结构组成:
滑环:通常是一个圆形的宽带状环形铜条,作为导电的主体部分,固定在 CT 机的旋转架上,与旋转架同步旋转。其材质需要具备良好的导电性和耐磨性,以保证长时间稳定的电流传输。
碳刷:由碳银合金等材料制成,通过碳刷架将其压紧在滑环上。每组碳刷通常由互相连接的多块碳刷组成,与滑环紧密接触,实现电流和信号的传输。碳刷的质量和性能对滑环的正常工作至关重要,例如碳刷的磨损程度、弹性等都会影响到与滑环的接触效果。
其他部件:还包括碳刷导流铜辫、多圈碳刷压簧、碳刷安装座架及各部分固定螺栓等。多圈碳刷压簧用于保证碳刷始终与滑环保持良好的接触压力;固定螺栓则确保各个部件的牢固安装。
工作原理:
CT 机滑环技术的基本原理是用相互滑动摩擦接触的碳刷与铜环组合来代替传统的电缆连接方式,实现旋转部分的供电、接地及信息传递。当 CT 机的机架旋转时,电源经碳刷传送至滑环,再经滑环传送给旋转部分的各组件,如高压发生器、X 线球管等;同时,扫描过程中产生的控制信号和数据信号等也通过滑环进行传输
。这样使得 CT 机的机架旋转部分能够实现单向的高速旋转,从而大大提高了扫描速度。
类型特点:
低压滑环:目前大多数 CT 机采用低压滑环技术。低压滑环主要用于传输扫描数据和控制指令,其工作电压相对较低,安全性较高。并且由于电压低,对绝缘材料的要求相对较低,制造成本也相对较低,同时能满足 CT 机对数据传输的稳定性和准确性要求,所以得到了广泛应用。
高压滑环:高压滑环技术基本已被淘汰,但在早期的 CT 机中曾有应用。高压滑环主要用于传输高电压的电力,但存在安全风险较高、对绝缘要求苛刻、制造和维护成本高等问题,随着技术的发展逐渐被低压滑环取代。
性能优势:
高传输速率:CT 扫描过程中需要快速采集大量数据,医疗 CT 机滑环能够以极高的速度传输电信号和数据,提高了成像效率,缩短了扫描时间,也有助于实时图像处理,提升图像质量。
优良的电气性能:采用高质量的导电材料和先进的设计,有效降低接触电阻,减少信号损失,保证了图像的清晰度和准确性。
可靠性与耐用性:在材料和结构上进行了特别的优化,能够承受高频率的旋转和不断变化的负载,减少了维护成本,提高了设备的整体使用寿命。
小型化设计:适应现代医疗设备小型化和轻量化的趋势,有助于减轻设备的整体重量,在有限的空间内提供更好的集成性。
适应性强:可以根据不同的应用场景和客户需求进行定制,能够在各种极端环境条件下,如高温、高湿度、强电磁干扰等环境中保持优良的性能。
常见故障:
碳刷磨损:碳刷在长时间的使用过程中会逐渐磨损,当磨损到一定程度时,会导致碳刷与滑环之间的接触电阻增大,影响电流和信号的传输,可能出现扫描中断、图像质量下降等问题。
滑环表面磨损或烧伤:如果碳刷的压力不均匀、碳刷质量不佳或存在异物等情况,可能会导致滑环表面磨损或烧伤,影响滑环的导电性能。
信号干扰:由于 CT 机工作环境中存在各种电磁信号,可能会对滑环传输的信号产生干扰,导致数据传输错误或图像失真。
维护方法:
定期清洁:使用毛刷和吸尘器等工具定期清理扫描架内各部分,特别是滑环和碳刷附近的碳粉等杂质,保持滑环和碳刷的清洁,避免因杂质引起的接触不良或短路等问题。
检查部件状态:定期检查滑环的固定情况,确保其平整、匀称、牢固;检查碳刷的长度、磨损情况、弹性等,及时更换磨损严重或性能不佳的碳刷。
调整压力:检查碳刷的多圈压簧,确保其弹性弹力均匀一致并压在碳刷顶面的中央部位,保证碳刷与滑环之间有合适的接触压力。
避免过载:在使用 CT 机时,应避免长时间连续高负荷运行,以减少滑环和碳刷的磨损,延长其使用寿命。