Начало >> Статьи >> Архивы >> Рентгеновские аппараты

Контроль напряжения на трубке и ее анодного тока - 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

Во всех рентгеновских аппаратах (за исключением наиболее простых, рассчитанных всего на один-два электрических режима) осуществляется контроль напряжения па трубке и ее анодного тока. Такой контроль необходим, с одной стороны, чтобы не превышать допустимых значений напряжения на трубке и мощности, воспринимаемой ее анодом, а с другой — для оценки, хотя бы приблизительной, рентгеновского эффекта, даваемого трубкой.
В аппаратах, предназначаемых для длительной и повторно-кратковременной работы, контроль напряжения на трубке наиболее просто осуществляется с помощью вольтметра, включенного на выходе регулировочного автотрансформатора, и градуировочных характеристик:

Типичные градуировочные характеристики представлены на рис.3-40. Характеристики при Iа>0 называются     также нагрузочными, характеристика при Iа = 0 — характеристикой холостого хода. Такие характеристики снимаются на заводе-изготовителе и прилагаются к описаниям аппаратов или размещаются на пульте управления.

Рис. 3-40. Типичные градуировочные характеристики рентгеновского аппарата.
I — холостой ход; II и III— нагрузка.
Одному и тому же значению U1 соответствует тем меньшее значение Uа.макc, чем больше ток нагрузки. Это объясняется для данных характеристик падением напряжения в главной цепи после регулировочного автотрансформатора, т. с. в ВЫСОКОВОЛЬТНОМ генераторе. Падение напряжения до и в самом регулировочном автотрансформаторе компенсируется подрегулировкой.
Применением специальных измерительных схем, учитывающих падение напряжения, можно добиться постоянного соотношения между показаниями вольтметра и напряжением на трубке вне зависимости от ее анодного тока. Это позволяет проградуировать вольтметр непосредственно в киловольтах и при работе на аппарате не прибегать к помощи градуировочных характеристик.
В рентгеновских аппаратах для структурного и спектрального анализов с малыми пульсациями напряжения на трубке контроль этого последнего часто осуществляется путем измерения тока делителя, включенного параллельно трубке. Чтобы уменьшить мощность, потребляемую делителем, используют магнитоэлектрические микроамперметры, градуируемые прямо в киловольтах. Хотя они показывают среднее (за период) значение измеряемой величины, погрешность, вносимая по этой причине в измерение максимального значения, невелика ввиду малых пульсаций напряжения.
При рентгенодиагностических снимках выдержка столь мала, что желаемый режим (напряжение, ток) должен устанавливаться перед снимком. Это осуществляется с помощью предпоказывающих приборов или градуированных шкал. Для того чтобы действительное напряжение на трубке соответствовало показаниям предпоказывающего киловольтметра или уставкам шкалы, градуированной в киловольтах, необходимы соответственно измерительная схема, учитывающая ожидаемое падение напряжения во всей главной цепи, или устройства, компенсирующие это падение (§ 5-5).
Из всего сказанного следует, что в современных рентгеновских аппаратах для повседневного контроля ограничиваются косвенным измерением напряжения на трубке. Прямое измерение с целью периодического контроля (например, посредством шарового разрядника) в эксплуатационных условиях сильно затруднено, поскольку все части, находящиеся под высоким напряжением, окружены оболочками, защищающими от прикосновения (и тем самым преграждающие доступ) к этим частям.
Контроль анодного тока рентгеновской трубки осуществляется с помощью магнитоэлектрических миллиамперметров. Миллиамперметр включается в заземленную точку высоковольтной цепи. Если заземляется вывод питающего устройства, то прибор включается последовательно с рентгеновской трубкой, осуществляя таким образом прямое измерение ее анодного тока. Если заземляется средняя точка, то могут представиться различные. случаи.
В однополупериодных схемах через вторичную обмотку главного трансформатора (а тем самым и через заземленную среднюю точку) проходит ток, среднее (за период) значение которого равно среднему значению анодного тока трубки (§ 4-2 и 4-3). Поэтому магнитоэлектрический миллиамперметр, включенный в среднюю точку, как бы осуществляет прямое измерение этого последнего. То же имеет место при использовании любой высоковольтной выпрямительной схемы, если она применяется в сдвоенном варианте, когда включаются последовательно две схемы, из которых у одной заземляется положительный, а у другой — отрицательный вывод. К сдвоенным следует отнести и схемы с общим трансформатором, но разделенными вторичными обмотками, в том числе и схему с двенадцатифазным выпрямлением по рис. 4-28.
В случае симметричных, но несдвоенных схем через среднюю точку (точнее, по участкам цепей, примыкающим к средней точке) проходит чисто переменный ток и прямое измерение анодного тока трубки путем включения миллиамперметра в среднюю точку становится невозможным. Тогда прибегают к косвенному измерению, выпрямляя ток средней точки и создавая измерительную схему, посредством которой среднее значение выпрямленного тока (с малыми погрешностями) будет пропорционально среднему значению анодного тока трубки.

Рис. 3-41. Включение миллиамперметра в среднюю точку при двухполупериодной схеме выпрямления.
ГТ — главный трансформатор; КТ — компенсационный трансформатор.
На рис. 3-41 в качестве примера представлено включение миллиамперметра в среднюю точку при двухполупериодной схеме выпрямления. Вторичный ток главного трансформатора выпрямляется при помощи низковольтных полупроводниковых выпрямителей. Среднее значение выпрямленного тока, на первый взгляд, точно равно среднему значению анод- ното тока трубки. В действительности, однако, емкостный ток, вызываемый собственными емкостями одной половины вторичной обмотки трансформатора (и емкостью одного из трансформаторов накала, если в качестве высоковольтных вентилей используются высоковольтные кенотроны), выпрямляется вместе с основным током. При напряжениях 50 — 100 кВ и анодном токе в несколько миллиампер емкостный ток сравним с током трубки и будет вносить большую погрешность. Поэтому измерительная схема должна иметь компенсационные устройства, уничтожающие или по крайней мере резко сокращающие эту погрешность.

В схеме рис. 3-41 такую роль выполняет компенсационный трансформатор КТ, первичная обмотка которого 1КТ включена параллельно первичной обмотке главного трансформатора, а последовательно со вторичной (2КТ) включен конденсатор С; в результате во вторичной цепи возникает встречный емкостный ток,
величину которого можно подобрать такой, чтобы скомпенсировать основной емкостный ток.
Для защиты миллиамперметра от высокочастотных импульсов тока, возникающих, когда «газит» рентгеновская трубка (или высоковольтный кенотрон), параллельно прибору включается конденсатор емкостью 1—2 мкф, представляющий для этих импульсов сопротивление малой величины. В случае использования измерительной схемы конденсатор включается параллельно всей схеме.
Предел измерения миллиамперметра должен выбираться несколько большим величины наибольшего рабочего тока.
В рентгенодиагностических аппаратах миллиамперметры обычно имеют два предела измерений: один для режима просвечиваний, другой — для режима снимков. Схема переключения для перехода от одного предела к другому должна обеспечивать независимость показаний прибора от переходного сопротивления переключателя. В случае использования измерительной схемы с низковольтными выпрямителями переключение следует осуществлять на стороне переменного тока, чтобы через выпрямители всегда проходил возможно меньший ток.
Ранее в рентгенодиагностических аппаратах при режиме снимков с выдержками менее 0,5—1 с вместо миллиамперметра использовался милликулонметр, представляющий собой магнитоэлектрический прибор со значительно увеличенной инерцией подвижной системы, у которого отброс стрелки при коротких выдержках пропорционален количеству прошедшего через него электричества. В современных рентгенодиагностических аппаратах при всех снимках используются миллиамперметры с возможно малой инерцией подвижной системы.



 
« Религия и психические болезни   Рентгенодиагностика заболеваний костей и суставов »