CS219330B2

CS219330B2 - Electronic tube power supply voltage stabilizer

Info

Publication number: CS219330B2
Application number: CS774896A
Authority: CS
Inventors: Arnaldo Gambini; Giacomo Capitelli
Original assignee: Snam Progetti
Priority date: 1972-02-17
Filing date: 1977-07-22
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Vynález se týká elektronického stabilizátoru napětí rentgenky, zejména pr>o použití u vozíku s vlastním elektromotorickým pohonem pro kontrolu svarů zevnitř potrubí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sestává z potenciometru, na jehož svorky je připojeno střídavé napětí z alternátoru, napájejícího rentgenku, jehož jezdec je posouván v obou směrech stejnoměrným motorem, který může otáčet v obou směrech obracením jeho buzení pomocí dvou relé ovládaných polarizovaným relé, které je ovládáno rozdílem napětí, který existuje mezi pevnými jmenovitými hodnotami provozního napětí rentgenky a stejnosměrným napětím, úměrným střídavému napětí na jezdci potenciometru, na kterém je napětí připojené na rentgenku. Stabilizátor podle vynálezu připojuje rentgenku na zdroj napájecího napětí teprve tehdy, když napájecí napětí pro rentgenku dosáhne žádané hodnoty a po uplynutí doby osvitu automaticky odpojuje napájecí napětí.The invention relates to an electronic voltage stabilizer for an X-ray tube, especially for use with a trolley with its own electric motor drive for inspecting welds from inside a pipe. The essence of the invention lies in the fact that it consists of a potentiometer, to the terminals of which is connected an alternating voltage from an alternator, supplying the X-ray tube, the slider of which is moved in both directions by a DC motor, which can rotate in both directions by reversing its excitation by means of two relays controlled by a polarized relay, which is controlled by the voltage difference that exists between the fixed nominal values of the operating voltage of the X-ray tube and the DC voltage, proportional to the alternating voltage on the slider of the potentiometer, on which the voltage is connected to the X-ray tube. The stabilizer according to the invention connects the X-ray tube to the supply voltage source only when the supply voltage for the X-ray tube reaches the desired value and automatically disconnects the supply voltage after the exposure time has elapsed.

Description

Vynález se týká elektronického stabilizátoru napětí rentgenky, zejména pr>o použití u vozíku s vlastním elektromotorickým pohonem pro kontrolu svarů zevnitř potrubí.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electronic X-ray voltage stabilizer, in particular for use in a trolley with its own electromotive drive for inspecting welds from within a pipe.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že sestává z potenciometru, na jehož svorky je připojeno střídavé napětí z alternátoru, napájejícího rentgenku, jehož jezdec je posouván v obou směrech stejnoměrným motorem, který může otáčet v obou směrech obracením jeho buzení pomocí dvou relé ovládaných polarizovaným relé, které je ovládáno rozdílem napětí, který existuje mezi pevnými jmenovitými hodnotami provozního napětí rentgenky a stejnosměrným napětím, úměrným střídavému napětí na jezdci potenciometru, na kterém je napětí připojené na rentgenku.SUMMARY OF THE INVENTION consists of a potentiometer connected to the terminals of an alternating current supplying an X-ray alternator, the slider of which is moved in both directions by a uniform motor which can rotate in both directions by reversing its excitation by two relays controlled by a polarized relay. which is controlled by the voltage difference that exists between the fixed rated operating voltage of the X-ray tube and the DC voltage, proportional to the alternating voltage on the slider of the potentiometer at which the voltage is connected to the X-ray tube.

Stabilizátor podle vynálezu připojuje rentgenku na zdroj napájecího napětí teprve tehdy, když napájecí napětí pro rentgenku dosáhne žádané hodnoty a po uplynutí doby osvitu automaticky odpojuje napájecí napětí.The stabilizer according to the invention connects the X-ray tube to the power supply only after the X-ray supply voltage has reached the desired value and automatically disconnects the supply voltage after the exposure time has elapsed.

B(B)

Vynález se týká elektronického stabilizátoru napájecího napětí rentgenky, zejména pro použití u vozíků s vlastním elektromotorickým pohonem pro kontrolu svarů zevnitř potrubí, popsaného v popisu vynálezu čs. patentu č. 185 618.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic power supply voltage stabilizer for an X-ray tube, particularly for use in self-propelled trolleys for inspecting welds from within a pipe as described in the description of the invention. No. 185,618.

Známé regulátory pro napájecí napětí rentgentky bývají opatřeny potenciometrem, na jehož svorkách je připojen zdroj střídavého napětí a jehož jezdec je posouván stejnosměrným motorem, jehož směr otáčení se mění dvěma relé, ovládanými polarizovaným relé v závislosti na napěťové odchylce, která vzniká mezi žádanou hodnotou napájecího napětí rentgenky a napětím sejmutým na rentgence jezdcem potenciometru a usměrněným.Known x-ray voltage regulators are equipped with a potentiometer, the terminals of which are connected to an AC power supply and the slider is moved by a DC motor whose direction of rotation is changed by two relays controlled by polarized relays depending on the voltage deviation X-ray tubes and the voltage picked up on the X-rays by the potentiometer slider and rectified.

Tyto známé regulátory napětí slouží pouze pro udržování konstantního napětí, mají tudíž za úkol stabilizovat napětí na určitou žádanou hodnotu.These known voltage regulators serve only to maintain a constant voltage, and thus have the task of stabilizing the voltage to a certain setpoint.

Úkolem vynálezu je vytvořit stabilizátor napětí, který by rentgenku zapínal teprve tehdy, když napájecí napětí pro rentgenku dosáhne žádané hodnoty a po uplynutí doby osvitu by automaticky odpojoval napájecí napětí. Stabilizátor napětí podle vynálezu má tedy plnit čtyři funkce, to jest zvýšit hodnotu napětí od nulové hodnoty na hodnotu žádaného napětí, zapnout osvit pomocí rentgenky při dosažení této žádané hodnoty, stabilizovat napájecí napětí na této žádané hodnotě a konečně vrátit napětí na nulovou hodnotu.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a voltage stabilizer that only switches the X-ray tube on when the X-ray supply voltage reaches the setpoint and automatically disconnects the supply voltage after the exposure time has elapsed. The voltage stabilizer according to the invention is therefore intended to fulfill four functions, i.e., to increase the voltage value from zero to the desired voltage value, to turn on the X-ray illumination upon reaching this reference value, to stabilize the supply voltage at this reference value and finally to return the voltage to zero.

Tento úkol splňuje elektronický stabilizátor napájecího napětí rentgenky podle vynálezu, jehož podstatou je, že na svorky napájecího alternátoru je připojen potenciometr a první usměrňovač, na jehož výstup je připojena první řada n Zenerových diod, zapojených do série, přičemž jezdec potenciometru je mechanicky spřažen se stejnosměrným motorem, jehož jedna svorka kotvy je zapojena mezi jednu dvojici do série zapojených kontaktů dvou relé, jejichž budicí cívky jsou zapojeny mezi jeden pól stejnosměrného napájecího zdroje a přepínací kontakt polarizovaného relé, zatím co druhá svorka kotvy stejnosměrného motoru je zapojena mezi druhou dvojici do série zapojených kontaktů týchž dvou relé, přičemž jedna dvojice kontaktů dvou relé je zapojena mezi oba póly stejnosměrného zdroje do· série v^! obráceném pořadí než druhá dvojice kontaktů, dále je do série s budicí cívkou prvního relé zapojen spínač, umístěný na nulovém konci dráhy jezdce potenciometru, zatím co druhé relé je opatřeno třetím kontaktem zapojeným v obvodu budicí cívky časovače rentgenové expozice, dále je mezi jezdec potenciometru a druhou svorku alternátoru zapojena rentgenka a k ní paralelně sériový obvod, tvořený druhým usměrňovačem, odporem, druhou řadou n-1 Zenerových diod a další částí první řady Zenerových diod zapojených do série, přičemž vinutí polarizovaného relé je zapojeno jedním svým koncem mezi výstup druhého usměrňovače a jeden konec odporu a druhým svým koncem na první kluzný kontakt vícepolohového, dvoupólového přepínače Zenerových diod obou řad, jehož druhý kluzný kontakt, spřažený s prvním kluzným kontaktem, je spojen se společným bodem druhého konce odporu a první Zenerovy diody druhé řady, a pohyblivý kontakt polarizovaného relé je připojen na přepínací kontakt elektronického programátoru.The electronic power supply stabilizer of the X-ray tube according to the invention fulfills this task, which consists in that a potentiometer and a first rectifier are connected to the power alternator terminals, the output of which is connected to the first row of n Zener diodes connected in series; a motor whose one armature terminal is connected between one pair in a series of connected contacts of two relays whose field coils are connected between one pole of a DC power supply and a polarized relay changeover contact, while the other armature terminal of a DC motor is connected between a second pair of series of the same two relays, one pair of two relay contacts being connected between the two poles of the DC power supply in series v ^! in reverse order than the second pair of contacts, a switch located at the zero end of the potentiometer slider path is connected in series with the excitation coil of the first relay, while the second relay is provided with a third contact wired in the X-ray timer timer coil circuit; the second terminal of the alternator is connected to the X-ray tube and to it in parallel a serial circuit consisting of a second rectifier, resistor, second row of n-1 Zener diodes and another part of the first row of Zener diodes connected in series; a second sliding contact coupled to the first sliding contact is coupled to a common point of the second resistor end and the first Zener diode of the second row, and the second sliding contact is connected to the first sliding contact of the multi-position, two-pole Zener diode switch of both rows; The polarized relay contact is connected to the changeover contact of the electronic programmer.

Výhodou elektronického stabilizátoru napětí podle vynálezu je, že kromě vyrovnávání a udržování napájecího napětí v mezích + 0,3 % provozního napětí rentgenky po celou dobu rentgenografické expozice, spouští tuto expozici pouze při dosažení jmenovitých provozních podmínek rentgenky, a zcela odpojí napětí od rentgenky na konci této· expozice.The advantage of the electronic voltage stabilizer according to the invention is that, in addition to balancing and keeping the supply voltage within + 0.3% of the X-ray operating voltage throughout the X-ray exposure, it only triggers this exposure when the X-ray rated operating conditions are reached. this exposure.

Vynález je v dalším popsán s odkazem na výkres, který představuje schéma zapojení elektronického stabilizátoru napájecího napětí rentgenky.The invention is further described with reference to the drawing, which is a schematic diagram of an electronic stabilizer of the power supply voltage of the X-ray tube.

Na svorky alternátoru 25, poháněného spalovacím motorem 24, je svými svorkami A, B připojen potenciometr 37 a usměrňovač 38, na jehož výstup je připojena řada n Zenerových diod 39, zapojených do série, na nichž se napětí rozděluje tak, že v bodech C, D, E, F a G jsou různá, pevně nastavená napětí rentgenky, která jsou považována jako nastavené hodnoty. Jezdec 40 potenciometru 37 je poháněn stejnosměrným motorem 41, jehož buzení se může reverzovat, a proto se může otáčet tak, aby se jezdec 40 pohyboval dolů nebo nahoru, a tím zapínal kontakt 42 resp. 43. Tyto kontakty jsou ovládány pomocí relé 44 a 45, která jsou buzena polarizovaným relé 46.The terminals A, B of the alternator 25, driven by the internal combustion engine 24, are connected with a potentiometer 37 and a rectifier 38, the output of which is connected to a series of n Zener diodes 39 connected in series. D, E, F, and G are different fixed x-ray voltages, which are considered set values. The slider 40 of the potentiometer 37 is driven by a DC motor 41, the excitation of which can be reversed and therefore can be rotated so that the slider 40 moves down or up, thereby closing the contact 42 and the contact, respectively. 43. These contacts are controlled by relays 44 and 45, which are energized by polarized relay 46.

V obvodu budicí cívky relé 44 je zapojen spínač 47, který se rozepne, když jezdec 40 dosáhne dolního konce zdvihu (potenciometr je na nule, jak je znázorněno na výkresu], kdežto relé 45 ovládá zapínací kontakt 48 časovače 49, který nastavuje dobu rentgenové expozice.In the driver coil circuit of relay 44 is a switch 47 that opens when the slider 40 reaches the lower end of the stroke (potentiometer is at zero as shown in the drawing), while relay 45 controls the make contact 48 of the timer 49 that adjusts the X-ray exposure time. .

Střídavé napětí z potenciometru 37, to· jest napětí mezi jezdcem 40 a bodem B, se přivádí na rentgenku 8, rovněž se usměrňuje pomocí usměrňovače 50 a přivádí na příslušné svorky odporové větve, sestávající z odporu 51 a řady (n-1) Zenerových diod 52 zapojených do série, jako první řada Zenerových diod 39.The alternating voltage from the potentiometer 37, i.e. the voltage between the slider 40 and the point B, is applied to the X-ray tube 8, also rectified by the rectifier 50 and applied to the respective terminals of the resistor branch consisting of resistor 51 and zener diode series (n-1). 52 connected in series, as the first series of Zener diodes 39.

Vinutí 53 polarizovaného relé 46 je připojeno na výstup usměrňovače 50 v bodě H a na kluzný kontakt 54 přepínače, který přepíná svorky c, d, e, í, g pro nastavení různých provozních napětí pro rentgenku, přičemž toto napětí je v bodech C, D, E, F a G.The winding 53 of the polarized relay 46 is connected to the output of the rectifier 50 at point H and to the slider contact 54 of the switch, which switches terminals c, d, e, i, g to adjust various operating voltages for the X-ray tube. , E, F, and G.

Podle výše uvedeného přepínání kluzného kontaktu 54, druhý kluzný kontakt 55, spřažený s prvním, ale otáčející se v opáč219330 nem směru, přepíná svorky ď, ď, e’, F resp. g^ř, čímž zařazuje o jednu méně Zenerových diod 52, než zařazuje první kluzný kontakt 54 Zenerových diod 39 první řady.According to the aforementioned slide contact switching 54, the second slide contact 55, coupled to the first but rotating in the opposite direction, switches the terminals d ', d', e ', F respectively. g ^R to be classified by one of the Zener diodes 52 less than classifies the first sliding contact 54 of the Zener diodes 39 of the first row.

To je provedeno pro omezení polarizačního proudu, který teče vinutím 53, vyrobeného¹ rozdílem napětí mezi bodem H a jedním z bodů C, Bi, E, F, G, který byl vybrán a pro dosažení jeho závislosti pouze na rozdílu mezi úbytkem napětí na svorkách odporu 51 a úbytkem napětí způsobeného první Zenerovou diodou 39, spojenou s bodem c, jelikož vzrůst nastaveného napětí, daný vložením další Zenerové diody 39, je kompenzován stejným vzrůstem napětí v bodě H, daným vložením stejné Zenerové diody 52.This is done to limit the polarizing current flowing through the winding 53 produced by the ¹ voltage difference between H and one of the points C, Bi, E, F, G that has been selected and to achieve its dependence only on the difference between the voltage drop across the terminals resistance 51 and the voltage drop caused by the first Zener diode 39 associated with point c since the increase in set voltage due to the insertion of the next Zener diode 39 is compensated for by the same voltage increase at point H given by the insertion of the same Zener diode 52.

Polarizované relé 46 je ovládáno elektronickým programátorem 56, který přepíná přepínač 57 z polohy I do polohy II, čímž se pohyblivý kontakt 58 relé 46 připojí na záporný pól napájecího vedení motoru 41.The polarized relay 46 is controlled by an electronic programmer 56 which switches the switch 57 from position I to position II, thereby connecting the movable contact 58 of the relay 46 to the negative pole of the motor power lead 41.

Činnost je následující. Za předpokladu, že provozní napětí rentgenky je stabilizováno, pak odpovídá napětí v bodě c, pro které kluzné kontakty 54 a 55 musí být v poloze znázorněné na výkrese.The operation is as follows. Assuming that the operating voltage of the X-ray tube is stabilized, it corresponds to the voltage at point c for which the sliding contacts 54 and 55 must be in the position shown in the drawing.

Z počátku je jezdec 40 potenciometru 37 na dolním konci zdvihu, a proto je spínač 47 rozepnut a napětí na svorkách rentgenky 8 je nulové.Initially, the slider 40 of the potentiometer 37 is at the lower end of the stroke, and therefore the switch 47 is open and the voltage at the terminals of the X-ray tube 8 is zero.

Když elektronický programátor 56 dostane povel pro rentgenovou expozici, přepne přepínač 57 z polohy I do polohy II, čímž spojí pohyblivý kontakt 58 polarizovaného relé 46 se záporným pólem. Střídavé napětí vyrobené alternátorem 25, usměrněné v usměrňovači 38, vybudí v bodech C, D, E, F, G pevně nastavená napětí. Proto v bodě C je referenční hodnota napětí, která se musí stabilizovat a připojit na rentgenku. Současně je v bodě H nulové napětí, jelikož, jak bylo výše uvedeno, jezdec 40 potenciometru je na dolním konci zdvihu.When the electronic programmer 56 receives an X-ray exposure command, it switches the switch 57 from position I to position II, connecting the movable contact 58 of the polarized relay 46 to the negative pole. The alternating voltage produced by the alternator 25 rectified in the rectifier 38 will excite fixed voltages at points C, D, E, F, G. Therefore, in point C is the voltage reference that must be stabilized and connected to the X-ray tube. At the same time, there is zero voltage at point H, since, as mentioned above, the slider 40 of the potentiometer is at the lower end of the stroke.

Proto vinutím 53 relé 46 teče prioud od bodu C k bodu H, ve směru šipky 60, který překlápí pohyblivý kontakt 58 relé 46 do polohy III, čímž vybudí relé 45, které sepne kontakty 43 a rozepne kontakt 48. Tímto způsobem se vybudí motor 41 a otáčí se tak, aby jezdec 40 potenciometru 37 stoupal nahoru.Therefore, by winding 53 of relay 46, a current flows from point C to point H, in the direction of arrow 60, which swivels the movable contact 58 of relay 46 to position III, thereby energizing relay 45, which closes contacts 43 and opens contact 48. and rotates so that the slider 40 of the potentiometer 37 rises up.

Když jezdec 40 stoupá, spínač 47 sepne, střídavé napětí na svorkách rentgenky a stejnosměrné napětí v bodě H začnou stoupat. Když se stejnosměrné napětí v bodě H rovná nastavenému napětí bodu C, a tím střídavé napětí na svorkách rentgenky dosáhne své předem stanovené jmenovité hodnoty, proud tekoucí vinutím 53 relé 46 se přeruší a pohyblivý kontakt 58 opět zaujme střední, klidovou polohu, takže tím odbudí relé 45, které rozepne kontakty 43 a sepne kontakt 48. Sepnutím kontaktu 48 umožní časovači 49, aby spustil fázi rentgenové expozice, která spustí pouze když napětí na svorkách rentgenky dosáhne jmenovité hodnoty pro rentgenku. Na druhé straně toto napětí je stabilizováno na této hodnotě po celou dobu rentgenové expozice, jelikož, například, bude-li mít tendenci stoupat a přivést potenciál bodu H na hladinu vyšší než bodu C, ve vinutí 53 by byl proud, který by tekl od bodu C k bodu H, ve směru opačném, než má šipka 60 na výkrese, což by přepnulo pohyblivý kontakt 58 relé 46 do polohy IV. Tímto způsobem by se vybudilo relé 44, které by sepnutím kontaktu 42 umožnilo motoru 41 otáčení tak, aby se jezdec 40 potenciometru 37 spouštěl, a tím způsobem by se dosáhlo klesání střídavého napětí na svorkách rentgenky.As the slider 40 rises, the switch 47 closes, the AC voltage at the X-ray terminals and the DC voltage at point H begin to rise. When the DC voltage at point H is equal to the set point voltage C and thus the AC voltage at the X-ray terminals reaches its predetermined nominal value, the current flowing through the winding 53 of the relay 46 is interrupted and the movable contact 58 assumes a middle, rest position. 45, which opens the contacts 43 and closes the contact 48. Closing the contact 48 allows the timer 49 to initiate the X-ray exposure phase, which only starts when the voltage at the X-ray terminals reaches the X-ray rated value. On the other hand, the voltage is stabilized at this value throughout the X-ray exposure, because, for example, if it tends to rise and bring the potential of the H point to a level higher than C, the winding 53 would have current flowing from the point C to point H, in a direction opposite to that of arrow 60 in the drawing, which would switch the movable contact 58 of relay 46 to position IV. In this way, a relay 44 would be energized which, by closing contact 42, would enable the motor 41 to rotate so that the slider 40 of the potentiometer 37 would be triggered, thereby achieving an alternating voltage drop across the X-ray terminals.

A konečně, po ukončení rentgenové expozice časovač 49 vyšle signál do programátoru 56, který znova přepne přepínač 57 do polohy I.Finally, at the end of the X-ray exposure, the timer 49 sends a signal to the programmer 56, which again switches the switch 57 to position I.

Relé 44 je tedy vybuzeno, sepne kontakty 42 a vybudí motor 41 pro spouštění jezdce 40 potenciometru 37 směrem dolů po celé stupnici. Když jezdec dosáhne konce stupnice, spínač 47 se rozepne, motor 41 se odbudí a zařízení dosáhne opět počátečních podmínek, připravené pro nový cyklus stabilizace a rentgenové expozice.Thus, the relay 44 is energized, closing the contacts 42 and energizing the motor 41 to lower the slider 40 of the potentiometer 37 down the full scale. When the rider reaches the end of the scale, the switch 47 opens, the motor 41 is de-energized, and the device again reaches the initial conditions ready for a new cycle of stabilization and X-ray exposure.

Claims

Subject

Electronic stabilizer of the power supply of the X-ray tube, characterized in that the terminals (A, B) of the power alternator (25) are connected to a poteneiometer (37) and a first rectifier (38) to which the first row of n Zener diodes (39) is connected. connected in series, the slider (40) of the potentiometer (37) being mechanically coupled to a DC motor (41) whose one armature terminal is connected between one pair in a series of connected contacts (42, 43) of two relays (44, 45); the excitation coils are connected between one pole (+) of the DC power supply and the changeover contact (58) of the polarized relay (46), while the second anchor terminal of the DC motor (41) ynAlez is connected between the other pair in series of wired contacts (42, 43) the same two relays (44, 45), wherein one pair of contacts (42, 43) of the two relays (44, 45) is connected in series between the two poles of the DC power supply in reverse order than the other pair of co A switch (47) located at the zero end of the travel slider (40) of the potentiometer (37) is connected in series with the excitation coil of the first relay (44), while the second relay (45) is provided with a third contact (48) connected in the excitation coil circuit of the X-ray exposure timer (49), further comprising an X-ray tube (8) connected in parallel between the slider (40) of the potentiometer (37) and the second terminal (B) of the alternator (25) and a parallel circuit formed by the second rectifier (50), a resistor (51), a second row of n-1 Zener diodes (52) and another portion of a first row of Zener diodes (39) connected in series, the winding (53) of the polarized relay (46) being connected at one end between the output a second rectifier (50) and one end of the resistor (51) and the other end to a first sliding contact (54) of a multi-position, two-pole Zener diode switch (39, 52) of both rows whose second sliding contact (55) coupled to the first sliding contact contact (54) is the joint with the common point of the second end of the resistor (51) and the first Zener diode (52) of the second row, and the movable contact (58) of the polarized relay (46) is connected to the changeover contact (57) of the electronic programmer (56).