CN108777909A - 一种用于检测x射线球管电流的自动保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于检测X射线球管电流的自动保护装置，属于医疗器械技术领域。它包括测试设备的输入单元、X射线球管的输出单元、取样单元、放大单元、基准单元、反馈单元、逻辑运算单元和控制单元，输入单元、输出单元、取样单元、放大单元、基准单元、反馈单元、逻辑运算单元和控制单元依次连接成一个回路；放大单元与反馈单元连接；通过检测输出单元输出的管电流信号，经过取样、放大、调整以及反馈控制，实现测试设备与X射线球管形成闭环系统，经该闭环系统对测试设备内的高压输出进行有效控制。本发明通过检测到管电流有异常变化时，可快速切断检测设备的高压输出，保护了测试设备内的元器件，增加了设备的稳定性和可靠性。

Description

一种用于检测X射线球管电流的自动保护装置
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，尤其是一种用于检测X射线球管电流的自动保护装置。
背景技术
现有的医用X射线球管的检测设备，其使用的高压由网电经整流产生直流高压。管电压及管电流的检测是用KV表和mA表进行，无法与检测设备形成闭环系统。在测试时，如果X射线管有放电现象，会产生超高压，很容易烧坏检测设备内的元器件，给生产和维修带来很多不便。
发明内容
为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种用于检测X射线球管电流的自动保护装置。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种用于检测X射线球管电流的自动保护装置，它包括测试设备的输入单元、X射线球管的输出单元、取样单元、放大单元、基准单元、反馈单元、逻辑运算单元和控制单元，测试设备的输入单元、X射线球管的输出单元、取样单元、放大单元、基准单元、反馈单元、逻辑运算单元和控制单元依次连接成一个回路；放大单元与反馈单元连接；通过检测X射线球管的输出单元输出的管电流信号，经过取样、放大、调整以及反馈控制，实现测试设备与X射线球管形成闭环系统，经该闭环系统对测试设备内的高压输出进行有效控制。
进一步地，X射线球管的输出单元输出的管电流信号送给取样单元；取样单元将检测到的管电流取样信号进行电压转换后送给放大单元；放大单元将检测到的电压信号进行比例加法运算；反馈单元将经过处理后的电压信号与基准单元的基准电压信号进行误差放大和闭环调整，经反馈调整后的电压信号送给逻辑运算单元去驱动控制单元的控制元件；控制单元将控制元件与测试设备的输入单元形成闭环系统，通过闭环控制信号监测和控制管电流的变化；控制单元受闭环反馈信号的控制，输出开关信号控制测试设备的输入单元的手开关信号的输入，手开关信号控制测试设备的输入单元的高压输出。
进一步地，通过设定闭环系统反馈电阻值的大小，来调节自动保护装置的报警参数值。
有益效果：
1.本发明利用X射线球管电流对栅极电压的响应速度快的特性，通过检测X射线球管电流的异常变化，快速切断测试设备的高压输出，具有过载和过流保护功能，保护了测试设备内的元器件，增加了测试设备的稳定性和可靠性，降低了设备维修成本。
2.本发明通过设定闭环系统反馈电阻值的大小，可以调节自动保护装置的报警参数值，快速切断检测设备的高压输出，满足其系统要求，通过自动保护装置保护测试设备的要求。
附图说明
图1为本发明一实施例的用于检测X射线球管电流的自动保护装置的原理框图；
图2为本发明一实施例的X射线球管的电路图；
图3为本发明一实施例的除X射线球管以外的自动保护装置电路图；
图中：1-输入单元、2-输出单元、3-取样单元、4-放大单元、5-基准单元、6-反馈单元、7-逻辑运算单元、8-控制单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例提出一种用于检测X射线球管电流的自动保护装置，如图1所示，它包括测试设备的输入单元1、X射线球管的输出单元2、取样单元3、放大单元4、基准单元5、反馈单元6、逻辑运算单元7和控制单元8，测试设备的输入单元1、X射线球管的输出单元2、取样单元3、放大单元4、基准单元5、反馈单元6、逻辑运算单元7和控制单元8依次连接成一个回路；放大单元4与反馈单元6连接。
如图2所示，输出单元2由电阻R3、R4、R5、二极管D5、D6、瞬变双向二极管D7、稳压管D8、电解电容C5、电容C6和电流检测端口P1组成，电阻R4并联在电阻R3的两端，与二极管D5和二极管D6串联，二极管D5的阳极与二极管D6的阴极之间并联一个电流检测端口P1，二极管D6的阴极连接稳压管D8的阳极和瞬变双向二极管D7的一端并接地，瞬变双向二极管D7的另一端和稳压管D8的阴极与电阻R3连接，电解电容C5的阳极与电容C6的一端连接，电解电容C5的阴极接地，电阻R5的一端作为电流信号mA的输入端，电阻R5的另一端连接电容C6的另一端并接地，电流检测端口P1将检测到的管电流信号送给取样单元3。如图3所示，取样单元3通过精密电阻R1将检测到的电流取样信号变换成直流电压信号后送给放大单元4，放大单元4由运算放大器U1A(LF412)及其负载组成，放大单元4将运算放大后的电压信号做比例加法运算，比例加法运算后的电压信号送给反馈单元6，反馈单元6由电压跟随器U2A、U2B(TL082)及反馈电阻R6等组成，反馈单元6使用电压跟随器U2A、U2B(TL082)电路进行阻抗匹配，防止其输入输出电路的干扰，将经过处理后的电压信号与基准单元5的基准电压信号进行误差放大和闭环调整，基准单元5由精密基准电压模块U4(REF01)组成，经过闭环调整后的电压信号送给逻辑运算单元7，逻辑运算单元7由集成块U3A(4023)CMOS及其负载组成，逻辑运算单元7将闭环调整后的电压信号进行逻辑运算，逻辑运算后的信号送给控制单元8，控制单元8由三极管Q1(C1815)及继电器J1(TQ2-12V)等组成，测试设备的输入单元1由测试手开关K1组成，通过测试手开关K1与继电器J1(TQ2-12V)的常闭触点串联连接形成闭环系统，通过闭环控制信号监测和控制管电流的变化，如果闭环系统监测到管电流变化异常，可快速关断测试设备的输入单元1，使测试设备无高压输出,从而保护了测试设备内的元器件。控制单元8还受闭环系统反馈信号的控制，输出开关信号控制输入单元1的手开关K1信号的输入。如图2所示，输入单元1将受控的高压信号通过X1和Y1、X2和Y2端口分别送给X射线球管内的升压变压器T1、T2的输入端,升压变压器T1、T2的输出端分别经过高压二极管D1和D2、D3和D4转换成一组电流信号mA送给X射线球管的输出单元2，输出单元2将检测到的管电流进行调整。
在医疗设备生产过程中，测试PLX112X射线球管功率时，X射线球管或高压包等元器件在测试过程中遇到质量不合格的配件时，会产生放电现象，在放电瞬间管电流会有很大的电流输出，从而烧坏测试设备内的IGBT等元器件。使用本发明的装置时，通过闭环系统反馈电阻(精密电阻R1)的阻值，设定好报警参数值，如果在测试过程中X射线球管产生放电现象时，管电流达到报警参数值时，手开关信号自动关闭，可以快速切断测试设备内的高压输出，保护了测试设备内的元器件。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.一种用于检测X射线球管电流的自动保护装置，它包括测试设备的输入单元(1)、X射线球管的输出单元(2)、取样单元(3)、放大单元(4)、基准单元(5)、反馈单元(6)、逻辑运算单元(7)和控制单元(8)，其特征在于：所述测试设备的输入单元(1)、所述X射线球管的输出单元(2)、所述取样单元(3)、所述放大单元(4)、所述基准单元(5)、所述反馈单元(6)、所述逻辑运算单元(7)和所述控制单元(8)依次连接成一个回路；所述放大单元(4)与所述反馈单元(6)连接；通过检测所述X射线球管的输出单元(2)输出的管电流信号，经过取样、放大、调整以及反馈控制，实现测试设备与X射线球管形成闭环系统，经该闭环系统对测试设备内的高压输出进行有效控制。
2.根据权利要求1所述的用于检测X射线球管电流的自动保护装置，其特征在于：所述X射线球管的输出单元(2)输出的管电流信号送给所述取样单元(3)；所述取样单元(3)将检测到的管电流取样信号进行电压转换后送给所述放大单元(4)；所述放大单元(4)将检测到的电压信号进行比例加法运算；所述反馈单元(6)将经过处理后的电压信号与所述基准单元(5)的基准电压信号进行误差放大和闭环调整，经反馈调整后的电压信号送给所述逻辑运算单元(7)去驱动所述控制单元(8)的控制元件；所述控制单元(8)将控制元件与所述测试设备的输入单元(1)形成闭环系统，通过闭环控制信号监测和控制管电流的变化；所述控制单元(8)受闭环反馈信号的控制，输出开关信号控制所述测试设备的输入单元(1)的手开关信号的输入，手开关信号控制所述测试设备的输入单元(1)的高压输出。
3.根据权利要求1或2所述的用于检测X射线球管电流的自动保护装置，其特征在于：通过设定闭环系统反馈电阻值的大小，来调节自动保护装置的报警参数值。
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