Начало >> Статьи >> Архивы >> Рентгеновские аппараты

Защита трубки от перегрузки - 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

Защита трубки от перегрузки в диагностических аппаратах обычно преследует ограниченную цель — защищать трубку при одиночных снимках. Настоятельная потребность в такой защите обусловливается тем, что трубка работает при снимке в неустановившемся тепловом режиме и температура фокусного пятна при больших нагрузках в течение долей секунды приближается к предельно допустимому значению. Распространение получили такие системы защиты, при которых автоматически не допускается включения высокого напряжения, если при предварительно установленных значениях регулируемых величин нагрузка трубки должна превзойти предельную (коэффициент нагрузки превысит единицу).
Таким образом, устройства для защиты трубки от перегрузки органически связаны с устройствами для предварительной установки режима и их часто называют вместе автоматикой рентгенодиагностического аппарата. Становление этой автоматики происходило в середине 30-х гг. [Л. 213—215]. Мы приведем здесь примеры устройств для защиты трубки от перегрузки в сочетании с системой уставок кВ-мА-с.
На рис. 5-34 изображена в упрощенном виде система защиты трубки от перегрузки в отечественных аппаратах АРД-2. До включения высокого напряжения напряжение вспомогательного трансформатора  выпрямленное мостом из низковольтных выпрямителей, возбуждает ток в цепи реле Р3.

Рис. 5-34. Принципиальная схема защиты трубки от перегрузки в аппарате АРД-2.
Этот ток зависит от сопротивления резистора R1, который регулируется переключателем П1 , спаренным с переключателем токов; отводы резистора R1 подобраны так, что токи в цепи в точности равняются соответственным уставкам анодного тока трубки. Реле Р3 имеет отводы, идущие к переключателю П2, связанному с коммутатором регулировки напряжения; отводы реле подобраны таким образом, что при неизменном токе реле его м. д. с. изменяется пропорционально ряду чисел в шкале уставок напряжения. Таким образом, при регулировке напряжения и тока м. д. с. изменяется пропорционально произведению кВ х мА, т. е. мощности трубки. Резисторы R3 и R4, включенные параллельно реле РЗ, учитывают зависимость допустимой мощности от выдержки. Они имеют переключатели R3 и R4 (отдельно для каждого фокуса трубки), связанные с переключателем выдержки (у реле времени) и уменьшающие сопротивление с уменьшением выдержки, что соответствует


Рис. 5-35. Принципиальная схема защиты трубки от перегрузки с указателем коэффициента грузки, используемая в ряде отечественных аппаратов.
увеличению допустимой мощности. Параметры схемы подобраны таким образом, что когда (при любой выдержке) коэффициент нагрузки трубки становится равным единице, реле Р3 возбуждается и замыкает вспомогательную цепь; это в свою очередь приводит (посредством промежуточного реле, отсутствующего на рисунке) к разрыву цепи катушки электромагнитного контактора, и высокое напряжение не может быть включено.
Система защиты продолжает действовать и после включения высокого напряжения, отключал последнее, если анодный ток трубки по каким-либо причинам настолько возрастет против уставки, что коэффициент нагрузки превысит единицу. Для этого при включении -высокого напряжения промежуточное реле ΠΡ отключает  вспомогательный трансформатор, и через реле Р3 начинает протекать ток главного трансформатора, выпрямляемый теми же низковольтными выпрямителями и пропорциональный току трубки.
Таким образом, мы здесь имеем дело с системой, подсчитывающей при предварительной установке напряжения, ток, выдержку и коэффициент нагрузки и воздействующей на отключающее реле при коэффициенте нагрузки, большем единицы.
В более развитом виде этот принцип использован в системе защиты, примененной в ряде отечественных аппаратов (рис. 5-35). Устройство защиты можно разделить здесь на три части: вычислительную, измерительную и релейную.

Первая часть, вычисляющая коэффициент нагрузки, состоит из четырех измерительных автотрансформаторов. На вход первого автотрансформатора подается от регулировочного автотрансформатора напряжение, пропорциональное напряжению на трубке. На выходе этого автотрансформатора имеется переключатель П1 связанный с переключателем токов трубки, причем отводы автотрансформатора подобраны так, что при неизменном напряжении питания напряжение на отводах пропорционально ряду чисел в шкале уставок тока. В результате напряжение на выходе первого измерительного автотрансформатора при подборе напряжения и тока (до включения высокого напряжения) будет изменяться пропорционально произведению кВХмА, т. е. пропорционально мощности трубки.
Переключатели остальных трех измерительных автотрансформаторов связаны с регулировкой выдержки. Каждый из этих автотрансформаторов относится к определенному фокусу рентгеновской трубки: один — к малому фокусу двухфокусной трубки с неподвижным анодом, другой — к большому и третий — к фокусу трубки с вращающимся анодом. Отводы каждого из автотрансформаторов подобраны таким образом, что при неизменном напряжении питания (неизменной мощности трубки) выходное напряжение возрастает обратно пропорционально ряду допустимых мощностей, соответствующих (по нагрузочной характеристике данного фокуса) ряду чисел в шкале уставок выдержки.
В итоге напряжение на выходе каждого из трех автотрансформаторов при предварительной установке напряжения, тока и выдержки будет изменяться пропорционально произведению
т. е. пропорционально коэффициенту нагрузки трубки.
Измерительная часть устройства защиты состоит из магнитоэлектрического прибора, градуированного непосредственно в процентах нагрузки и включенного через мост с низковольтными выпрямителями. Параллельно измерительной системе включен газоразрядный стабилитрон, зажигающийся при коэффициенте нагрузки 1,15— 1,2 и предохраняющий прибор при больших значениях этого коэффициента. Наличие измерительного прибора, указывающего коэффициент нагрузки, позволяет при
каждом снимке оценивать нагрузку трубки, что представляется полезным, поскольку о г коэффициента нагрузки зависит срок службы трубки. Этот прибор удобен также при прицельных и серийных снимках, когда допустимый коэффициент нагрузки меньше единицы.
Релейная часть устройства защиты представляет собой максимальное реле, отключающее цепь катушки электромагнитного контактора, если коэффициент нагрузки превысит 1,0—1,05. Здесь применена схема с включением электромагнитного реле в анодную цепь тиратрона и подачей выпрямленного измеряемого напряжения на его сетку. При увеличении коэффициента нагрузки увеличивается отрицательное смещение на сетке; при коэффициенте нагрузки 1,0—1,05 тиратрон гаснет и реле отключается. Для увеличения коэффициента возврата в сеточную цепь помимо выпрямителя включена еще неоновая лампа. В аппаратах РУМ-10 релейная часть исполняет двойную задачу, отключая цепь катушки электромагнитного контактора также при рассогласовании напряжений в системе компенсации падения напряжения (рис. 5-23).
Примером системы, в которой для защиты трубки от перегрузки используется электрическая схема отбора допустимых комбинаций напряжения, тока и выдержки, является система «квантик-контроль» [Л. 216], представленная на рис. 5-36. На общей оси с переключателем напряжения находится барабан с несколькими рядами контактов, изображенный в развернутом виде. Каждому горизонтальному ряду контактов соответствует своя щетка, движущаяся по контактам при переключении напряжения. Все щетки соединяются с переключателем мА, спаренным с переключателем токов. Барабан помимо контактов имеет еще ряд колец (на рис. 5-36 эти кольца изображены внизу), а каждому кольцу также соответствует своя щетка; эти щетки соединяются с переключателем с, спаренным с переключателем выдержек реле времени, причем щетка переключателя с (изображенная на рис. 5-36 в виде полукруга) при движении от большей выдержки к меньшей закорачивает контакты переключателя. Каждый из контактов барабана соединяется с одним из колец, т. е. каждому контакту барабана придается определенная (предельно допустимая) выдержка в соответствии с нагрузочными характеристиками рентгеновской трубки.

В случае, если выбранная комбинация напряжения, тока и выдержки допустима, электрическая цепь отбора, проходящая через барабан и переключатели мА и c, замкнута и ток от трансформатора низкого напряжения возбуждает промежуточное реле ПР, замыкающие контакты которого замыкают цепь катушки главного контактора и позволяют включить высокое напряжение.

Рис. 5-36. Принципиальная схема защиты трубки от перегрузки по системе «квантик контроль».
Если комбинация оказывается недопустимой, то цепь отбора разрывается и высокое напряжение не может быть включено.
Защита трубки от перегрузки будет расширена, если ввести дополнительное устройство, учитывающее предшествующую нагрузку. Принципы, на основе которых может быть создана такая расширенная защита, изложены в [Л. 217].



 
« Религия и психические болезни   Рентгенодиагностика заболеваний костей и суставов »