CN111880055B - 打火检测装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种打火检测装置和方法。其中，打火检测装置包括检测线圈，所述检测线圈设置在所述滤波电容与所述X射线球管之间线路的任意位置，用于检测所述X射线发生系统的电流信号；处理电路，所述处理电路与所述检测线圈连接，用于接收并处理所述检测线圈检测到的电流信号，确定所述X射线发生系统的打火位置，可以在线准确区分是高压油箱打火还是X射线管打火。
Description
技术领域
本申请涉及医疗技术领域，特别是涉及一种打火检测装置和方法。
背景技术
在X射线产生过程中，高压发生器的油箱、高压线缆和球管都长期工作于高压环境之中，在现实工况中，高压发生器的油箱、高压线缆以及X射线球管会由于各种原因发生打火现象。X射线发生系统发生打火现象时，阻抗瞬间变低，产生极高的短路电流，严重影响到系统的可靠性。因此快速且有效的检测到打火现象，对提升装置性能具有重要意义。X射线发生系统发生打火时，很难在线区分实际发生的器件是高压插座还是X射线管，为了迅速排除故障，需要对打火位置进行准确区分。
现有的，对于打火位置的判定还无法进行在线区分，通常只能掉电拆机，通过打火痕迹来判定打火发生的位置，操作繁琐。
发明内容
本申请提供一种打火检测装置和方法，以至少解决相关技术中无法在线区分打火位置的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种打火检测装置，应用于X射线发生系统，所述X射线发生系统包括依次连接高压油箱、高压线缆和X射线球管；所述高压油箱内置有滤波电容；所述打火检测装置包括：
检测线圈，所述检测线圈设置在所述滤波电容与所述X射线球管之间线路的任意位置，用于检测所述X射线发生系统的电流信号；
处理电路，所述处理电路与所述检测线圈连接，用于接收并处理所述检测线圈检测到的电流信号，确定所述X射线发生系统的打火位置。
在其中一些实施例中，所述检测线圈包括罗氏线圈或表面贴敷有铜皮的PCB罗氏线圈。
在其中一些实施例中，所述检测线圈包括环形绝缘骨架和导线，所述导线以所述环形绝缘骨架任一点为起点顺时针或逆时针绕至起点，再逆时针或顺时针绕回起点。
在其中一些实施例中，所述打火检测装置还包括：外壳；
所述检测线圈内嵌于所述外壳，所述外壳接地。
在其中一些实施例中，所述打火检测装置通过高压插座安装法兰、高压插头以及高压插座贴合于所述高压油箱表面；
所述高压插座设置于所述检测线圈的环内，所述高压插座与所述高压插座安装法兰连接，所述高压插头与所述高压插座相匹配。
在其中一些实施例中，所述PCB罗氏线圈嵌入至所述高压插头的端面，形成一体化高压插头。
在其中一些实施例中，所述处理电路包括比较电路，所述比较电路包括多组比较器，每组所述比较器将接收到的电流信号与相应比较器接入的预设电流进行比较，确定所述X射线发生系统的打火状态；不同所述比较器接入的预设电流不同。
在其中一些实施例中，所述处理电路还包括变压器，所述变压器的一端与所述检测线圈连接，所述变压器的另一端与所述比较电路连接，用于对所述检测线圈检测到的电流信号进行隔离处理，并将隔离处理后的电流信号传输至所述比较电路。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于上述打火检测装置的打火检测方法，所述方法包括：
实时获取检测线圈检测得到的电流信号；
根据所述电流信号，计算当前时刻的电流爬升率；
根据所述电流爬升率确定X射线发生系统的打火状态。
在其中一些实施例中，所述根据所述电流爬升率判断X射线发生系统的打火状态，包括：
若所述电流爬升率大于第一阈值，则判定所述X射线发生系统发生打火；
若所述电流爬升率大于第一阈值且小于第二阈值，则判定所述X射线发生系统发生弱打火；
若所述电流爬升率大于第二阈值，则判定所述X射线发生系统发生强打火。
在其中一些实施例中，所述根据所述电流爬升率判断X射线发生系统的打火状态，包括：
若所述电流爬升率大于第一阈值，则判定所述X射线发生系统发生打火；
若所述电流爬升率大于第一阈值且小于第二阈值，则判定所述X射线发生系统发生弱打火；
若所述电流爬升率大于第二阈值，则判定所述X射线发生系统发生强打火。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第二方面所述的打火检测方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第二方面所述的打火检测方法。
相比于相关技术，本申请实施例提供的打火检测装置和方法，通过将检测线圈设置在滤波电容与X射线球管之间线路的任意位置，用于检测X射线发生系统的电流信号；然后通过处理电路接收并处理所述检测线圈检测到的电流信号，确定所述X射线发生系统的打火位置。上述打火检测装置可以在线准确地区分打火位置是在高压油箱内部还是X射线球管。当X射线管发生打火时，高压油箱内的滤波电容存储的能量通过高压线缆迅速泄放，流经高压线缆的电流突增。而当高压油箱内部发生打火时，电流不会通过高压线缆泄放，因此将检测线圈设置在在滤波电容与X射线球管之间线路的任意位置，可以在线准确区分是高压油箱打火还是X射线管打火。
本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，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。在附图中：
图1为一实施例提供的X射线发生系统的结构示意图；
图2a和图2b为一个实施例提供的检测线圈不同视角的结构示意图；
图3a和图3b为在PCB罗氏线圈表面贴敷铜皮的结构示意图；
图4a和图4b为在走线型罗氏线圈中增加回线后的结构示意图；
图5a和图5b为在PCB罗氏线圈中增加回线后的结构示意图；
图6为一个实施例提供的将检测线圈嵌于外壳的结构示意图；
图7为一个实施例提供的将PCB罗氏线圈嵌入至高压插头的端面，形成一体化高压插头的结构示意图；
图8为一个实施例提供的打火检测装置的结构示意图；
图9为一个实施例提供的打火检测方法的流程图；
图10为一个实施例提供的根据电流爬升率确定X射线发生系统的打火状态的示意图；
图11为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
本申请描述的各种技术可应用于X射线发生系统，如图1所示，X射线发生系统包括依次连接的逆变单元110、高压油箱120、高压线缆130和X射线球管140。X射线球管140是当前X射线辐射成像设备的主要配件，是产生X射线的部件。X射线是通过高速电子轰击高原子量的金属靶产生的。逆变单元110和高压油箱120组成X射线球管140的高压发生器电源，其中，高压油箱120内置有滤波电容，用于对高压油箱120输出的电流信号进行滤波处理。高压发生器电源与X射线球管140是两个相互独立的部件，两者通过高压线缆130连接在一起，以为X射线球管140提供所需的高压。
本申请提供一种打火检测装置，所述打火检测装置包括检测线圈和处理电路；其中：
检测线圈，设置在所述滤波电容与所述X射线球管之间线路的任意位置，用于检测所述X射线发生系统的电流信号。
处理电路与所述检测线圈连接，用于接收并处理所述检测线圈检测到的电流信号，确定所述X射线发生系统的打火位置。
当X射线球管发生打火时，高压油箱内的滤波电容存储的能量通过高压线缆迅速泄放，流经高压线缆的电流会突然增大。而当高压油箱内部发生打火时，电流不会通过高压线缆泄放，因此本实施例将打火检测装置设置在滤波电容与所述X射线球管之间线路的任意位置，通过打火检测装置检测处于安装位置的电流信号，确定所述X射线发生系统是高压油箱内打火还是X射线球管发生打火。与现有技术相比，本申请根据不同位置发生打火的电流变化，将打火检测装置设置在滤波电容与X射线球管之间线路的任意位置，根据检测到的电流值可以对打火位置进行准确区分，从而可以迅速排除故障。
需要说明的是，打火检测装置的安装位置可以包括：高压插座和油箱箱壁的接触面处、输出滤波电容的高压引线处、打火抑制单元的引线处、高压线缆任意位置和X射线管的插座处等中的至少一个位置。针对高压油箱内部打火，若在高压油箱内部的滤波电容引出线端也安装该打火检测装置，则可以进一步判定是否为高压插座发生打火。
在其中一些实施例中，所述检测线圈包括罗氏线圈或表面贴敷有铜皮的PCB罗氏线圈。
罗氏线圈(Rogowski Coil)又称空心互感器、磁位计，是一种特殊结构的空心线圈，被广泛用作电流互感器电流检测工具传感头的感应线圈，具有线性度好、测量动态范围宽、无磁芯饱和现象、输出信号隔离、结构简单及插入损耗小等优点。罗氏线圈是均匀围绕在环绝缘骨架上的线圈，围绕在导体外，用来检测流过导体的电流。本申请所说的罗氏线圈均是指走线型罗氏线圈。走线型罗氏线圈110如图2a和2b所示。罗氏线圈的基本工作原理是通过其探头检测设置在导体周围封闭回路上空心线圈的磁通变化，来测定导体上所流过的电流。当被测导体电流流过罗氏线圈时，会在线圈中感应出电压，感应电压值为：
其中，vcoil(t)为感应电压值，M为罗氏线圈和导体的互感，i(t)为被测导体的电流值。
由于走线型罗氏线圈101需要手工绕制，或者是绕线机绕制的。无论手工绕制，还是绕线机绕制，罗氏线圈的二次绕线不能够保证绝对的均匀，同批量的产品互感系数和抗干扰系数相差很多，线圈的分布参数难以保持一致，并且容易断线。因此本实施例可以采用基于PCB(印刷电路板)的罗氏线圈，称为PCB罗氏线圈。PCB罗氏线圈将PCB作为骨架，印制导线代替传统罗氏线圈的绕线，其原理跟传统罗氏线圈基本一样。PCB罗氏线圈由无磁芯线圈组成，形成闭环，该环路包围了被测电流流过的导体。根据结构不同PCB罗氏线圈可分为：平板型PCB罗氏线圈和组合型PCB罗氏线圈。
相较于普通的罗氏线圈，PCB罗氏线圈可以将线圈的体积做得更加轻薄且没有磁芯饱和问题，同时PCB走线的一致性较好，适用更广泛。另外相较于普通的走线型罗氏线圈，PCB罗氏线圈的对称性好，从而检测出的信号更准确。
在其中一些实施例中，所述PCB罗氏线圈的表面贴敷铜皮。
为了使得线圈的安装不受安装位置的影响，应使得走线分布更加连续，因此当采用PCB方案时，可以采用敷设铜皮，使得板面走线包裹面尽量的大。敷铜形式的PCB罗氏线圈102如图3a和3b所示。由于大面积的铜皮布局，可以降低线圈安装精度要求，对于偏心误差抑制性好。另外，内径和外径的走线可以采用板边镀铜的形式替代。
在其中一些实施例中，检测线圈包括环形绝缘骨架和导线，导线以环形绝缘骨架任一点为起点顺时针或逆时针绕至起点，再逆时针或顺时针绕回起点。
为了增强抗干扰性，本实施例通过改变检测线圈的绕线方式实现。具体可以在罗氏线圈或PCB罗氏线圈中增加回线。在走线型罗氏线圈中增加回线后的检测线圈103如图4a和4b所示。在PCB罗氏线圈中增加回线后的检测线圈104如图5a和5b所示。
将线圈做为一个整体考虑，可抽象为一圈绕线，空间的其他干扰磁场能耦合到该线圈，通过回线的引入可以反向抵消干扰磁场的耦合，使得检测出的信号受空间磁场干扰较小，从而增强检测线圈的抗干扰性，进而提高打火检测的准确度。
为了防止误报警，获得可靠的电流值信号，传统方法是加入大量的滤波环节，对采集的电流信号进行滤波处理，该环节会带来一定的延时，从而在一定程度上降低了系统的响应速度。与现有技术相比，本实施例通过改变走线布局来降低打火检测产生的强干扰，可以降低滤波环节对采样信号的延时。
在其中一些实施例中，如图6所示，所述打火检测装置还包括：外壳610；所述检测线圈内嵌于外壳610，外壳610接地。
本实施例为了增强打火检测装置的抗干扰能力，采用屏蔽式安装方式。具体地，将检测线圈内嵌于外壳，外壳610接地。外壳610可以采用接地良好的tank外壳。
在其中一些实施例中，参考图6，所述打火检测装置通过高压插座安装法兰620、高压插头630以及高压插座640贴合于所述高压油箱表面；所述高压插座设置于检测线圈100的环内，高压插座640与高压插座安装法兰620连接，高压插头630与高压插座640相匹配。最后通过将高压插头630完全插入高压插座640，使高压插座安装法兰620与高压油箱外壳壁贴合固定。
在其中一些实施例中，所述PCB罗氏线圈嵌入至高压插头630的端面，形成一体化高压插头。如图7所示，本实施例利用PCB罗氏线圈尺寸薄的优势，PCB罗氏线圈嵌入至高压插头630的端面中，做成一体化的高压插头，安装更加方便。
在其中一些实施例中，如图8所示，所述处理电路包括比较电路，所述比较电路包括多组比较器810，每组比较器810将接收到的电流信号与相应比较器810接入的预设电流进行比较，确定所述X射线发生系统的打火状态；不同比较器810接入的预设电流不同。
具体地，检测线圈在检测到电流信号后，将实时检测到的电流信号传输至处理电路。处理电路的输入端接收到电流信号后，分别将电流信号传输至比较电路中的多组比较器810，然后将多个比较结果通过锁存器820传输至控制器830，通过控制器830确定X射线发生系统是否发生打火以及打火的位置。另外，由于强打火和弱打火所对应的电流变化率不同，本实施例所检测出的电流变化率是通过检测出的电信号的幅值区分，因此，通过多组比较器810的多个不同预设电流的设计，可以通过将检测到信号与不同幅值进行比较，进而区分打火的强弱。
对于强弱打火的区分，传统方法是将采集到的电流信号在数字芯片内进行数据分析，以此判定为强打火还是弱打火，该方法响应速度较慢，且准确率偏低。与现有技术相比，本实施例通过多组比较器810的多个不同预设电流的设计，将检测到信号与不同幅值进行比较，进而区分打火的强弱，可以提高响应速度，且准确率较高。
如图8所示，比较电路包括两组比较器810，假设其中一个比较器810接入的预设电流为A，另一个比较器810接入的预设电流为B，A<B。当接收到的电流小于A，确定X射线发生系统未发生打火；当接收到的电流大于A且小于B时，确定X射线发生系统发生弱打火；当接收到的电流大于B时，确定X射线发生系统发生强打火。
需要说明的是，比较电路包括两组比较器810仅是本申请举例说明，在实际使用中，比较电路可以包括三组、四组、五组等多个比较器810，比较器810的具体个数可以根据实际情况设置。可以理解的是，比较电路包括的比较器个数810越多，则可以越精细地区分打火的强弱。
在其中一些实施例中，参考图8，处理电路800还包括变压器840，变压器840的一端与检测线圈100连接，变压器840的另一端与比较电路连接，用于对检测线圈100检测到的电流信号进行隔离处理，并将隔离处理后的电流信号传输至所述比较电路。
本实施例首先将检测线圈检测出的信号输入至变压器840，通过变压器840对检测信号进行隔离处理，将隔离处理后的电流信号传输至比较电路，从而可以增强抗干扰性，提高检测精度。
图9为一实施例提供的打火检测方法的流程图，打火检测方法基于上述的打火检测装置。如图9所示，打火检测方法包括步骤910至步骤930；其中：
步骤910，实时获取检测线圈检测得到的电流信号。
步骤920，根据所述电流信号，计算当前时刻的电流爬升率。
步骤930，根据所述电流爬升率确定X射线发生系统的打火状态。
在其中一些实施例中，所述根据所述电流爬升率判断X射线发生系统的打火状态，包括：
若所述电流爬升率大于第一阈值，则判定所述X射线发生系统发生打火；
若所述电流爬升率大于第一阈值且小于第二阈值，则判定所述X射线发生系统发生弱打火；
若所述电流爬升率大于第二阈值，则判定所述X射线发生系统发生强打火。
传统的检测X射线发生系统的打火状态的方案为：设定某一电流阈值，通过实时检测电流值，当实时检测值超过设定阈值时，即判定为打火。该方案检测速度慢，当电流达到阈值后，告知系统已经发生打火现象，而此时系统响应需要一定的时间，此段时间内电流将爬升到更大值，对系统造成不可知的损坏。
与现有技术相比，在X射线发生系统发生打火现象时，电流持续上升达到一个稳定电流值。本申请通过检测电流爬升率来判定打火现象，电流爬升率的大小可以反映出当前电流的变化趋势，通过电流的变化趋势判定打火现象能够在电流还处于较低值未达到稳定电流值时检测出打火现象，检测速度更快，从而可以将检测出的信号快速告知系统做出响应，安全性更高。如图10所示，传统的方案当电流达到设定阈值b点时，判定此时X射线发生系统发生打火现象。而本申请，通过实时检测电流的爬升率，则在电流爬升的初期a点时刻检测到电流爬升率大于预设阈值，即可判定发生打火现象。由图10可以明显看出，此时a点的电流值低于b点，且a点时间快于b点。因此，本申请通过检测电流爬升率可以快速判定打火现象。
需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
另外，结合图9描述的本申请实施例打火检测方法可以由计算机设备来实现。图11为根据本申请实施例的计算机设备的硬件结构示意图。
计算机设备可以包括处理器1120以及存储有计算机程序指令的存储器1130。
具体地，上述处理器1120可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
其中，存储器1130可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器1130可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，简称为HDD)、软盘驱动器、固态驱动器(Solid State Drive，简称为SSD)、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(UniversalSerial Bus，简称为USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器1130可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器1130可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器1130是非易失性(Non-Volatile)存储器。在特定实施例中，存储器1130包括只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)和随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(Programmable Read-Only Memory，简称为PROM)、可擦除PROM(ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称为EPROM)、电可擦除PROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory，简称为EEPROM)、电可改写ROM(ElectricallyAlterable Read-Only Memory，简称为EAROM)或闪存(FLASH)或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，该RAM可以是静态随机存取存储器(Static Random-AccessMemory，简称为SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，简称为DRAM)，其中，DRAM可以是快速页模式动态随机存取存储器(Fast Page Mode DynamicRandom Access Memory，简称为FPMDRAM)、扩展数据输出动态随机存取存储器(ExtendedDate Out Dynamic Random Access Memory，简称为EDODRAM)、同步动态随机存取内存(Synchronous Dynamic Random-Access Memory，简称SDRAM)等。
存储器1130可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器1130所执行的可能的计算机程序指令。
处理器1120通过读取并执行存储器1130中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种打火检测方法。
在其中一些实施例中，计算机设备还可包括通信接口1140和总线1110。其中，如图11所示，处理器1120、存储器1130、通信接口1140通过总线1110连接并完成相互间的通信。
通信接口1140用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。通信端口1140还可以实现与其他部件例如：外接设备、图像/数据采集设备、数据库、外部存储以及图像/数据处理工作站等之间进行数据通信。
总线1110包括硬件、软件或两者，将计算机设备的部件彼此耦接在一起。总线1110包括但不限于以下至少之一：数据总线(Data Bus)、地址总线(Address Bus)、控制总线(Control Bus)、扩展总线(Expansion Bus)、局部总线(Local Bus)。举例来说而非限制，总线1010可包括图形加速接口(Accelerated Graphics Port，简称为AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(Extended Industry Standard Architecture，简称为EISA)总线、前端总线(Front Side Bus，简称为FSB)、超传输(Hyper Transport，简称为HT)互连、工业标准架构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、无线带宽(InfiniBand)互连、低引脚数(Low Pin Count，简称为LPC)总线、存储器总线、微信道架构(Micro ChannelArchitecture，简称为MCA)总线、外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，简称为PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(Serial AdvancedTechnology Attachment，简称为SATA)总线、视频电子标准协会局部(Video ElectronicsStandards Association Local Bus，简称为VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线1110可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。
该计算机设备可以基于获取到的程序指令，执行本申请实施例中的打火检测方法，从而实现结合图9描述的打火检测方法。
另外，结合上述实施例中的打火检测方法，本申请实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种打火检测方法。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种打火检测装置，应用于X射线发生系统，所述X射线发生系统包括依次连接的高压油箱、高压线缆和X射线球管；所述高压油箱内置有滤波电容；其特征在于，所述打火检测装置包括：
检测线圈，所述检测线圈设置在所述滤波电容与所述X射线球管之间线路的任意位置，用于检测所述X射线发生系统中安装位置的电流信号；所述安装位置包括高压插座和油箱箱壁的接触面处、输出滤波电容的高压引线处、打火抑制单元的引线处、高压线缆任意位置和X射线管的插座处中的至少一个位置；
处理电路，所述处理电路与所述检测线圈连接，用于接收并处理所述检测线圈检测到的电流信号，根据所述电流信号的电流爬升率，确定所述X射线发生系统的打火位置；所述打火位置包括X射线球管和高压油箱内部；针对高压油箱内部打火，在高压油箱内部的滤波电容引出线端也安装该打火检测装置，则进一步判定是否为高压插座发生打火。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测线圈包括罗氏线圈或表面贴敷有铜皮的PCB罗氏线圈。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述检测线圈包括环形绝缘骨架和导线，所述导线以所述环形绝缘骨架任一点为起点顺时针或逆时针绕至起点，再逆时针或顺时针绕回起点。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述打火检测装置还包括：外壳；
所述检测线圈内嵌于所述外壳，所述外壳接地。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述打火检测装置通过高压插座安装法兰、高压插头以及高压插座贴合于所述高压油箱表面；
所述高压插座设置于所述检测线圈的环内，所述高压插座与所述高压插座安装法兰连接，所述高压插头与所述高压插座相匹配。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述PCB罗氏线圈嵌入至所述高压插头的端面，形成一体化高压插头。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理电路包括比较电路，所述比较电路包括多组比较器，每组所述比较器将接收到的电流信号与相应比较器接入的预设电流进行比较，确定所述X射线发生系统的打火状态；不同所述比较器接入的预设电流不同。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理电路还包括变压器，所述变压器的一端与所述检测线圈连接，所述变压器的另一端与所述比较电路连接，用于对所述检测线圈检测到的电流信号进行隔离处理，并将隔离处理后的电流信号传输至所述比较电路。
9.一种基于权利要求1至8任一项所述打火检测装置的打火检测方法，其特征在于，所述方法包括：
实时获取检测线圈检测得到的电流信号；
根据所述电流信号，计算当前时刻的电流爬升率；
根据所述电流爬升率确定X射线发生系统的打火状态。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流爬升率判断X射线发生系统的打火状态，包括：
若所述电流爬升率大于第一阈值，则判定所述X射线发生系统发生打火；
若所述电流爬升率大于第一阈值且小于第二阈值，则判定所述X射线发生系统发生弱打火；
若所述电流爬升率大于第二阈值，则判定所述X射线发生系统发生强打火。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0568370A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-19 | Origin Electric Co Ltd | 直流高電圧発生装置およびそれを用いたｘ線装置 |
| US5682101A (en) * | 1995-03-13 | 1997-10-28 | Square D Company | Arcing fault detection system |
| CN103384446A (zh) * | 2012-05-01 | 2013-11-06 | 通用电气航空系统有限公司 | 用于电弧故障检测的装置和方法 |
| CN105182163A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-23 | 厦门红相电力设备股份有限公司 | 基于云技术的特高压直流避雷器泄漏电流的在线侦测系统 |
| CN106054009A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-10-26 | 广东美的制冷设备有限公司 | 家电设备及用于其的故障电弧检测装置和方法 |
| CN106655084A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-05-10 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种高压发生器打火保护装置及方法 |
| CN107615644A (zh) * | 2015-06-04 | 2018-01-19 | 株式会社日立产机系统 | 电力转换装置 |
| CN109688685A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-04-26 | 苏州博思得电气有限公司 | X射线发生装置的打火检测电路及一种x射线发生装置 |
| CN110308370A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-08 | 合肥工业大学 | 基于mmc的柔性直流电网直流短路故障快速检测方法 |
| CN111077424A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-04-28 | 上海联影医疗科技有限公司 | 高压发生器打火位置检测方法、装置和设备 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5208542A (en) * | 1991-03-28 | 1993-05-04 | Eaton Corporation | Timing window arc detection |
| US5185684A (en) * | 1991-03-28 | 1993-02-09 | Eaton Corporation | Frequency selective arc detection |
| US5347571A (en) | 1992-10-06 | 1994-09-13 | Picker International, Inc. | X-ray tube arc suppressor |
| US6242993B1 (en) * | 1995-03-13 | 2001-06-05 | Square D Company | Apparatus for use in arcing fault detection systems |
| EP0825448A3 (de) * | 1996-08-23 | 1999-12-29 | Asea Brown Boveri AG | Messvorrichtung für eine metallgekapselte gasisolierte Hochspannungsanlage |
| US6975698B2 (en) | 2003-06-30 | 2005-12-13 | General Electric Company | X-ray generator and slip ring for a CT system |
| FR2924530B1 (fr) | 2007-12-03 | 2009-12-25 | Areva T & D Sa | Dispositif de detection et de localisation de decharges electriques dans un equipement electrique a isolation par fluide |
| US9088094B2 (en) * | 2013-03-15 | 2015-07-21 | Bae Systems Land & Armaments L.P. | Electrical connector having a plug and a socket with electrical connection being made while submerged in an inert fluid |
| DE102013206252A1 (de) * | 2013-04-09 | 2014-10-09 | Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf E.V. | Anordnung zur schnellen Elektronenstrahl-Röntgencomputertomographie |
| JP6229877B2 (ja) | 2013-08-27 | 2017-11-15 | 日本電産リード株式会社 | 検査装置 |
| US11050236B2 (en) * | 2016-05-12 | 2021-06-29 | Intelesol, Llc | Solid-state line disturbance circuit interrupter |
| CN109451770B (zh) * | 2016-05-31 | 2020-07-24 | 西门子股份公司 | 故障电弧识别单元 |
| DE102016209444A1 (de) | 2016-05-31 | 2017-11-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Störlichtbogenerkennungseinheit |
| CN109478775B (zh) * | 2016-05-31 | 2020-12-25 | 西门子股份公司 | 故障电弧识别单元 |
| US10410816B2 (en) * | 2016-09-19 | 2019-09-10 | Ze Chen | Hybrid arc / ground fault circuit interrupter and methods of operation thereof |
| US10333290B2 (en) * | 2016-12-08 | 2019-06-25 | Schneider Electric USA, Inc. | Multi-winding ground fault sensor |
| US10770844B2 (en) * | 2016-12-14 | 2020-09-08 | Chengli Li | Leakage current protection device for power plug |
| DE102017203830A1 (de) * | 2017-03-08 | 2018-09-13 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren zur Erfassung von Hochspannungsüberschlägen in einer Röntgenvorrichtung sowie Röntgenvorrichtung |
| US10527704B2 (en) * | 2017-09-28 | 2020-01-07 | Landis+Gyr Llc | Detection of deteriorated electrical connections in a meter using adjusted temperature sensing |
| US10393791B2 (en) * | 2017-09-28 | 2019-08-27 | Landis+Gyr Llc | Detection of deteriorated electrical connections in a meter using temperature sensing and time-variable thresholds |
| US10816580B2 (en) * | 2018-01-24 | 2020-10-27 | Landis+Gyr Llc | Electric meter contact arc detector employing dual-purposed inductive components |
| US11095108B2 (en) * | 2018-06-13 | 2021-08-17 | Pass & Seymour, Inc. | Point of use protective wiring device |
| CN110912390A (zh) | 2019-12-02 | 2020-03-24 | 上海联影医疗科技有限公司 | 打火电流抑制方法、电路及打火电流抑制电路的控制方法 |
-
2020
- 2020-07-09 CN CN202010656446.5A patent/CN111880055B/zh active Active
-
2021
- 2021-07-09 US US17/305,538 patent/US11650242B2/en active Active
- 2021-07-09 EP EP21184917.9A patent/EP3936876A1/en active Pending
-
2023
- 2023-05-15 US US18/317,907 patent/US20230280390A1/en active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0568370A (ja) * | 1991-09-04 | 1993-03-19 | Origin Electric Co Ltd | 直流高電圧発生装置およびそれを用いたｘ線装置 |
| US5682101A (en) * | 1995-03-13 | 1997-10-28 | Square D Company | Arcing fault detection system |
| CN103384446A (zh) * | 2012-05-01 | 2013-11-06 | 通用电气航空系统有限公司 | 用于电弧故障检测的装置和方法 |
| CN107615644A (zh) * | 2015-06-04 | 2018-01-19 | 株式会社日立产机系统 | 电力转换装置 |
| CN105182163A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-23 | 厦门红相电力设备股份有限公司 | 基于云技术的特高压直流避雷器泄漏电流的在线侦测系统 |
| CN106054009A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-10-26 | 广东美的制冷设备有限公司 | 家电设备及用于其的故障电弧检测装置和方法 |
| CN106655084A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-05-10 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种高压发生器打火保护装置及方法 |
| CN109688685A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-04-26 | 苏州博思得电气有限公司 | X射线发生装置的打火检测电路及一种x射线发生装置 |
| CN111077424A (zh) * | 2019-02-01 | 2020-04-28 | 上海联影医疗科技有限公司 | 高压发生器打火位置检测方法、装置和设备 |
| CN110308370A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-08 | 合肥工业大学 | 基于mmc的柔性直流电网直流短路故障快速检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 电火花加工放电点位置在线检测的研究进展;栗岩，赵万生，冯晓光，韦红雨;《电加工与模具》;19961220(第06期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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