CN102833938A - 直线加速器加速管恒温水冷系统温差联动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线加速器加速管恒温温差联动控制装置，该装置包括设置在加速管水套进口端的进口温度传感器、设置在加速管水套出口端的出口温度传感器，进口温度传感器与进口温度控制仪连接，出口温度传感器与出口温度控制仪连接；加速管水套进口端与出口端之间通过冷却水管连接；在冷却水管上设有恒温系统；在冷却水管上位于加速管水套出口处设有水泵和流量开关。本发明能确保加速管处于温度受控与保护的状态，从而保证加速管满足加速器指标不受影响，也保证了工业辐照和肿瘤治疗质量。

Description

直线加速器加速管恒温水冷系统温差联动控制装置

技术领域

本发明涉及一种直线电子加速器的核心部件加速管，具体地说是一种直线电子加速器加速管恒温水冷系统、温差联动控制装置。

背景技术

目前，直线加速器得到了广泛应用，直线加速器包括医用直线加速器和工业辐照直线加速器，前者用于肿瘤病人放疗，后者用于工业辐照产品应用，如半导体器件辐照改性，食品类辐照杀菌保鲜，医疗用品辐照消毒杀菌，高份子材料辐照改性等。

加速管是直线加速器中最重要的核心部件，素有加速器心脏之称，无论医用加速器还是工业辐照加速器，直线加速器工作时，要求加速管处于恒温状态，加速管进口端和出口端温度差要≤1℃，否则会影响加速器能量的稳定性及相关技术指标的稳定性，最终直接影响工业产品辐照质量及肿瘤病人的治疗效果。

目前直线加速器恒温系统是利用单一的加速管进口或出口设定的恒温供水控制方法，即设定加速管进口端或出口端的工作温差为≤1℃，超过此值范围报警。

此方法对于医用加速器低功率加速管产生的热耗要小，即加速管产生的温差对加速器指标影响要小，但对大功率工业辐照加速器的加速管，由于其自身产生热耗大，设定加速管进口端或出口端工作温度≤1℃难于保证其进口端与出口端误差精度。其存在问题是：1、如在设定正常值温度给加速管进口端供水时，但不能保证加速管出口端温度与进口端温度的温度差在±1℃范围内，并且，一旦加速管水路受阻，进口端温度仍正常，则不会报警。2、如当设定正常值温度给加速管出口端供水时，虽其符合工作正常温度，不报警，但不能保证进口端温度在设定值范围内。3、当欠流量、无流量，特别是加速管水路阻塞时，短时间内温度仍显示正常，却导致加速管工作状态不正常，也不会报警，影响加速管指标，降低辐照质量，而且易造成加速管损坏。

发明内容

为克服现有技术不足，本发明的目的是提供一种直线加速器加速管恒温水冷系统温差联动控制装置，该装置根据加速管功率损耗计算得到加速管两端的温差，调节开关流量计，确定供水流量，保证加速管两端温差≤1℃；同时采用加速管进口、出口两端温度双向监测显示报警；增加超小型流量计，具有监测显示、调节、报警、保护功能，采用三项联动控制与保护功能，确保加速管两端温度处于温差受控与保护的状态，从而保证加速管满足加速器指标不受影响，最终保证了工业辐照和肿瘤治疗质量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种直线加速器加速管恒温温差联动控制装置，其特征在于：该装置包括设置在加速管水套进口端的进口温度传感器、设置在加速管水套出口端的出口温度传感器，进口温度传感器与进口温度控制仪连接，出口温度传感器与出口温度控制仪连接；加速管水套进口端与出口端之间通过冷却水管连接；在冷却水管上设有恒温供水系统；在冷却水管上设有流量控制开关和位于加速管水套进口处的水泵。

本发明在进口温度控制仪上设有显示及报警装置；在出口温度控制仪上设有显示及报警装置。在加速管出口端设有流量显示、调节和报警装置。

本发明中，进口温度控制仪设定的进口温度为20-40℃范围内可取其中任意一点为设定值，报警温度为高于设定温度1℃或低于设定温度1℃；出口温度控制仪设定的出口温度为进口温度+1.0℃内；报警温度为高于设定的出口温度0.5℃。优选的：进口温度控制仪设定的进口温度为35℃，报警温度为高于设定温度1℃或低于设定温度1℃；出口温度控制仪设定的出口温度为36℃，报警温度为高于36.5℃。流量开关的报警条件为≤3.6T/h。

本发明的优点是：

1、本发明采用联合恒温控制保护措施，确保加速管两端温度差处于小于1度的调节、受控及保护状态，从而保证了加速管两端的恒温温差指标，最终提高了与其相关的加速器关键技术指标：能量参数及其稳定性和总物理指标的稳定性，从而保证了辐照和治疗质黄量。

2、采用小型流量控制开关，体积小，重量轻，可显示监控。 用来调节加速管出口水流量并保护，从而保证加速管进口端与出口端温度差精度。当加速管水路受阻，或欠流量又可报警，增加了保护范围。特别是当冷却水管阻塞、甚至无流量时，由于短时间内空气温度仍显示正常，不会报警，实际上此时加速管工作状态不正常，易造成加速管损坏。当加速管两端温差大于1度，调节流量开关，增加流量值来调节温差，使之在合格范围内。因此增加小型流量开关非常重要，能保护加速管不受损坏。

3，本发明方法直观，实用，具有温度控制、流量控制联动及保护功能，各受控点处于全方位受控状态，只要其中任何一点控制就可停止加速管工作，保护加速管不受损坏。

采用本发明，直线加速器加速管工作时，实现加速管进口温度控制与保护、出口温度控制与保护以及流量控制与保护的三重联动控制加速管温度精度，保证了加速管恒温精度，有利于加速器总体技术指标实现，保证了辐照品质；同时也保护了加速管。本发明适用于工业辐照和肿瘤治疗中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

一种本发明所述的直线加速器加速管恒温温差联动控制装置，见图1，该装置包括设置在加速管水套1进口端的进口温度传感器2、设置在加速管水套1出口端的出口温度传感器3，进口温度传感器2与进口温度控制仪4连接，出口温度传感器3与出口温度控制仪5连接。在进口温度控制仪4上设有显示及报警装置；在出口温度控制仪5上设有显示及报警装置。进口温度控制仪4设定的温度为35℃，报警温度为低于34℃或高于36℃；出口温度控制仪5设定的温度为35+1.0℃，即36℃；报警温度为高于36.5℃。加速管水套1进口端与出口端之间通过冷却水管6连接；在冷却水管6上设有恒温系统8；在冷却水管6上位于加速管水套1进口处设有水泵7，在冷却水管6上设有流量开关9。流量开关9与报警装置连接。流量开关9的报警条件为≤3.6T/h。

加速管入口温度控制及保护方法：

通过加速管进口处的进口温度传感器2测定水温，进口温度控制仪4可手动设定工作温度与保护的温度范围，通过进口温度控制仪输出的节点信号控制入口的水温范围，通过外电路的比较，测出加速管入口的温度。当入口的水温不在设定的温度偏差范围内时，输出的触点断开信号，即断开加速器报故障。同理，加速管出口处温度保护也是如此。

设加速管功率最大Pmax=4KW；

要求加速管入出口两端温差△T≤1℃；

△T按1℃计算，则流量W=0.86*P（KW）/△T（℃）≈3.4T/ h

取流量W=4T/ h，即△T〈1℃，符合要求。我们加速器实际运行中加速管两端温差为0.6-0.7度，全部参数处于受控及保护状态。

材料选择：温度传感器，型号：Pt100*2；流量开关： 活塞式流量开关， 型号为6T/H；水泵型号：MH1405 1/E380-50-2；进口温度控制仪和出口温度控制仪： WT-80  一般均有温度显示、报警功能。

采用本发明，直线加速器加速管工作时，实现加速管进口温度控制与保护、出口温度控制与保护以及流量控制与保护的三重联动控制加速管温度精度，保证了加速管恒温精度，有利于加速器总体技术指标实现，保证了辐照品质。

Claims (5)

1.一种直线加速器加速管恒温温差联动控制装置，其特征在于：该装置包括设置在加速管水套（1）进口端的进口温度传感器（2）、设置在加速管水套（1）出口端的出口温度传感器（3），进口温度传感器（2）与进口温度控制仪（4）连接，出口温度传感器（3）与出口温度控制仪（5）连接；加速管（1）进口端与出口端之间通过冷却水管（6）连接；在冷却水管（6）上设有恒温系统（8）；在冷却水管（6）上设有流量控制开关（9）和位于加速管水套（1）进口处的水泵（7）。

2.根据权利要求1所述的直线加速器加速管恒温温差联动控制装置，其特征在于：在进口温度控制仪（4）上设有显示及报警装置；在出口温度控制仪（5）上设有显示及报警装置。

3.根据权利要求2所述的直线加速器加速管恒温温差联动控制装置，其特征在于：进口温度控制仪（4）设定的进口温度可取20-40℃范围内任意一点温度为设定值，报警温度为高于设定温度1℃或低于设定温度1℃；出口温度控制仪（5）设定的出口温度为进口温度+1.0℃；报警温度为高于设定的出口温度0.5℃。

4.根据权利要求3所述的直线加速器加速管恒温温差联动控制装置，其特征在于：进口温度控制仪（4）设定的进口温度为35℃，报警温度为高于设定温度1℃或低于设定温度1℃；出口温度控制仪（5）设定的出口温度为36℃，报警温度为高于36.5℃。

5.根据权利要求1所述的直线加速器加速管恒温温差联动控制装置，其特征在于：流量开关（9）的报警条件为流量≤3.6T/h。