CN102394025B

CN102394025B - 用于x线机整流电路的模拟实验箱

Info

Publication number: CN102394025B
Application number: CN 201110207656
Authority: CN
Inventors: 刘慧琴; 曹允希; 王晓艳; 韩丰谈
Original assignee: Taishan Medical University
Current assignee: Taishan Medical University
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2031-07-25
Also published as: CN102394025A

Abstract

一种用于X线机整流电路的模拟实验箱，包含有单相全波整流电路实验教学装置（1）、倍压整流电路实验教学装置(2)、三相双重六波整流电路实验教学装置(3)和三相十二波整流电路实验教学装置(4)，通过使用此实验装置，提高了学生理论联系实际的能力。

Description

用于X线机整流电路的模拟实验箱

一、技术领域

本发明涉及一种用于X线机整流电路的模拟实验箱，是一种适应于对从事医学影像设备技术及维护人员进行教学培训时应用的教学实验装置。

二、背景技术

医学影像设备是以非介入方式获取人体内部组织形态和功能影像的设备，是

医生用来窥测人体内部组织、脏器的形态、功能的变化，进行疾病诊断和人体研究的窗口。作为医学影像设备在临床上起着重要的作用。因此提高从事医学影像设备技术人员的业务水平是保证临床应用结果的重要步骤。在医学影像设备中，由于X线机成本低、操作方便、透视效果好等优点被广泛地被使用，而X线管是X线机的重要组成部分，对X线机进行正确地操作，必须要了解X线管的特性，因此用于X线机整流电路的模拟实验箱是一个重要的教学仪器，现在还没有一种用于X线机整流电路的模拟实验箱。

三、发明内容

为了克服上述技术缺点，本发明的目的是提供一种专业基础实训装置，此实验装置有利于学生掌握不同的整流电路在Ｘ线设备高压电路中的应用，加深了对X线管特性的理解。通过使用此实验装置，提高了学生理论联系实际的能力，因此使教学效果得到提高。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：包含有单相全波整流电路实验教学装置、倍压整流电路实验教学装置、三相双重六波整流电路实验教学装置和三相十二波整流电路实验教学装置。

由于设计了用于X线机整流电路的模拟实验箱，对X线机的重要部件X线管的特性进行了分项目进行实验教学，因此有利于提高教学效果，加深了对X线管特性的认识。

本发明设计了，单相全波整流电路实验教学装置1设置为包含有自耦变压器ZB1、变压器T1、桥式整流器C1、电流表mA、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、模拟X线管XG和变压器T2，自耦变压器ZB1的输出端设置为与变压器T1的输入端连接，变压器T1输出端设置有接口A、接口N、接口NE和接口HV，接口N和接口NE设置为与桥式整流器C1的输入端连接，桥式整流器C1的输出端设置为与电流表mA连接，接口A设置为与二极管D1的正极、二极管D2的负极连接，接口HV设置为与二极管D3的负极、二极管D4的正极连接，二极管D1的负极、二极管D4的负极设置为与模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D2的正极、二极管D3的正极设置为与模拟X线管XG的阴极端连接，模拟X线管XG的阴极端设置为与灯丝变压器T2的次级端连接。

本发明设计了，倍压整流电路实验教学装置2设置为包含有自耦变压器ZB1、变压器T1、电流表mA、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、模拟X线管XG和变压器T2，自耦变压器ZB1的输出端设置为与变压器T1的输入端连接，变压器T1的输出端设置有接口A和接口B，接口A设置为与二极管D1的正极、二极管D2的负极连接，二极管D1的负极设置为通过电阻R1和电容C1与二极管D3的正极、模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D2的正极设置为通过电容C2和电阻R2与二极管D4的负极、模拟X线管XG的阴极端连接，二极管D3的负极设置为与二极管D4正极连接，电流表mA的一端设置为与二极管D3的正极连接、另一端设置为与二极管D4负极连接，接口B设置为通过电阻R与二极管D3的负极连接，模拟X线管XG的阴极端设置为与变压器T2的次级端连接。

本发明设计了，三相双重六波整流电路实验教学装置3设置为包含有三相自耦变压器ZB、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12和模拟X线管XG，三相变压器ZB的输出端设置有接口A1、接口B1、接口C1、接口A2、接口B2和接口C2，接口A1、接口B1和接口C1设置为Y型连接，接口A2、接口B2和接口C2设置为Y型连接，二极管D1的正极设置为与二极管D4的负极连接，二极管D2的正极设置为与二极管D5的负极连接，二极管D3的正极设置为与二极管D6的负极连接，二极管D7的正极设置为与二极管D10的负极连接，二极管D8的正极设置为与二极管D11的负极连接，二极管D9的正极设置为与二极管D12的负极连接，接口A1设置为与二极管D1的正极连接，接口B1设置为与二极管D2的正极连接，接口C1设置为与二极管D3的正极连接，接口A2设置为与二极管D7的正极连接，接口B2设置为与二极管D8的正极连接，接口C2设置为与二极管D9的正极连接，二极管D1的负极、二极管D2的负极、二极管D3的负极设置为与模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D10的正极、二极管D11的正极、二极管D12的正极设置为与模拟X线管XG的阴极端连接，二极管D4的正极、二极管D5和正极、二极管D6的正极连接后再设置为与二极管D7的负极、二极管D8的负极、二极管D9的负极连接后的端口连接。

本发明设计了，三相十二波整流电路实验教学装置4设置为包含有三相自耦变压器ZB、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12和模拟X线管XG，三相自耦变压器ZB的输出端设置有接口A1、接口B1、接口C1、接口A2、接口B2和接口C2，接口A1、接口B1和接口C1设置为△型连接，接口A2、接口B2和接口C2设置为Y型连接，二极管D1的正极设置为与二极管D4的负极连接，二极管D2的正极设置为与二极管D5的负极连接，二极管D3的正极设置为与二极管D6的负极连接，二极管D7的正极设置为与二极管D10的负极连接，二极管D8的正极设置为与二极管D11的负极连接，二极管D9的正极设置为与二极管D12的负极连接，接口A1设置为与二极管D1的正极连接，接口B1设置为与二极管D2的正极连接，接口C1设置为与二极管D3的正极连接，接口A2设置为与二极管D7的正极连接，接口B2设置为与二极管D8的正极连接，接口C2设置为与二极管D9的正极连接，二极管D1的负极、二极管D2的负极、二极管D3的负极设置为与模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D10的正极、二极管D11的正极、二极管D12的正极设置为与模拟X线管XG的阴极端连接，二极管D4的正极、二极管D5和正极、二极管D6的正极连接后再设置为与二极管D7的负极、二极管D8的负极、二极管D9的负极连接后的端口连接。

四、附图说明

图1为本发明的方框图：

图2为单相全波整流电路实验教学装置1的电路图：

图3为倍压整流电路实验教学装置2的电路图：

图4为三相双重六波整流电路实验教学装置3的电路图：

图5为三相双重六波整流电路实验教学装置3的三相变压器ZB连接示意图：

图6为三相十二波整流电路实验教学装置4的电路图：

图7为三相十二波整流电路实验教学装置4的三相变压器ZB连接示意图。

五、具体实施方式

图1为本发明的第一个实施例的方框图，结合附图具体说明本实施例，包含有单相全波整流电路实验教学装置1、倍压整流电路实验教学装置2、三相双重六波整流电路实验教学装置3和三相十二波整流电路实验教学装置4。

在本实施例中，单相全波整流电路实验教学装置1设置为包含有自耦变压器ZB1、变压器T1、桥式整流器C1、电流表mA、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、模拟X线管XG和变压器T2，自耦变压器ZB1的输出端设置为与变压器T1的输入端连接，变压器T1输出端设置有接口A、接口N、接口NE和接口HV，接口N和接口NE设置为与桥式整流器C1的输入端连接，桥式整流器C1的输出端设置为与电流表mA连接，接口A设置为与二极管D1的正极、二极管D2的负极连接，接口HV设置为与二极管D3的负极、二极管D4的正极连接，二极管D1的负极、二极管D4的负极设置为与模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D2的正极、二极管D3的正极设置为与模拟X线管XG的阴极端连接，模拟X线管XG的阴极端设置为与灯丝变压器T2的次级端连接。

ZB1为自耦变压器，HV为高压变压器，ZB2为灯丝加热调节自耦变压器，T2为灯丝加热变压器，XG模拟X线管， D1~D4整流管。当X线管灯丝正常加热时，调节自耦变压器ZB1， mA表正常有电流指示，其得电电路为：交流电正半周时，HV（A）→D1→XG阳极→XG阴极→D3→HV（~）→NE→mA表整流二极管→mA（+）→mA（-）→mA表整流二极管→HV（N）；交流电负半周时，HV→D4→XG阳极→XG阴极→D2→HV（A）→N→mA表整流二极管→mA（+）→mA（-）→mA表整流二极管→HV（NE）。

在本实施例中，倍压整流电路实验教学装置2设置为包含有自耦变压器ZB1、变压器T1、电流表mA、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、模拟X线管XG和变压器T2，自耦变压器ZB1的输出端设置为与变压器T1的输入端连接，变压器T1的输出端设置有接口A和接口B，接口A设置为与二极管D1的正极、二极管D2的负极连接，二极管D1的负极设置为通过电阻R1和电容C1与二极管D3的正极、模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D2的正极设置为通过电容C2和电阻R2与二极管D4的负极、模拟X线管XG的阴极端连接，二极管D3的负极设置为与二极管D4正极连接，电流表mA的一端设置为与二极管D3的正极连接、另一端设置为与二极管D4负极连接，接口B设置为通过电阻R与二极管D3的负极连接，模拟X线管XG的阴极端设置为与变压器T2的次级端连接。

ZB1为自耦变压器，V1为高压变压器初级，V2为高压变压器次级，ZB2为灯丝加热调节自耦变压器，T2为灯丝加热变压器，XG模拟X线管， D1~D4整流管；当X线管灯丝正常加热时，调节自耦变压器ZB1， mA表正常有电流指示，倍压整流高压次级电容充电电路为：交流电正半周A端为（+）、B端为（-）时，高压变压器对C1充电，充电回路为：A→D1→R1→C1→D3→E→高压变压器次级B；交流电负半周B端为（+）、A端为（-）时，高压变压器对C2充电，充电回路为： B→E→D4→R2→C2→D2→高压变压器次级A。

在本实施例中，三相双重六波整流电路实验教学装置3设置为包含有三相自耦变压器ZB、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12和模拟X线管XG，三相变压器ZB的输出端设置有接口A1、接口B1、接口C1、接口A2、接口B2和接口C2，接口A1、接口B1和接口C1设置为Y型连接，接口A2、接口B2和接口C2设置为Y型连接，二极管D1的正极设置为与二极管D4的负极连接，二极管D2的正极设置为与二极管D5的负极连接，二极管D3的正极设置为与二极管D6的负极连接，二极管D7的正极设置为与二极管D10的负极连接，二极管D8的正极设置为与二极管D11的负极连接，二极管D9的正极设置为与二极管D12的负极连接，接口A1设置为与二极管D1的正极连接，接口B1设置为与二极管D2的正极连接，接口C1设置为与二极管D3的正极连接，接口A2设置为与二极管D7的正极连接，接口B2设置为与二极管D8的正极连接，接口C2设置为与二极管D9的正极连接，二极管D1的负极、二极管D2的负极、二极管D3的负极设置为与模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D10的正极、二极管D11的正极、二极管D12的正极设置为与模拟X线管XG的阴极端连接，二极管D4的正极、二极管D5和正极、二极管D6的正极连接后再设置为与二极管D7的负极、二极管D8的负极、二极管D9的负极连接后的端口连接。

给三相自耦变压器初级输入380V电源，通过调节旋钮，改变三相自耦变压器次级ZB的输出电压, 三相交流电以正弦交流电、相位差120°进行供电，三相变压器采用初级为Δ，次级为双Y连接，当三相变压器次级得电，在交流电在某一时刻如A1为（+）B1为（-）时，电流流向为：A1（+）→D1→XG→D11→B2→D8→mA表→D5→B1（-）。当交流电在B1为（+）C1为（-）某一时刻时，电流流向为：B1（+）→D2→XG→D12→C2→D9→D6→C1（-）。随着三相交流电的变化，经过X线管整流后在一个周期内得到三相六波电压波形。

在本实施例中，三相十二波整流电路实验教学装置4设置为包含有三相自耦变压器ZB、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12和模拟X线管XG，三相自耦变压器ZB的输出端设置有接口A1、接口B1、接口C1、接口A2、接口B2和接口C2，接口A1、接口B1和接口C1设置为△型连接，接口A2、接口B2和接口C2设置为Y型连接，二极管D1的正极设置为与二极管D4的负极连接，二极管D2的正极设置为与二极管D5的负极连接，二极管D3的正极设置为与二极管D6的负极连接，二极管D7的正极设置为与二极管D10的负极连接，二极管D8的正极设置为与二极管D11的负极连接，二极管D9的正极设置为与二极管D12的负极连接，接口A1设置为与二极管D1的正极连接，接口B1设置为与二极管D2的正极连接，接口C1设置为与二极管D3的正极连接，接口A2设置为与二极管D7的正极连接，接口B2设置为与二极管D8的正极连接，接口C2设置为与二极管D9的正极连接，二极管D1的负极、二极管D2的负极、二极管D3的负极设置为与模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D10的正极、二极管D11的正极、二极管D12的正极设置为与模拟X线管XG的阴极端连接，二极管D4的正极、二极管D5和正极、二极管D6的正极连接后再设置为与二极管D7的负极、二极管D8的负极、二极管D9的负极连接后的端口连接。

给三相自耦变压器初级输入380V电源，通过调节旋钮，改变三相自耦变压器次级ZB的输出电压, 三相交流电以正弦交流电、相位差120°进行供电，三相变压器采用初级为Δ，次级为Δ与Y连接，当三相变压器次级得电，在交流电在某一时刻如A1为（+）B1为（-）时，电流流向为：A1（+）→D1→XG→D11→B2→D8→mA表→D5→B1（-）。当交流电在B为（+）C1为（-）某一时刻时，电流流向为：B（+）→D2→XG→D12→C2→D9→D6→C1（-）。随着三相交流电的变化，经过X线管整流后在一个周期内得到三相十二波电压波形。

本发明具有以下特点：

1、由于设计用于X线机整流电路的模拟实验箱，对X线机的重要部件X线管的特性进行了分项目进行实验教学，有利于学生掌握不同的高压整流电路在Ｘ线设备高压电路中的应用，加深了对X线管特性的理解。通过使用此实验装置，提高了学生理论联系实际的能力。

2、由于设计了单相全波整流电路实验教学装置、倍压整流电路实验教学装置、三相双重六波整流电路实验教学装置和三相十二波整流电路实验教学装置覆盖了X线管特性的所有主要项目，有利于提高学生的操作技能。

3、由于设计了单相全波整流电路实验教学装置、倍压整流电路实验教学装置、三相双重六波整流电路实验教学装置和三相十二波整流电路实验教学装置，与X线管的工作原理相同，模拟程度高，提高了学生的实际操作能力。

在用于X线机整流电路的模拟实验箱的技术领域内，凡是包含有单相全波整流电路教学装置、倍压整流电路实验教学装置、三相双重六波整流电路实验教学装置和三相十二波整流电路实验教学装置的技术内容都在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种用于X线机整流电路的模拟实验箱；其特征是：包含有单相全波整流电路实验教学装置（1）、倍压整流电路实验教学装置(2)、三相双重六波整流电路实验教学装置(3)和三相十二波整流电路实验教学装置(4)，单相全波整流电路实验教学装置（1）设置为包含有自耦变压器ZB1、变压器T1、桥式整流器C1、电流表mA、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、模拟X线管XG和变压器T2，自耦变压器ZB1的输出端设置为与变压器T1的输入端连接，变压器T1输出端设置有接口A、接口N、接口NE和接口HV，接口N和接口NE设置为与桥式整流器C1的输入端连接，桥式整流器C1的输出端设置为与电流表mA连接，接口A设置为与二极管D1的正极、二极管D2的负极连接，接口HV设置为与二极管D3的负极、二极管D4的正极连接，二极管D1的负极、二极管D4的负极设置为与模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D2的正极、二极管D3的正极设置为与模拟X线管XG的阴极端连接，模拟X线管XG的阴极端设置为与灯丝变压器T2的次级端连接，倍压整流电路实验教学装置（2）设置为包含有自耦变压器ZB1、变压器T1、电流表mA、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、电阻R、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、模拟X线管XG和变压器T2，自耦变压器ZB1的输出端设置为与变压器T1的输入端连接，变压器T1的输出端设置有接口A和接口B，接口A设置为与二极管D1的正极、二极管D2的负极连接，二极管D1的负极设置为通过电阻R1和电容C1与二极管D3的正极、模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D2的正极设置为通过电容C2和电阻R2与二极管D4的负极、模拟X线管XG的阴极端连接，二极管D3的负极设置为与二极管D4正极连接，电流表mA的一端设置为与二极管D3的正极连接、另一端设置为与二极管D4负极连接，接口B设置为通过电阻R与二极管D3的负极连接，模拟X线管XG的阴极端设置为与变压器T2的次级端连接，三相双重六波整流电路实验教学装置（3）设置为包含有三相自耦变压器ZB、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12和模拟X线管XG，三相变压器ZB的输出端设置有接口A1、接口B1、接口C1、接口A2、接口B2和接口C2，接口A1、接口B1和接口C1设置为Y型连接，接口A2、接口B2和接口C2设置为Y型连接，二极管D1的正极设置为与二极管D4的负极连接，二极管D2的正极设置为与二极管D5的负极连接，二极管D3的正极设置为与二极管D6的负极连接，二极管D7的正极设置为与二极管D10的负极连接，二极管D8的正极设置为与二极管D11的负极连接，二极管D9的正极设置为与二极管D12的负极连接，接口A1设置为与二极管D1的正极连接，接口B1设置为与二极管D2的正极连接，接口C1设置为与二极管D3的正极连接，接口A2设置为与二极管D7的正极连接，接口B2设置为与二极管D8的正极连接，接口C2设置为与二极管D9的正极连接，二极管D1的负极、二极管D2的负极、二极管D3的负极设置为与模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D10的正极、二极管D11的正极、二极管D12的正极设置为与模拟X线管XG的阴极端连接，二极管D4的正极、二极管D5和正极、二极管D6的正极连接后再设置为与二极管D7的负极、二极管D8的负极、二极管D9的负极连接后的端口连接，三相十二波整流电路实验教学装置（4）设置为包含有三相自耦变压器ZB、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、二极管D12和模拟X线管XG，三相自耦变压器ZB的输出端设置有接口A1、接口B1、接口C1、接口A2、接口B2和接口C2，接口A1、接口B1和接口C1设置为△型连接，接口A2、接口B2和接口C2设置为Y型连接，二极管D1的正极设置为与二极管D4的负极连接，二极管D2的正极设置为与二极管D5的负极连接，二极管D3的正极设置为与二极管D6的负极连接，二极管D7的正极设置为与二极管D10的负极连接，二极管D8的正极设置为与二极管D11的负极连接，二极管D9的正极设置为与二极管D12的负极连接，接口A1设置为与二极管D1的正极连接，接口B1设置为与二极管D2的正极连接，接口C1设置为与二极管D3的正极连接，接口A2设置为与二极管D7的正极连接，接口B2设置为与二极管D8的正极连接，接口C2设置为与二极管D9的正极连接，二极管D1的负极、二极管D2的负极、二极管D3的负极设置为与模拟X线管XG的阳极端连接，二极管D10的正极、二极管D11的正极、二极管D12的正极设置为与模拟X线管XG的阴极端连接，二极管D4的正极、二极管D5和正极、二极管D6的正极连接后再设置为与二极管D7的负极、二极管D8的负极、二极管D9的负极连接后的端口连接。