисправности коннектора по симптомам примерно такие же, как и переломы кабеля: полосы, пропадающее изображение, полный список возможных помех. Сложность в том, чтобы отличить проблемы коннектора датчика от проблем платы-обработчика, к которой он подключается.

Чаще всего коннектор приходит в негодность просто от износа: при постоянных подключениях и отключениях стираются контакты, разнашивается гнездо коннектора, всё это приводит к тому, что при работе коннектор качается в гнезде и контакты отходят. При диагностике нужно обязательно проверить состояния и коннектора датчика, и ответной части на панели УЗИ-аппарата. Ремонт может требоваться и там, и там.

Не работает пьезоэлемент

Мы разобрались, что пьезоэлемент не любит контакта с воздухом и быстро ломается. Его можно заменить, но это трудоемкий и дорогой процесс. Выгоды от ремонта УЗИ-датчика с «мертвой» решеткой пьезоэлементов не всегда очевидны. Иногда проще купить новый датчик. Поэтому повторим еще раз: при любом нарушении герметичности срочно отправляйте датчик УЗИ в ремонт! Быстрое восстановление герметичности позволит датчику еще должно служить верой и правдой, без замены.

Если вы все-таки решились заменять пьезоэлемент, то готовьтесь к тому, что цена такого ремонта может быть очень разной. Дело в том, что разные датчики могут иметь разное устройство: разное количество пьезоэлементов в решетке, разное назначение этих элементов.

Подведем итог

Как видите, почти все случаи, когда требуется ремонт УЗИ-датчика, возникают вследствие неаккуратного обращения: удары датчиком, неправильное хранение, перегибы и другие механические воздействия на кабель, неаккуратное отключение коннектора и проч.

Почти любое повреждение можно восстановить и продлить жизнь и работоспособность датчика, если вы вовремя обращаетесь в сервисный центр.

Внимательно относитесь к оборудованию, не забывайте регулярно проверять работоспособность датчика и не ленитесь быстро обращаться за ремонтом. Это куда экономнее, чем работать на сломанном датчике до тех пор, пока он станет совсем неремонтопригодным.