Начало >> Статьи >> Архивы >> Рентгеновские аппараты

Автоматика в рентгеновских питающих устройствах - Рентгеновские аппараты

Оглавление
Рентгеновские аппараты
Введение
Генерирование рентгеновских лучей
Ослабление рентгеновских лучей веществом
Световозбуждающее и фотографическое действия рентгеновских лучей
Количественная и качественная оценка рентгеновского излучения
Защита от рентгеновских лучей
Применение - рентгенодиагностика
Применение - рентгенотерапия
Применение - рентгенодефектоскопия
Применение - рентгеноструктурный анализ
Применение - рентгеноспектральный анализ
Применение - облучение в технологических целях
Рентгеновские трубки
Электрические характеристики рентгеновских трубок
Рентгеновские излучатели
Высоковольтный рентгеновский кабель
Рентгеновские питающие устройства
Главные трансформаторы
Параметры R, L и С главного трансформатора
Представление о расчете главного трансформатора
Главные трансформаторы с переменным коэффициентом трансформации
Высоковольтные вентили
Высоковольтные генераторы
Регулировка напряжения на трубке и тока трубки
Включение и отключение питающего устройства
Автоматика в рентгеновских питающих устройствах
Стабилизация работы питающего устройства
Контроль напряжения на трубке и ее анодного тока
Выпрямительные схемы рентгеновских питающих устройств
Однополупериодная безвентильная схема
Однополупериодная вентильная схема
Двухполупериодная схема
Схема удваивания с пульсирующим напряжением
Схема удваивания со сглаженным напряжением
Падение напряжения в главной цепи питающего устройства
Перенапряжения в питающих устройствах
Импульсное питание рентгеновской трубки
Рентгенодиагностические аппараты
Рентгенодиагностические исследования
Рентгенодиагностические трубки
Системы регулировок рентгенодиагностического аппарата
Регулировка выдержки
Защита трубки от перегрузки
Реле экспозиции
Падающая нагрузка
Передвижные аппараты
Стационарные аппараты
Усилитель яркости рентгеновского изображения
Рентгенокиносъемка
Рентгенотелевидение
Флюорографические аппараты
Хирургические аппараты
Аппараты для ангиокардиографии
Аппараты для близкофокусной и внутриполостной терапии
Аппараты для глубокой терапии
Рентгенодефектоскопические аппараты
Рентгеновские микроскопы
Рентгеновские аппараты для структурного анализа
Рентгеновские аппараты для спектрального анализа
Рентгеновские аппараты для облучения в технологических целях

В зависимости от того, насколько расширенное представление вкладывается в понятие автоматики, можно указать различные устройства в рентгеновских питающих устройствах (и аппаратах в целом), которые могут быть названы автоматическими:
а)        устройства, отключающие какую-либо цепь или питающее устройств в целом при произвольном повышении или понижении тока или напряжения, например автоматы максимального тока, реле защиты от повышения напряжения;
б)        устройства, автоматически поддерживающие заданный режим какой-либо цепи, — стабилизаторы напряжения или тока;
в)        устройства, отключающие и переключающие при ручном управлении какие-либо цепи в функции двух и более изменяемых величин (т. е. при манипуляции двумя и более рукоятками), например устройства для защиты трубки от перегрузки в рентгенодиагностических аппаратах;
г)         устройства, отключающие и переключающие при ручном управлении какие-либо цепи в функции одной величины (т. е. при манипуляции с одной рукояткой), но с задаваемой выдержкой времени, например реле времени или так называемые реле задержки;
д)        устройства, отключающие и переключающие какие-либо цепи в функции одной величины без задаваемой выдержки времени при условии, что эти отключения и переключения являются не главным, а вспомогательным назначением данной рукоятки, например устройства для компенсации падения напряжения при регулировке тока или, наоборот, для компенсации изменения тока при регулировке напряжения.

Первые две группы содержат устройства, которые могут считаться в полной мере автоматическими. В следующих двух группах указаны устройства, которые правильные называть полуавтоматическими, поскольку их действие всегда обусловлено предварительными ручными манипуляциями. Наконец, в последней группе даны устройства, которые, строго говоря, не могут быть отнесены даже к полуавтоматическим. Тем не менее в рентгенотехнике, в частности в применении к рентгенодиагностическим аппаратам, часто применяется термин «автоматика рентгеновского аппарата», относящийся к сочетанию устройств, соответствующих пунктам «в», «г» и «д» (§ 5-5 и 5-6).
Мы остановимся здесь па: а) защите при коротких замыканиях и перегрузках и б) защите от чрезмерного повышения напряжения при сбросе нагрузки.
Простейшей защитой питающего устройства (и аппарата в целом) при коротких замыканиях, в частности при пробоях на высоком напряжении, являются плавкие предохранители, включаемые в подводящую линию. В современных рентгеновских аппаратах обычно не довольствуются столь несовершенной защитой и применяют максимальные автоматы или максимальные токовые реле. Максимальный автомат обычно включается в подводящую линию и часто служит одновременно сетевым выключателем. Чтобы возникший пробой не успел произвести значительных повреждений, применяются быстродействующие электромагнитные автоматы (без выдержек времени).
Иногда автомат заменяется максимальным токовым реле, обмотка которого включается в первичную или даже вторичную цепь главного трансформатора, а разрывающие контакты — в цепь катушки электромагнитного контактора, размыкающего главную цепь. Контакты реле рассчитываются при этом на небольшую разрывную мощность. В случае включения катушки во вторичную цепь используется заземленная точка этой цепи.
В защите от перегрузки (по мощности) в первую очередь нуждается рентгеновская трубка. Это объясняется тем, что анод имеет малую теплоемкость и его температура с повышением нагрузки возрастает быстро. Функцию защиты трубки при длительной работе можно было бы возложить на максимальный автомат или максимальное токовое реле.
Для того, чтобы автомат пли реле служили защитой трубки от перегрузки, ток выключения должен лишь немного превышать предельно допустимый. Это приведет к тому, что быстродействующий автомат (реле) будет выключаться от пусковых токов. Кроме того, обычные максимальные автоматы и максимальные токовые реле недостаточно надежны при срабатывании от тока, лишь немного превышающего нормальный. Поэтому для защиты трубки целесообразнее применить специальное отключающее реле, которое должно быть, с одной стороны, более инерционным, а с другой, — более падежным.
В современных рентгеновских аппаратах накал рентгеновской трубки, как правило, стабилизируется феррорезонансным стабилизатором. Это сильно повышает стабильность анодного тока трубки и облегчает наблюдение за работой аппарата. В итоге многие рентгеновские аппараты, предназначаемые для повторно-кратковременной или длительной работы, не имеют устройств для защиты трубки от перегрузки.

Рис. 3-30. Схема защиты от чрезмерного повышения напряжения при сбросе нагрузки.
Весьма важна защита трубки от перегрузки в рентгенодиагностических аппаратах при режиме снимков, когда трубка работает при неустановившемся тепловом режиме и температура фокусного пятна в течение долей секунды приближается к предельно допустимому значению.
Примеры устройств такой защиты даются в § 5-5.
Защита от повышения напряжения при сбросе нагрузки применяется в первую очередь в рентгенодиагностических аппаратах, поскольку они работают при повышенных значениях коэффициента а (§ 3-1 и 5-4). Схема такой защиты, которая может быть рекомендована для аппаратов сравнительно малой мощности, представлена на рис. 3-30. Замыкая пусковую кнопку, подаем па первичную обмотку главного трансформатора через контакты контактора Κ1 и резистор R значительно пониженное напряжение. Если цепь накала трубки исправна, то во вторичной цепи главного трансформатора начинает проходить (также пониженный) анодный ток трубки. В заземленную среднюю точку (при однополупериодном питании непосредственно, при двухполупериодном — через низковольтные выпрямители) включена катушка промежуточного реле ПР. Возбуждаясь анодным током, это реле срабатывает и замыкает цепь питания реле времени и контактора К2, включающего первичную обмотку главного трансформатора напрямую.

Рис. 3-31. Схема защиты от чрезмерного повышения напряжения при сбросе нагрузки для более мощных аппаратов.
Отрезок времени между срабатываниями контакторов К1 и Κ2 составляет 0,02—0,04 с. Поскольку к трубке приложено при этом значительно пониженное напряжение, интенсивность излучения мала и не оказывает заметного влияния на почернение пленки. При неисправности в цепи накала анодный ток будет отсутствовать и реле ПР не возбудится.
Схема защиты, которую целесообразно применять в аппаратах большой мощности, представлена на рис. 3-31. Обмотка 1 маломощного трехобмоточного трансформатора включена в цепь накала рентгеновской трубки; переключатель П4 связан с переключением фокусов. На обмотку 2 подается нормированное базовое напряжение. При прохождении нормального тока накала э. д. с. обеих обмоток уравновешивают друг друга (или близки к равновесию), сеточный потенциал тиратрона близок к нулю, тиратрон отперт и через катушку промежуточного реле ПР, контакты которого включены в управляющую цепь, проходит ток. При обрыве или коротком замыкании в цепи накала равновесие в трансформаторе нарушается, отрицательный сеточный потенциал тиратрона возрастает, тиратрон запирается и реле ПР обесточивается.



 
« Религия и психические болезни   Рентгенодиагностика заболеваний костей и суставов »