CN105188251B - 一种医用加速器恒温水系统 - Google Patents

Abstract

本发明的医用加速器恒温水系统，其包括：加热模块、冷热水箱体、制冷模块、控制模块、检测模块；其中，在医用加速器恒温水系统启动后，制冷模块一直处于工作状态，用于为冷热水箱体内水体制冷；加热模块则只有当检测模块根据两个以上的温度传感器检测到冷热水箱体内水体温度低于设定温度时，被控制模块启动，从而为冷热水箱体内水体加热，直到冷热水箱体内水体温度保持与设定温度一致后停止工作，使得冷热水箱体内水体为恒温水；该恒温水被水泵抽至回水管，通过回水管进入加速管，并通过三个子出水管回到冷热水箱体内。本发明能够保证加速管长期的温度稳定，从而保证了加速管的特征频率稳定。

Description

一种医用加速器恒温水系统

技术领域

本发明属于温度控制技术技术领域，具体涉及一种医用加速器恒温水系统。

背景技术

医用直线加速器是用于癌症放射治疗的大型医疗设备，它通过产生X射线和电子线，对病人体内的肿瘤进行直接照射，从而达到消除或减小肿瘤的目的。中档医用直线加速器一般具备两档以上的X线和五档以上的电子线。可根据用户需要，在规定的范围内设定各档能量，适应各种不同肿瘤的治疗。医用直线加速器包含10几个系统，整机性能指标有相关的标准要求，其中对射线的能量、均整度、剂量稳定性均有明确的规定。为保障加速器长期稳定工作，必须要保持高压调制器、微波系统、真空系统、自动剂量控制系统、自动频率控制系统、自动束流控制系统长期工作稳定。但这些系统的稳定工作并不能完全保证整机各项技术指标的长期稳定，主要原因是环境温度对系统影响。环境温度主要对剂量系统、加速管有较大的影响。自动剂量控制系统具备对环境温度、气压自动修正功能，这样环境温度的变化基本对剂量系统没有影响。

而加速管是医用直线加速器的核心部件，不管是行波还是驻波类型的加速管，全部采用无氧铜经精密加工成高精度谐振腔体，经真空焊接成形。加速管具有较高的温度特性，温度每变化一度，加速管特性频率将变化50KHz，这对加速器的整机性能有较大的影响。常用的水冷系统采用热交换器进行温度控制，因热交换器具有延迟特征，难以控制加速管内部的温度为设置温度。如一种用于医用加速器的恒温、稳压水循环系统，申请号为201020667353.4的中国专利，其通过温度探头测得加速管入口处的水温，若水温高于加速管要求的温度时，通过温控仪控制比例调节阀的开度，从而控制水管中的水流，改变热交换器与水桶中的冷水进行热量交换的程度，从降低加速管入口处的水温。但是这种系统中的热交换器的转换效率无法控制，热交换器通过水管与加速器热交换交换时，入口处的温度和出口处的温度也不同，属于点的交换，导致这种系统存在控制精度低、滞后性的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种医用加速器恒温水系统，本发明采用制冷模块长期工作，用控制模块控制加热装置工作及工作的功率，迟滞特性大为改观，基本可以保证实时控制加速管内部水温。

本发明的医用加速器恒温水系统，其包括：加热模块、冷热水箱体、制冷模块、控制模块、检测模块，外围设备为加速管；

冷热水箱体内设有两个以上的温度传感器，且两个以上的温度传感器均与检测模块连接；加速管的入水口通过回水管与冷热水箱体底部相通，该回水管上设有水泵；加速管的出水口与出水管一端相通，该出水管的另一端分为三个子出水管，且三个子出水管通过冷热水箱体的不同侧面与冷热水箱体内部相通；加热模块与控制模块连接；

其中，在医用加速器恒温水系统启动后，制冷模块一直处于工作状态，用于为冷热水箱体内水体制冷；加热模块则只有当检测模块根据两个以上的温度传感器检测到冷热水箱体内水体温度低于设定温度时，被控制模块启动，从而为冷热水箱体内水体加热，直到冷热水箱体内水体温度保持与设定温度一致后停止工作，使得冷热水箱体内水体为恒温水；该恒温水被水泵抽至回水管，通过回水管进入加速管，并通过三个子出水管回到冷热水箱体内。

进一步的，三个子出水管分别与冷热水箱体的一个侧面相通方式为：

三个子出水管的出水端与冷热水箱体相通的位置处于不同的水平面上，在冷热水箱体内，子出水管的轴线与冷热水箱体连接处的侧面夹角为70度。

进一步的，本发明的医用加速器恒温水系统，还包括：自动加电装置，其为三相微电脑控制开关，根据用户每天工作时间，进行自动加电/断电控制，在用户工作开始前自动将医用加速器恒温水系统运行起来，使设备处于自动加热状态。

进一步的，回水管上设有压力传感器，且回水管通过一个子回水管与冷热水箱体内部相通，该子回水管上设有比例调节阀；压力传感器与检测模块连接，比例调节阀与控制模块连接；

若检测模块检测到压力传感器的压力不满足需求，则控制模块控制比例调节阀打开子回水管的管口比例，回水管内的水体通过子回水管进入冷热水箱体内，对回水管的压力进行调节，直到满足回水管的设定压力需求，并保持比例调节阀相对于回水管的当前管口比例。

进一步的，该系统还包括联保模块，且冷热水箱体内设有液位检测器，出水管上在分为三个子出水管处设有流量检测器；液位检测器、流量检测器、联保模块均与检测模块连接；

若检测模块检测到液位检测器的液位或流量检测器中的流量不满足设定需求时，检测模块向联保模块发出报警信息，联保模块控制自动加电装置停止水泵和加热模块的工作。

进一步的，所述冷凝器为螺旋柱状结构，用空心铜管加工而成，外表面涂覆镍，最大功率运行时能将恒温水冷却至设定温度以下。

进一步的，所述加热器的外壳材质为不锈钢。

本发明具有如下有益效果：

本发明采用了自动加电控制器，能在无人状态下，按设定时间自动启动，保证加速管内部温度长期一致，提高设备的稳定性和使用效率；采用了回水多管路设计，保证冷热水混合模块内部冷热水充分混合，提高了输出恒温水的温度精度；采用多路温度检测，检测信号经MCU处后控制加热装置，提高了控制精度；采用液位检测并报警，提高了系统安全性能。本发明能够保证加速管长期(一年四季，任何地区)的温度稳定，从而保证了加速管的特征频率稳定。

附图说明

图1为本发明的医用加速器恒温水系统示意图。

附图标记为：1-液位检测器、2-多个温度传感器、3-加热模块、4-冷热水箱体、5-制冷模块、6-加速管、7-水泵和8-压力传感器、9-比例调节阀、10-控制模块、11-检测模块与12-联保模块、13-流量检测器。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明的医用加速器恒温水系统，其包括：加热模块3、冷热水箱体4、制冷模块5、控制模块10、检测模块11，外围设备为加速管6；

冷热水箱体4内设有两个以上的温度传感器2，且两个以上的温度传感器2均与检测模块11连接；加速管6的入水口通过回水管与冷热水箱体4底部相通，该回水管上设有水泵7；加速管6的出水口与出水管一端相通，该出水管的另一端分为三个子出水管，且三个子出水管通过冷热水箱体4的不同侧面与冷热水箱体4内部相通；加热模块3与控制模块10连接；

其中，在医用加速器恒温水系统启动后，制冷模块5一直处于工作状态，用于为冷热水箱体4内水体制冷；加热模块3则只有当检测模块11根据两个以上的温度传感器2检测到冷热水箱体4内水体温度低于设定温度时，被控制模块10启动，从而为冷热水箱体4内水体加热，直到冷热水箱体4内水体温度保持与设定温度一致后停止工作，使得冷热水箱体4内水体为恒温水；该恒温水被水泵7抽至回水管，通过回水管进入加速管6，并通过三个子出水管回到冷热水箱体4内。

三个子出水管分别与冷热水箱体4的一个侧面相通方式为：

三个子出水管的出水端与冷热水箱体4相通的位置处于不同的水平面上，在冷热水箱体4内，子出水管的轴线与冷热水箱体4连接处的侧面夹角为70度。

本发明的医用加速器恒温水系统还包括：自动加电装置，其为三相微电脑控制开关，根据用户每天工作时间，进行自动加电/断电控制，在用户工作开始前自动将医用加速器恒温水系统运行起来，使设备处于自动加热状态。

回水管上设有压力传感器8，且回水管通过一个子回水管与冷热水箱体4内部相通，该子回水管上设有比例调节阀9；压力传感器8与检测模块11连接，比例调节阀9与控制模块10连接；

若检测模块11检测到压力传感器8的压力不满足需求，则控制模块10控制比例调节阀9打开子回水管的管口比例，回水管内的水体通过子回水管进入冷热水箱体4内，对回水管的压力进行调节，直到满足回水管的设定压力需求，并保持比例调节阀9相对于回水管的当前管口比例。

该系统还包括联保模块12，且冷热水箱体4内设有液位检测器1，出水管上在分为三个子出水管处设有流量检测器13；液位检测器1、流量检测器13、联保模块12均与检测模块11连接；

若检测模块11检测到液位检测器1的液位或流量检测器13中的流量不满足设定需求时，检测模块11向联保模块12发出报警信息，联保模块12控制自动加电装置停止水泵7和加热模块3的工作。

所述冷凝器为螺旋柱状结构，用空心铜管加工而成，外表面涂覆镍，最大功率运行时能将恒温水冷却至设定温度以下。所述加热器的外壳材质为不锈钢。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种医用加速器恒温水系统，其特征是，它包括：加热模块(3)、冷热水箱体(4)、制冷模块(5)、控制模块(10)、检测模块(11)，外围设备为加速管(6)；

冷热水箱体(4)内设有两个以上的温度传感器(2)，且两个以上的温度传感器(2)均与检测模块(11)连接；加速管(6)的入水口通过回水管与冷热水箱体(4)底部相通，该回水管上设有水泵(7)；加速管(6)的出水口与出水管一端相通，该出水管的另一端分为三个子出水管，且三个子出水管通过冷热水箱体(4)的不同侧面与冷热水箱体(4)内部相通；加热模块(3)与控制模块(10)连接；

其中，在医用加速器恒温水系统启动后，制冷模块(5)一直处于工作状态，用于为冷热水箱体(4)内水体制冷；加热模块(3)则只有当检测模块(11)根据两个以上的温度传感器(2)检测到冷热水箱体(4)内水体温度低于设定温度时，被控制模块(10)启动，从而为冷热水箱体(4)内水体加热，直到冷热水箱体(4)内水体温度保持与设定温度一致后停止工作，使得冷热水箱体(4)内水体为恒温水；该恒温水被水泵(7)抽至回水管，通过回水管进入加速管(6)，并通过三个子出水管回到冷热水箱体(4)内；

所述三个子出水管分别与冷热水箱体(4)的一个侧面相通方式为：

三个子出水管的出水端与冷热水箱体(4)相通的位置处于不同的水平面上，在冷热水箱体(4)内，子出水管的轴线与冷热水箱体(4)连接处的侧面夹角为70度。

2.如权利要求1所述的医用加速器恒温水系统，其特征是，还包括：自动加电装置，其为三相微电脑控制开关，根据用户每天工作时间，进行自动加电/断电控制，在用户工作开始前自动将医用加速器恒温水系统运行起来，使设备处于自动加热状态。

3.如权利要求1或2所述的医用加速器恒温水系统，其特征是，回水管上设有压力传感器(8)，且回水管通过一个子回水管与冷热水箱体(4)内部相通，该子回水管上设有比例调节阀(9)；压力传感器(8)与检测模块(11)连接，比例调节阀(9)与控制模块(10)连接；

若检测模块(11)检测到压力传感器(8)的压力不满足需求，则控制模块(10)控制比例调节阀(9)打开子回水管的管口比例，回水管内的水体通过子回水管进入冷热水箱体(4)内，对回水管的压力进行调节，直到满足回水管的设定压力需求，并保持比例调节阀(9)相对于回水管的当前管口比例。

4.如权利要求3所述的医用加速器恒温水系统，其特征是，该系统还包括联保模块(12)，且冷热水箱体(4)内设有液位检测器(1)，出水管上在分为三个子出水管处设有流量检测器(13)；液位检测器(1)、流量检测器(13)、联保模块(12)均与检测模块(11)连接；

若检测模块(11)检测到液位检测器(1)的液位或流量检测器(13)中的流量不满足设定需求时，检测模块(11)向联保模块(12)发出报警信息，联保模块(12)控制自动加电装置停止水泵(7)和加热模块(3)的工作。

5.如权利要求1所述的医用加速器恒温水系统，其特征是，所述制冷模块(5)为冷凝器，且冷凝器为螺旋柱状结构，用空心铜管加工而成，外表面涂覆镍，最大功率运行时能将恒温水冷却至设定温度以下。

6.如权利要求1所述的医用加速器恒温水系统，其特征是，所述加热模块(3)为加热器，且加热器的外壳材质为不锈钢。