CN109166436B - X线机三补偿模拟实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种X线机三补偿模拟实验装置，该装置包括用于演示管电压补偿原理及补偿前后差异性的管电压补偿实验装置、用于演示管电流补偿原理及补偿前后差异性的电容电流补偿实验装置以及用于演示管电压变化对管电流影响的空间电荷补偿实验装置。本发明克服了常规X线机和数字X线机无法对三补偿原理及曝光参数变化情况进行演示的缺点，可直观演示三补偿电路原理及关键曝光参数三补偿前后的差异性。另外，本发明具有电路结构简单、成本低等优点，可较好满足X线机设备理论及实践教学、技术人员培训等方面的要求。

Description

X线机三补偿模拟实验装置

技术领域

本发明涉及一种用于X线机的三补偿模拟实验装置，尤其涉及一种适应于医学院校及医疗设备生产厂家对学生和相关技术人员进行X线设备实验教学及培训的模拟实验装置。

背景技术

医学影像设备是用来对人体内部组织、脏器形态、功能变化等进行疾病诊断的设备。其中，X线机设备由于功能强、成本低、操作方便、检查费用低等优点而被广泛应用。

在X线机设备中，为保证管电压及管电流两个曝光参数的准确性，常用的有效措施包括管电压补偿、电容电流补偿、空间电荷补偿。这三种补偿是X线机设备教学中的重点，但因其原理具有复杂性和抽象性，它们又是教学中的难点。常规X线机通过硬件电路完成三种补偿，但实际机器不具备曝光参数补偿前后的比较功能，无法展现三补偿的基本原理；数字X线机则通过软件编程实现三种补偿，使三补偿变得更加抽象和难以理解。因此，无论是常规X线机还是数字X线机，实际使用的机器不但成本昂贵，而且根本无法用于三补偿原理的教学和实验，导致学生及技术人员难以从根本上理解和掌握曝光参数准确性影响因素及补偿原理。基于此，X线机三补偿一直为X线设备理论及实验教学、技术人员培训等方面的难点。目前还没有与三补偿相关的模拟实验装置，为此，X线机三补偿模拟实验装置的研制具有重要的实际意义。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于X线机三补偿的模拟实验装置，它不但克服了常规X线机和数字X线机无法对三补偿原理及曝光参数变化情况进行演示的缺点，而且具有电路简单，实验成本低等优点，可较好地满足X线机设备理论及实践教学、技术人员培训等方面的要求。

本发明所采用的技术方案是：

一种X线机三补偿模拟实验装置，该装置包括用于演示管电压补偿原理及补偿前后差异性的管电压补偿实验装置、用于演示管电流补偿原理及补偿前后差异性的电容电流补偿实验装置以及用于演示管电压变化对管电流影响的空间电荷补偿实验装置。

作为本发明的进一步限定，所述管电压补偿实验装置包括高压供电电路和管电压补偿及补偿切换电路。

作为本发明的进一步限定，所述电容电流补偿实验装置包括高压供电电路和电容电流补偿及补偿切换电路。

作为本发明的进一步限定，所述高压供电电路包括第一自耦变压器、第一高压变压器、第二继电器、第二桥式整流器和模拟X线管，所述第一自耦变压器的输入端连接交流电，所述第一自耦变压器的可调节端通过第二继电器的常开触点一连接到第一高压变压器初级绕组的一输出端，所述第一自耦变压器的输出端二连接到第一高压变压器初级绕组的另一输出端，用于向高压变压器初级线圈提供电压；所述第一高压变压器次级绕组的输出端一、输出端四分别与第二桥式整流器的两个输入端相连，第二桥式整流器的两个输出端分别与模拟X线管的阳极和阴极连接，用于将第一高压变压器次级绕组两输出端的电压进行整流，并给模拟X线管提供直流高压。

作为本发明的进一步限定，所述管电压补偿及补偿切换电路包括第一分档电阻、第二分档电阻、第一电阻、第一继电器、第一电压表和第二电压表；

所述第一分档电阻的一端通过第一继电器的常闭触点一与第一自耦变压器的输出端一相连，另一端与第一自耦变压器的输出端二相连，用于完成管电压的平移补偿；所述第二分档电阻与第一电阻串联后，一端通过第二继电器的常开触点一连接到第一高压变压器初级绕组的一输出端，另一端连接到第一高压变压器初级绕组的另一输出端，用于完成管电压的斜率补偿；所述第一继电器的常开触点三与第二分档电阻并联，当第一继电器得电，第一继电器的常开触点三闭合，使第二分档电阻的补偿回路短路；所述第一电压表的两端通过管电流调节器与第一分档电阻、第二分档电阻抽头相连，用于完成有电压补偿时管电压的预示；所述第一电压表的一端还通过第一继电器的常开触点二与第一分档电阻的另一端连接，用于在第一继电器的常开触点二闭合、第一分档电阻补偿回路切断时，完成管电压的预示；所述第二电压表并联在第一高压变压器初级绕组两端，用于指示真实管电压。

作为本发明的进一步限定，所述电容电流补偿及补偿切换电路包括第一桥式整流器、电流表、第三继电器、电容电流补偿变压器、第四可调电阻、二极管和第四继电器；

所述第一桥式整流器的两个输入端分别与第一高压变压器次级绕组的输出端二、输出端三相连，第一桥式整流器的一输出端与电流表公共端连接，第一桥式整流器的另一输出端通过第三继电器的常开触点二和常闭触点三分别连接到电流表的10mA量程端和250mA量程端，用于选择电流表量程；

所述电容电流补偿变压器与第四可调电阻并联，所述第四可调电阻的输出端一与电流表公共端连接，第四可调电阻的输出端二与二极管负极相连，二极管正极通过第四继电器的常开触点二与电流表的250mA量程端相连，用于依据管电压的变化调节补偿回路的输入电压，完成电容电流补偿。

作为本发明的进一步限定，所述空间电荷补偿实验装置包括空间电荷补偿及补偿切换电路，所述空间电荷补偿及补偿切换电路包括第一高压变压器、第二自耦变压器、空间电荷补偿变压器、第三分档电阻、灯丝变压器和第五继电器；

所述空间电荷补偿变压器初级绕组的一端通过第五继电器的常开触点二与第一高压变压器初级绕组的输出端一相连，所述空间电荷补偿变压器初级绕组的另一端与第一高压变压器初级绕组的输出端二相连，用于为空间电荷补偿变压器提供随管电压变化而变化的补偿电压；所述空间电荷补偿变压器次级绕组的一端接第二自耦变压器的可调节端子；第二自耦变压器的输出端与灯丝变压器初级绕组的一端相连，灯丝变压器初级绕组的另一端通过第三分档电阻与所述空间电荷补偿变压器次级绕组的另一端连接，用于通过空间电荷补偿变压器和第二自耦变压器为灯丝变压器初级绕组供电；灯丝变压器次级绕组的两个输出端分别与模拟X线管的两个接线端相连，用于向模拟X线管提供灯丝加热电压；所述第三分档电阻抽头通过管电流调节器与空间电荷补偿变压器次级绕组的可调节端相连，用于完成管电流的调节。

作为本发明的进一步限定，还包括三补偿继电器控制电路，所述三补偿继电器控制电路包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第一按钮、第二按钮、第三按钮、第四按钮、第五按钮、第六按钮、第七按钮、第八按钮、第九按钮和第十按钮；

第一继电器的线圈、第一按钮、第二按钮依次串联连接，第一继电器的常开触点四并联于第一按钮两端，用于控制第一继电器线圈得电和失电；

第二继电器的线圈、第三按钮、第四按钮依次串联连接，第二继电器的常开触点二并联于第三按钮两端，用于控制第二继电器线圈得电和失电；

第三继电器的线圈、第五按钮、第六按钮依次串联连接，第三继电器的常开触点一并联于第五按钮两端，用于控制第三继电器线圈得电和失电；

第四继电器的线圈、第七按钮、第八按钮依次串联连接，第四继电器的常开触点一并联于第七按钮两端，用于控制第四继电器线圈得电和失电；

第五继电器的线圈、第九按钮、第十按钮依次串联连接，第五继电器的常开触点一并联于第九按钮两端，用于控制第五继电器线圈得电和失电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过管电压补偿实验装置、电容电流补偿实验装置和空间电荷补偿实验装置这三大实验装置，可直观演示三补偿电路原理、曝光参数补偿前后差异性，有利于学生和相关技术人员从根本上理解管电压和管电流等关键曝光参数准确控制及指示原理，进而可提高X线机设备理论和实践教学效果、培训人员的技术水平；

(2)本发明电路结构简单、成本低，克服了常规X线机和数字X线机无法对三补偿原理及曝光参数变化情况进行演示的缺点，可较好满足X线机设备理论及实践教学、技术人员培训等方面的要求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明实施例公开的用于X线机的三补偿模拟实验装置结构框图；

图2是管电压补偿及补偿切换电路的电路图；

图3是电容电流补偿及补偿切换电路的电路图；

图4是空间电荷补偿及补偿切换电路的电路图；

图5是三补偿继电器控制电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，在X线机设备中，为保证管电压及管电流两个曝光参数的准确性，常用的有效措施包括管电压补偿、电容电流补偿、空间电荷补偿。这三种补偿是X线机设备教学中的重点，但因其原理具有复杂性和抽象性，它们又是教学中的难点。常规X线机通过硬件电路完成三种补偿，但实际机器不具备曝光参数补偿前后的比较功能，无法展现三补偿的基本原理；数字X线机则通过软件编程实现三种补偿，使三补偿变得更加抽象和难以理解。因此，无论是常规X线机还是数字X线机，实际使用的机器不但成本昂贵，而且根本无法用于三补偿原理的教学和实验，导致学生及技术人员难以从根本上理解和掌握曝光参数准确性影响因素及补偿原理。基于此，X线机三补偿一直为X线设备理论及实验教学、技术人员培训等方面的难点。

为了解决如上技术问题，本发明实施例提供了一种用于X线机的三补偿模拟实验装置，如图1所示。图1所示的三补偿模拟实验装置包括管电压补偿实验装置、电容电流补偿实验装置和空间电荷补偿实验装置；所述管电压补偿实验装置，用于演示管电压补偿原理以及管电压参数补偿前后差异性，提高管电压准确性；所述电容电流补偿实验装置，用于演示管电流补偿原理以及管电压参数补偿前后差异性，提高管电流测量准确性；所述空间电荷补偿实验装置，用于演示管电压变化对管电流的影响，抑制管电压增加或减小时引起的管电流变化。

如图2所示，所述管电压补偿实验装置包括第一自耦变压器ZB1、第一分档电阻RW1、第二分档电阻RW2、第一电阻R1、第一高压变压器T1、第一继电器JC1、第二继电器JC2、管电流调节器XK、第一电压表KV1、第二电压表KV2、第二桥式整流器Z2和模拟X线管XG。

所述第一自耦变压器ZB1设置有输出端A和输出端B，第一高压变压器T1初级绕组设置有输出端C和输出端D，所述第一自耦变压器ZB1连接220V交流电，所述第一自耦变压器ZB1的可调节端通过第二继电器JC2的常开触点JC_2-1连接到第一高压变压器T1的C输出端，所述第一自耦变压器ZB1的B输出端连接到第一高压变压器T1的D输出端，其作用是：向第一高压变压器T1初级线圈提供电压。

所述第二分档电阻RW2与第一电阻R1串联后，并联到第一高压变压器T1的C和D两个输出端上，其作用是：完成管电压的斜率补偿；所述第一分档电阻RW1上端经第一继电器JC1的常闭触点JC_1-1与第一自耦变压器ZB1的输出端A相连，第一分档电阻RW1下端与第一自耦变压器ZB1输出端B相连，其作用是：用于完成管电压的平移补偿，当第一继电器得电，触点JC_1-1断开，切断第一分档电阻RW1的补偿回路；所述第一分档电阻RW1下端与第一电压表KV1之间串联有第一继电器JC1的常开触点JC_1-2，其作用是：当第一继电器得电，触点JC_1-2闭合接通无管电压补偿时第一电压表KV1测量回路；第一继电器JC1的常开触点JC_1-3并联于第一分档电阻RW1两端，其作用是：当第一继电器得电，触点JC_1-3闭合，使第二分档电阻RW2的补偿回路短路；第一电压表KV1的两端通过管电流调节器XK与分档电阻RW1、RW2抽头相串连，其作用是：在JC_1-2闭合，第一分档电阻RW1的补偿回路切断时，完成有管电压补偿时管电压的预示；第二电压表KV2并联在第一高压变压器T1的C和D两个输出端上，其作用是：指示真实管电压。

所述模拟X线管XG阴极设有输出端XG1、输出端XG2，第一高压变压器T1次级绕组设置有输出端E、输出端F、输出端G、输出端H，将输出端F、输出端G分别与PE接地端相连，输出端E、输出端H分别与第二桥式整流器Z2的两个输入端相连，第二桥式整流器Z2的两个输出端设置为分别与模拟X线管XG的阳极和阴极连接，其作用是：将T1次级绕组E、H两端的电压进行整流，给模拟X线管XG提供直流高压。

本实施例中，所述第二桥式整流器Z2由串联的整流二极管ZD5、ZD6、ZD7和ZD8组成，将T1次级绕组E、H两端电压进行整流，为模拟X线管XG提供直流高压。

第一电压表KV1有管电压补偿时的得电回路为：

第一自耦变压器ZB1的B输出端输出电压至第一分档电阻RW1下端，经过第一分档电阻RW1的触头、管电流调节器XK调节指针至第一电压表KV1，流过第一电压表的电压经过第二分档电阻RW2调节端流至第一自耦变压器ZB1调节端子。

模拟X线管XG的得电回路为：

(1)交流电正半周：

第一高压变压器T1次级绕组的输出端E输出电压经过整流二极管ZD5后流入模拟X线管XG阳极，模拟X线管XG阴极输出电压经整流二极管ZD6流入第一高压变压器T1次级绕组的输出端H、输出端G，再到输出端E，此时第一高压变压器T1次级绕组的输出端F与输出端G分别与接地端PE连接。

(2)交流电负半周：

第一高压变压器T1次级绕组的输出端H输出电压经过整流二极管ZD8后流入模拟X线管XG阳极，模拟X线管XG阴极输出电压经整流二极管ZD7流入第一高压变压器T1次级绕组的输出端E、输出端F，再到输出端H，此时第一高压变压器T1次级绕组的输出端F与输出端G分别与接地端PE连接。

设定某管电流，管电压补偿及补偿切换电路的工作过程为：

(1)第一继电器JC1得电，触点JC_1-1断开，JC_1-2、JC_1-3、JC_1-4闭合，JC_1-4为自保触点，触点JC_1-1、触点JC_1-3分别使第一分档电阻RW1断路、第二分档电阻RW2短路，触点JC_1-2接通无管电压补偿时KV1的得电回路，调节第一自耦变压器ZB1使第一电压表KV1示数显示为V1。

(2)第二继电器JC2得电，触点JC_2-1、JC_2-2闭合，其中JC_2-2为自保触点，触点JC_2-1闭合接通高压变压器T1初级，T1次级绕组E、H两端的电压通过Z2完成整流，给模拟X线管XG提供直流高压，当XG灯丝加热电路接通时，用万用表测量XG阳极和阴极之间的电压并记为V2，则V1-V2为电路上的电压降。

(3)第一继电器JC1失电，常闭触点JC_1-1闭合、常开触点JC_1-2、JC_1-3断开，接通平移补偿和斜率补偿电阻回路，第一电压表KV1示数下降，调节第一自耦变压器ZB1直到第一电压表KV1的示数达到V1，将此状态下第二电压表KV2示数记为V3，则V3-V1即为管电压补偿值。

如图3所示，所述电容电流补偿实验装置包括第一自耦变压器ZB1、第一高压变压器T1、第二继电器JC2、电容电流补偿变压器T2、第四可调电阻RW4、第一桥式整流器Z1、第二桥式整流器Z2、电流表mA、模拟X线管XG、第一二极管D1、第三继电器JC3和第四继电器JC4。

所述第一自耦变压器ZB1设置有输出端A和输出端B，第一高压变压器T1初级绕组设置有输出端C和输出端D，所述第一自耦变压器ZB1连接220V交流电，所述第一自耦变压器ZB1的可调节端通过第二继电器JC2的常开触点JC_2-1连接到第一高压变压器T1的C输出端，所述第一自耦变压器ZB1的B输出端连接到第一高压变压器T1的D输出端，其作用是：向第一高压变压器T1初级线圈提供电压。

所述第一高压变压器T1次级绕组设置有输出端E、输出端F、输出端G、输出端H，第一高压变压器T1次级绕组的输出端E、输出端H与第二桥式整流器Z2的两个输入端相连，第二桥式整流器Z2的输出端设置为与分别与模拟X线管XG的阳极和阴极相连，其作用是：对第一高压变压器T1次级输出电压进行整流，为模拟X线管XG提供直流高压。

所述电容电流补偿变压器T2与第四可调电阻RW4并联，第四可调电阻RW4设置有输出端J、输出端K，第四可调电阻RW4的输出端K与电流表mA公共端连接，第四可调电阻RW4的输出端J与二极管D1负极相连，二极管D1正极与第四继电器JC4的常开触点JC_4-2相连，第四继电器JC4的常开触点JC_4-2另一端连接到电流表mA的250mA量程端，其作用是：依据管电压的变化调节电容电流补偿回路的输入电压，同时提供电容电流补偿回路。

所述第一桥式整流器Z1的两个输入端分别与第一高压变压器T1次级绕组的输出端F、输出端G相连，所述第一桥式整流器Z1的一个输出端直接与电流表mA的公共端相连，另一端通过第三继电器JC3的常开触点JC_3-2和常闭触点JC_3-3分别连接到电流表mA的10mA量程端和250mA量程端，其作用是：完成电流表mA的量程选择。

本实施例中，所述第一桥式整流器Z1由串联的硅高频高压整流二极管ZD1、ZD2、ZD3和ZD4组成，实现管电流的整流。

该电容电流补偿及补偿切换电路的工作过程为：

(1)第二继电器JC2得电，触点JC_2-1、JC_2-2闭合，JC_2-2为自保触点，触点JC_2-1闭合接通高压变压器T1初级线圈。

(2)第三继电器JC3得电，触点JC_3-2闭合，接通电流表mA的透视用10mA量程，触点JC_3-3断开，切断摄影时用电流表mA的250量程，第四继电器JC4得电，触点JC_4-2通过250mA量程接通电容电流补偿回路。当第一高压变压器T1初级绕组得电时，第一高压变压器T1两个次级绕组和电容电流补偿变压器T2得电。

透视管电流正常测量回路为：

交流电正半周：第一高压变压器T1次级绕组的输出端E的电流经整流二极管ZD5流入模拟X线管XG阳极，模拟X线管XG阴极输出电流经整流二极管ZD6流至第一高压变压器T1次级绕组的输出端H、输出端G，经过整流二极管ZD3、触点JC_3-2流入电流表10mA量程，电流表的公共端输出电流经整流二极管ZD4流入第一高压变压器T1次级绕组的输出端F、输出端E。

交流电负半周：第一高压变压器T1次级绕组的输出端H的电流经整流二极管ZD8流入模拟X线管XG阳极，模拟X线管XG阴极输出电流经整流二极管ZD7流至第一高压变压器T1次级绕组的输出端E、输出端F，经过整流二极管ZD1、触点JC_3-2流入电流表10mA量程，电流表的公共端输出电流经整流二极管ZD2流入第一高压变压器T1次级绕组的输出端G、输出端H。

透视电容电流补偿回路为：

电流由第四可调电阻RW4的输出端K输出至电流表公共端，由电流表250量程端输出，经触点JC_4-2、二极管D1流入第四可调电阻RW4的输出端J，再由第四可调电阻RW4的输出端K输出。

记录此状态下电流表mA的示数并记为I1。

(3)第四继电器JC4失电，常开触点JC_4-2断开，记录此状态下电流表mA的示数并记为I2，则I2-I1即为电容电流补偿值。

(4)第三继电器JC3失电，触点JC_3-2断开，电流表mA的10mA量程断开；JC3-3闭合，接通电流表mA的250mA量程，为普通摄影时管电流测量做准备。

如图4所示，所述空间电荷补偿实验装置包括空间电荷补偿及补偿切换电路。所述空间电荷补偿及补偿切换电路包括包含有第一高压变压器T1、第二自耦变压器ZB2、空间电荷补偿变压器T3、第三分档电阻RW3、灯丝变压器T4和第五继电器JC5。

所述空间电荷补偿变压器T3初级绕组的上端通过第五继电器JC5的常开触点JC_5-2与第一高压变压器T1初级绕组的输出端C相连，所述空间电荷补偿变压器T3初级绕组的下端与第一高压变压器T1初级绕组的输出端D相连，其作用是：为空间电荷补偿变压器T3提供随管电压变化而变化的补偿电压；所述空间电荷补偿变压器T3次级绕组的上端接自耦变压器ZB2的可调节端子，第二自耦变压器ZB2的输出端与灯丝变压器T4初级绕组的一端相连，其作用是：空间电荷补偿变压器T3和第二自耦变压器ZB2为灯丝变压器T4初级绕组供电；灯丝变压器T4次级绕组设置有输出端T_4-1和输出端T_4-2，输出端T_4-1与模拟X线管的XG-1相连，输出端T_4-2与模拟X线管的XG-2相连，其作用是：向模拟X线管提供灯丝加热电压；所述第三分档电阻RW3的一端与空间电荷补偿变压器T3次级绕组的另一端相连，第三分档电阻RW3的另一端与灯丝变压器T4初级绕组的另一端相连，第三分档电阻RW3抽头通过管电流调节器XK与空间电荷补偿变压器T3次级绕组的可调节端相连，其作用是：完成管电流的调节。

空间电荷补偿变压器T3的得电回路如下：

第一高压变压器T1初级绕组得电，第一高压变压器T1初级绕组的输出端C输出电压经第五继电器JC5的常开触点JC_5-2流入空间电荷补偿变压器T3初级绕组，再回流至第一高压变压器T1初级绕组的输出端D。

灯丝加热变压器T4的得电回路如下：

空间电荷补偿变压器T3初级绕组得电后，空间电荷补偿变压器T3次级绕组上端输出电压经第二自耦变压器ZB2可调节端子流至灯丝加热变压器T4初级绕组，再经第三分档电阻RW3、管电流调节器XK流入T3次级绕组的可调节端。

空间电荷补偿及补偿切换电路的工作过程为：

(1)第五继电器JC5得电，触点JC_5-2闭合后接通空间电荷变压器T3初级绕组的得电回路。调节第一自耦变压器ZB1输出电压，使第一电压表KV1示数达到某指定电压PV1，第一高压变压器T1初级绕组的输出端C和输出端D之间有电压输出，空间电荷变压器T3得电且与第二自耦变压器ZB2输出电压的相位相反。灯丝变压器T4得电后，输出端T4-2，输出端T4-1之间有电压输出，模拟X线管XG的灯丝开始加热，观察电流表mA的示数并记为PI1。

(2)调节第一自耦变压器ZB1的调节端子，使电压表KV1两端的电压增加，并达到指定电压PV2，观察电流表mA的示数并记为PI2。

(3)第五继电器JC5失电，常开触点JC_5-2断开，空间电荷补偿变压器T3失电，第二自耦变压器ZB2单独给灯丝变压器T4供电。调节第一自耦变压器ZB1使电压表KV1达到指定电压PV1，观察电流表mA的示数并记为PI3；增加第一自耦变压器ZB1的输出电压，使电压表KV1达到指定电压PV2，观察电流表mA的示数并记为PI4。

(4)将PI2与PI1的差记为d1，将PI4与PI3的差记为d2，发现d1＜d2,说明管电压增大时，通过空间电荷补偿变压器T3可减小空间电荷对管电流的影响。

在上述实施例的基础上，本发明一个实施例中所述用于X线机的三补偿模拟实验装置还包括三补偿继电器控制电路。

如图5所示，所述三补偿继电器控制电路包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第一按钮AN1、第二按钮AN2、第三按钮AN3、第四按钮AN4、第五按钮AN5、第六按钮AN6、第七按钮AN7、第八按钮AN8、第九按钮AN9和第十按钮AN10。

第一继电器JC1的线圈、第一按钮AN1、第二按钮AN2依次串联连接，第一继电器JC1的常开触点JC_1-4并联于第一按钮AN1两端；按下第一按钮AN1，第一继电器JC1线圈得电，常闭触点JC_1-1断开，切断第一分档电阻RW1，常开触点JC_1-2、JC_1-3闭合，接通无管电压补偿时第一电压表KV1的得电回路；按下第二按钮AN2，第一继电器JC1线圈失电，常闭触点JC_1-1闭合，常开触点JC_1-2、JC_1-3、JC_1-4断开，接通管电压补偿回路。

第二继电器JC2的线圈、第三按钮AN3、第四按钮AN4依次串联连接，第二继电器JC2的常开触点JC_2-2并联于第三按钮AN3两端；按下第三按钮AN3，第二继电器JC2线圈得电，触点JC_2-1、JC_2-2闭合，分别接通管电压得电回路和第二继电器JC2的自保回路；按下按钮AN4，第二继电器JC2线圈失电，切断管电压得电回路。

第三继电器JC3的线圈、第五按钮AN5、第六按钮AN6依次串联连接，第三继电器JC3的常开触点JC_3-1并联于第五按钮AN5两端；按下第五按钮AN5，第三继电器JC3线圈得电，常开触点JC_3-1闭合使第三继电器JC3自保，常开触点JC_3-2闭合接通电流表mA的10mA量程，常闭触点JC_3-3断开，切断电流表mA的250mA量程；按下按钮AN6，第三继电器JC3失电，常开触点JC_3-1、JC_3-2断开，常闭触点JC3-3闭合，完成mA表的量程切换。

第四继电器JC4的线圈、第七按钮AN7、第八按钮AN8依次串联连接，第四继电器JC4的常开触点JC_4-1并联于第七按钮AN7两端；按下第七按钮AN7,第四继电器JC4得电，常开触点JC_4-1闭合使第四继电器JC4自保，JC_4-2闭合接通电容电流补偿回路；按下第八按钮AN8，第四继电器JC4失电，常开触点JC_4-1、JC_4-2断开，切断电容电流补偿回路。

第五继电器JC5的线圈、第九按钮AN9、第十按钮AN10依次串联连接，第五继电器JC5的常开触点JC_5-1并联于第九按钮AN9两端；按下第九按钮AN9，第五继电器JC5线圈得电，常开触点JC_5-1闭合使第五继电器JC5自保、JC_5-2闭合接通空间电荷补偿变压器T3的得电回路；按下第九按钮AN10，第五继电器JC5失电，常开触点JC_5-1、JC_5-2断开，切断空间电荷补偿变压器T3的得电回路。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

(1)本发明通过管电压补偿实验装置、电容电流补偿实验装置和空间电荷补偿实验装置这三大实验装置，可直观演示三补偿电路原理、曝光参数补偿前后差异性，有利于学生和相关技术人员从根本上理解管电压和管电流等关键曝光参数准确控制及指示原理，进而可提高X线机设备理论和实践教学效果、培训人员的技术水平；

(2)本发明电路结构简单、成本低，克服了常规X线机和数字X线机无法对三补偿原理及曝光参数变化情况进行演示的缺点，可较好满足X线机设备理论及实践教学、技术人员培训等方面的要求。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非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 (7)

1.一种X线机三补偿模拟实验装置，其特征是，包括用于演示管电压补偿原理及补偿前后差异性的管电压补偿实验装置、用于演示管电流补偿原理及补偿前后差异性的电容电流补偿实验装置以及用于演示管电压变化对管电流影响的空间电荷补偿实验装置；

所述电容电流补偿及补偿切换电路包括第一桥式整流器、电流表、第三继电器、电容电流补偿变压器、第四可调电阻、二极管和第四继电器；

所述第一桥式整流器的两个输入端分别与第一高压变压器次级绕组的输出端二、输出端三相连，第一桥式整流器的一输出端与电流表公共端连接，第一桥式整流器的另一输出端通过第三继电器的常开触点二和常闭触点三分别连接到电流表的10mA量程端和250mA量程端，用于选择电流表量程；

所述电容电流补偿变压器与第四可调电阻并联，所述第四可调电阻的输出端一与电流表公共端连接，第四可调电阻的输出端二与二极管负极相连，二极管正极通过第四继电器的常开触点二与电流表的250mA量程端相连，用于依据管电压的变化调节补偿回路的输入电压，完成电容电流补偿。

2.根据权利要求1所述的X线机三补偿模拟实验装置，其特征是，所述管电压补偿实验装置包括高压供电电路和管电压补偿及补偿切换电路。

3.根据权利要求1所述的X线机三补偿模拟实验装置，其特征是，所述电容电流补偿实验装置包括高压供电电路和电容电流补偿及补偿切换电路。

4.根据权利要求2或3所述的X线机三补偿模拟实验装置，其特征是，所述高压供电电路包括第一自耦变压器、第一高压变压器、第二继电器、第二桥式整流器和模拟X线管，所述第一自耦变压器的输入端连接交流电，所述第一自耦变压器的可调节端通过第二继电器的常开触点一连接到第一高压变压器初级绕组的一输出端，所述第一自耦变压器的输出端二连接到第一高压变压器初级绕组的另一输出端，用于向高压变压器初级线圈提供电压；所述第一高压变压器次级绕组的输出端一、输出端四分别与第二桥式整流器的两个输入端相连，第二桥式整流器的两个输出端分别与模拟X线管的阳极和阴极连接，用于将第一高压变压器次级绕组两输出端的电压进行整流，并给模拟X线管提供直流高压。

5.根据权利要求2所述的X线机三补偿模拟实验装置，其特征是，所述管电压补偿及补偿切换电路包括第一分档电阻、第二分档电阻、第一电阻、第一继电器、第一电压表和第二电压表；

所述第一分档电阻的一端通过第一继电器的常闭触点一与第一自耦变压器的输出端一相连，另一端与第一自耦变压器的输出端二相连，用于完成管电压的平移补偿；所述第二分档电阻与第一电阻串联后，一端通过第二继电器的常开触点一连接到第一高压变压器初级绕组的一输出端，另一端连接到第一高压变压器初级绕组的另一输出端，用于完成管电压的斜率补偿；所述第一继电器的常开触点三与第二分档电阻并联，当第一继电器得电，第一继电器的常开触点三闭合，使第二分档电阻的补偿回路短路；所述第一电压表的两端通过管电流调节器与第一分档电阻、第二分档电阻抽头相连，用于完成管电压补偿时管电压的预示；所述第一电压表的一端还通过第一继电器的常开触点二与第一分档电阻的另一端连接，用于在第一继电器的常开触点二闭合、第一分档电阻补偿回路切断时完成管电压的预示；所述第二电压表并联在第一高压变压器初级绕组两端，用于指示真实管电压。

6.根据权利要求1所述的X线机三补偿模拟实验装置，其特征是，所述空间电荷补偿实验装置包括空间电荷补偿及补偿切换电路，所述空间电荷补偿及补偿切换电路包括第一高压变压器、第二自耦变压器、空间电荷补偿变压器、第三分档电阻、灯丝变压器和第五继电器；

所述空间电荷补偿变压器初级绕组的一端通过第五继电器的常开触点二与第一高压变压器初级绕组的输出端一相连，空间电荷补偿变压器初级绕组的另一端与第一高压变压器初级绕组的输出端二相连，用于为空间电荷补偿变压器提供随管电压变化而变化的补偿电压；所述空间电荷补偿变压器次级绕组的一端接第二自耦变压器的可调节端子；第二自耦变压器的输出端与灯丝变压器初级绕组的一端相连，灯丝变压器初级绕组的另一端通过第三分档电阻与所述空间电荷补偿变压器次级绕组的另一端连接，用于通过空间电荷补偿变压器和第二自耦变压器为灯丝变压器初级绕组供电；灯丝变压器次级绕组的两个输出端分别与模拟X线管的两个接线端相连，用于向模拟X线管提供灯丝加热电压；所述第三分档电阻抽头通过管电流调节器与空间电荷补偿变压器次级绕组的可调节端相连，用于完成管电流的调节。

7.根据权利要求1所述的X线机三补偿模拟实验装置，其特征是，还包括三补偿继电器控制电路，所述三补偿继电器控制电路包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第一按钮、第二按钮、第三按钮、第四按钮、第五按钮、第六按钮、第七按钮、第八按钮、第九按钮和第十按钮；

第一继电器的线圈、第一按钮、第二按钮依次串联连接，第一继电器的常开触点四并联于第一按钮两端，用于控制第一继电器线圈得电和失电；

第二继电器的线圈、第三按钮、第四按钮依次串联连接，第二继电器的常开触点二并联于第三按钮两端，用于控制第二继电器线圈得电和失电；

第三继电器的线圈、第五按钮、第六按钮依次串联连接，第三继电器的常开触点一并联于第五按钮两端，用于控制第三继电器线圈得电和失电；

第四继电器的线圈、第七按钮、第八按钮依次串联连接，第四继电器的常开触点一并联于第七按钮两端，用于控制第四继电器线圈得电和失电；

第五继电器的线圈、第九按钮、第十按钮依次串联连接，第五继电器的常开触点一并联于第九按钮两端，用于控制第五继电器线圈得电和失电。

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