DD139782B1

DD139782B1 - Schutzschaltung fuer einen roentgendiagnostikapparat

Info

Publication number: DD139782B1
Application number: DD20906678A
Authority: DD
Inventors: Dieter Mailand
Original assignee: Dieter Mailand
Priority date: 1978-11-14
Filing date: 1978-11-14
Publication date: 1982-08-25
Also published as: DD139782A1

Description

Dieter Mailand Dresden, den 6*11*78

VEB Transformatoren- und TNP/Bey/Tr

Röntgenwerk ¹¹H* Matern"

TuR-Akte 1683

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Schutzschaltung für einen Röntgendiagnostikapparat

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für einen Röntgendiagnostikapparat, der mit einem von einer Steuereinrichtung beeinflußten Aufnahmeschütz zum Ein- und Ausschalten von Röntgenaufnahmen und mit einem zweiten Schaltschütz zur Trennung des Rontgendxagnostikapparates vom Speisenetz ausgerüstet ist»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Da Ausfälle von Einzelelementen im Schaltsystem eines Röntgendiagnostikapparates zwar selten aber nicht ausgeschlossen sind, was sich beispielsweise bei Schaltschützen und deren Steuerung auf die vergleichsweise zu integrierten Halbleiterschaltungen naturgemäß niedrigere Zuverlässigkeit zurückführen läßt, ist es notwendig, Maßnahmen zu treffen, die eine Fehlbestrahlung der Patienten sowie eine Überlastung d@r Röntgenröhre weitestgehend ausschließen· So ist ein Röntgendiagnostikapparat bekannt, der automatisch abgeschaltet wird, wenn ein Kurzschluß im Hochspannungskreis auftritt oder wenn die Röntgenröhre nach Beendigung der Aufnahme, das heißt nach dem Öffnen des Aufnahmeschalters infolge eines defekten AufnähmeSchützes nicht abgeschaltet wird und somit weiterhin Strom durch die Röntgenröhre und damit durch einen in Reihe zu den Hochspannungsgleichrichtern geschalteten Widerstand fließt (DE-AS 2 Abgeschaltet wird dieser.Röntgenapparat im Störungsfall

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durch ein von einem Störungssignalgeber angesteuertes Störungsschütz, dessen Kontakte in Reihe zu den Kontakten des durch eine Steuervorrichtung zur Bestimmung der Aufnahmedauer gesteuerten Aufnahmeschützes liegen« Nachteilig ist, daß bei diesem RÖntgendiagnostikapprat durchaus der normale Verlauf von Röntgenaufnahmen durch Auslösung des StörungeSchützes gestört werden kann, z«B« aufgrund der Ausschaltverzugszeit des Aufnähmeschützes. Außerdem ist eine unmittelbare Überwachung einzelner Elemente im Lastschaltsystem, beispielsweise der Schützkontakte des Aufnahmeschützes, nicht vorgesehen«

Ziel der Erfindung

Die .Erfindung verfolgt das Ziel, bei Vermeidung der angegebenen Nachteile und mit möglichst geringem Aufwand für einen Röntgendxagnostikapparat eine Schutzschaltung zu schaffen, durch -welche eine Fehlbestrahlung der Patienten sowie eine Überlastung der Röntgenröhre mit großer Sicherheit bei Ausfall einzelner Bauelemente im Lastschaltsystem verhindert werden«

Darlegung des ¥esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschaltung für einen Röntgendxagnostikapparat der eingangs genannten Art anzugeben, die es ermöglicht, das gesamte Schaltsystem des Lastkreises mit großer Zuverlässigkeit zu überwachen, derart, daß beim Auftreten einer Störung der Röntgendxagnostikapparat automatisch vom Speisenetz abgeschaltet, jedoch der normale Verlauf einer Röntgenaufnahme mit Sicher«- heit nicht beeinträchtigt wird« Dabei soll nach Wirksamwerden dieser Redundanz eine unbedingte Kenntnisnahme durch das Bedienungspersonal erfolgen können« Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein beim Einschalten der Röntgenaufnahme mit einem logischen Signal beaufschlagter erster Speicher und ein mit dem

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ersten Speicher verknüpfter und beim Ausschalten der Röntgenaufnahme rait einem logischen Signal beaufschlagter zweiter Speicher, der auf einen Impulserzeuger arbextet vorgesehen und der erste Speicher, der Impulserzeuger und eine bei einer vorbestimmten Störung im Lastschaltsystem ein logisches Signal erzeugende Überwachungsschaltung jeweils ausgangsseitig an ein logisches Verknüpfungsglied geschaltet sind, "welches auf das zweite Schaltschütz arbeitet. Eine günstige Ausbildungsform der Erfindung sieht vor, daß lediglich bei gleichem Potential der Eingangssignale am logischen Verknüpfungsglied ein Signal zur Abschaltung des zweiten Schaltschützes erzeugt wird«

Ausf-ührungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden« In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine Schutzschaltung, die zur Trennung eines Röntgenapparates vom Speisenetz bei Störungen im Lastschaltsystem dient und

Fig· 2: ein Detail der Schutzschaltung,

Bei Betätigung eines Tastenschalters 1 schließen die Kontakte eines Notzschützes 2, so daß ein Stelltransformator und eine Stromversorgungseinrichtung k mit dem Speisenetz verbunden sind. Der Stelltransformator 3 versorgt еіпвп Hochspannungserzeuger 5 für eine Röntgenröhre 6 mit der erforderlichen Primärspannung, wenn die Kontakte eines Aufnahmeschützes 7 geschlossen sind. Erreicht wird dies durch Betätigung eines Tastenschalters 8, wodurch nacheinander ein Negator 9, ein NAND-Gatter 10, ein erster Speicher 11, eine Steuerschaltung 12, ein Leistungsverstärker 13 und schließlich die Schützspule des Aufnahme-

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Schützes 7 angesteuert -werden. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 10 ist ebenso wie der zweite Eingang des ersten Speichers 11 mit dem Q-Ausgang eines beim Ausschalten einer Röntgenaufnahme mit einem logischen Signal beaufschlagten zweiten Speichers ik verbunden, dessen Q-Ausgang mit dem Eingang eines Impulserzeugers 15 gekoppelt ist« Ferner sind der beim Einschalten einer Röntgenaufnahme mit einem logischen Signal beaufschlagte erste Speicher 11 am Q-Ausgang über eine Leitung 16, der Impulserzeuger 15 über eine Leitung 17 und eine Überwachungsschaltung 18 zur Erzeugung eines logischen Signals bei einer vorbestimmten Störung im Lastschaltsystem über eine Leitung 19 an ein NAND-Gatter 20 geschaltet· Das Netzschütz 2 ist mit einem Selbsthaltekreis ausgerüstet, in dem auch ein Kontakt eines Relais 21 angeordnet ist» Das Relais 21 bezieht seine Betriebsspannung von der Stromversorgungseinrichtung k und wird vom NAND-Gatter 2o unter Zwischenschaltung eines Negators 22 angesteuert«

Herrscht am Ausgang des Negators 22 "L"-Pegel und sind die Hauptkontakte des Netzschützes 2 geschlossen, so zieht das Relais 21 an und ermöglicht die Selbsthaltung des Netzschützes 2. Der Röntgenapparat ist in Aufnahraebereitschaft· Durch Betätigung eines Tastenschalters 23 kann die Selbsthaltung unterbrochen und damit der Röntgenapparat von Hand ausgeschaltet werden· Die Ausschaltung erfolgt aber auch dann, wenn am Ausgang des Negators 22 "H"-Pegel anliegt und der Kontakt vom Relais 21 öffnet· Das ist jedoch nur der Fall, wenn die Leitungen 16; 17 und 19 an den Eingängen des NAND-Gatters 20 ausnahmslos "H"-Pegel führen· Die Überwachungsschaltung 18 für das Lastschaltsystem enthält, wie in Fig. Я dargestellt, beispielsweise als Meldeglieder einen Öffner 2⁴I und einen Schließer 25 des Aufnähmeschützes 7> um dessen ordnungsgemäße Funkfcbn rückzumelden. In der gezeichneten Kontaktstellung erhält ein NAND-Gatter 26 über einen Widerstand 27 an seinem ersten Eingang und über einen

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Widerstand 28 und einen Negator 29 an seinem zweiten Eingang "H"-Pegel und liefert damit das für die gelbsthaltung des Netzschützes 2 erforderliche "L"-Signal für Leitung 19« Wäre das Aufnähmeschütz 7 im Anschluß an eine erfolgte Röntgenaufnahme infolge eines Fehlers noch angezogen, -würde sich an der Leitung \$ "H"-Signal einstellen, denn in diesem Fall sind auf 'Grund des geschlossenen Schließers 25 sowohl vom Widerstand 27 an den ersten Eingang des NAND-Gatters 26 als auch vom Widerstand 28 auf Grund des geöffneten Öffners 2k über den Negator 29 an den zweiten Eingang des NAND-Gatters 26 ein "L"-Signal geschaltet. Auch bei eventuell in halber Anzugssteilung verklemmten Aufnahmeschütz 7» d«h· der Schließer 25 hat zwar bereits geöffnet, der Öffner Zk ist jedoch nicht ordnungsgemäß geschlossen, erzeugt das vom egator 29 an den zweiten Eingang des NAND-Gatters 26 elieferte "L"-Signal das für die Netzunterbrechung erforerliche "IT'-Signal für die Leitung 19·

Es ist selbstverständlich denkbar, für die Überwachungsschaltung 18 andere Schaltungsanordnungen als die in Fig· dargestellte zu verwenden. Es ist ζ·Β· möglich, von den Priniäranschlüssen des Hochspannungserzeugers 5 über Transformatoren HilfsSpannungen auszukoppeln oder Optokoppler für die Überwachung der Primärs^pannungen einzusetzen. Ebenso ist die direkte Überwachung der Hochspannung oder der von der Röntgenröhre 6 erzeugten Strahlung denkbar· Wichtig ist, daß' die Leitung I9 im eingeschalteten Zustand der Hochspannung "H"-Pegel führt»

Um den normalen Verlauf einer Röntgenaufnahme nicht zu stören, d.h» die Netzausschaltung zu verhindern, sind die Speicher 11 und 1U vorgesehen« Geht man davon aus, daß beide Speicher 11; 1 ^ gelöscht sind, d*h_# sowohl der auf die Steuerschaltung 12 arbeitende Q-Ausgang des ersten Speichers 11 als auch der auf den Impulserzeuger 15 arbeitende Q-Ausgang des zweiten Speichers Ik führen "L-"-Signal,

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so ändert sich der Zustand des ersten Speichers, -wenn durch Betätigung des Tastenschalters 8 die Einschaltung einer Röntgenaufnahme eingeleitet wird. Da am Q-Ausgang des zweiten Speichers iif "H"-Pegel liegt und vom Ausgang des Negators 9 in diesem Moment gleichfalls ein "H"-Signal kommt, •wird der Speicher 11 mit einem "L"-Signal vom NAND-Gatter gesetzt und damit die Steuerschaltung 12 mit einem ¹¹H"-Signal beaufschlagt» Gleichzeitig liefert der Q-Ausgang vom Speicher 11 über die Leitung 16 θ±η "L"-Signal an einen Eingang des NAND-Gatters 20, -wodurch die S_elbsthaltung des Netzschützes für die Dauer des gesetzten Speichers 11 gesichert ist. Diese Maßnahme ist erforderlich, -weil das vorher wirksam gewesene "!»"-Signal an Leitung 19 von der Überwachungsschaltung 18 auf "!!"-Signal -wechselt, sobald das Auf nähme schütz 7 anzieht.

Bei Aufnahmeende wird der Speicher \h durch ein ¹¹L"-Signal aus einer den Ausschaltbefehl liefernden Baugruppe, z,B, einem Belichtungsautomaten oder einem mAs-Relais, über eine der Leitungen 30 gesetzt. Das hat die Löschung des Speichers über den Q-Ausgang des Speichers 1*f und damit schließlich das Öffnen der Kontakte des Aufnahmeschützes 7 zur Folge, Innerhalb der Ausschaltverzugszeit des Aufnahmeschützes 7 liefert aber die Überwachungsschaltung 18 noch "H"-Signal an Leitung 19, während die Leitung 16 wieder "H"-Pegel führt. Um zu verhindern, daß das Netzschütz 2 abfällt, wird dem NAND-Gatter 20 über die Leitung 17 ein "L"-Impuls aus dem Impulserzeuger 15» ζ,Β, einem monostabilen Multivibrator, zugeführt. Dieser Einzelimpuls beginnt zum Zeitpunkt des Löschens des Speichers 11 und dauert so lange bis die Überwachungsschaltung 18 über die Leitung 19 wieder andauerndes "L^H~Signal abgibt, also bis die Kontakt© des Aufnahmeschützes 7 eindeutig geöffnet sind. Nach Beendigung einer Röntgenaufnahme wird der Speicher \h gelöscht, gemäß Pig, 1 symbolisch durch Schließen eines Kontaktes 31 dargestellt.

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Öffnen die Kontakte des Aufnahmeschützes 7 nach einem an einer der Leitungen 30 eintreffenden Ausschaltbefehl infolge einer Störung im Lastschaltsystem nicht, ζ·Β· bei einem Defekt in der Steuerschaltung 12, im Leistungsverstärker 13 oder am Aiif nähme schütz 7 selbst, so liegen folgende Verhältnisse vor: Die Leitung 16 führt ⁿH"-Signal, da der Speicher 1^ durch den Ausschaltbefehl gesetzt wurde und damit der Speicher 11 gelöscht ist* Die Leitung I9 ist gleichfalls mit einem "H"-Signal beaufschlagt· Nach Ablauf des Einzelimpulses vom Impulserzeuger 15 führt auch die Leitung 17 "H"-Signal, so daß am Ausgang des NAND-Gatters 20 "L"-Signal und damit am Ausgang des Negators 22 "H"-Signal erscheint» Dadurch öffnet der Kontakt des Relais 21, vas zur Netzausschaltung führt·

Für die Praxis der Röntgenuntersuchung bedeutet das, daß die Ausschaltung der Röntgenaufnahme aufgrund des relativ kurzzeitigen Einzelimpulses vom Impulserzeuger 15 bei eingetretenem Defekt im Lastschaltsystem durch das Netzschütz mit einer vergleichsweise geringen Zeitvergrößerung gegenüber der gewollten Aufnahmeausschaltung durch das Aufnahmeschütz 7 erfolgt. In der Regel wird diese vor der erforderlichen Reparatur letzte Röntgenaufnahme also noch vorwertbar sein, da die gewollte Aufnahmezeit nur geringfügig verlängert ist· Durch die Netzausschaltung wird außerdem dem Bedienungspersonal die Störung unbedingt zur Kenntnis gegeben·

Erfolgt anschließend beim Versuch einer erneuten Netzeinschaltung eine Störungsmeldung aus der Überwachungsschaltung 18, ζ·Β· infolge geschlossener Kontakte des Aufnahmeschützes 7 bei defektem Leistungsverstärker 13» so ist die Einschaltung nicht nmhr möglich·

Treten jedoch gelegentlich Netzausschaltungen auf, nach denen eine Wiedereinschaltung möglich ist, so liegt beispielsweise die Vermutung nahe, daß sich Fehler mechanischer Art am Aufnahmeschütz 7 anbahnen, die beseitigt werden müssen·

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Tritt bei eingeschaltetem Netzschütn 2 zu einem Zeitpunkt außerhalb der Röntgenaufnahraezeit im Lastschaltsystem ein Defekt auf, der zum Anziehen des Aufnahrneschützes 7 führt, folgt die sofortige Trennung vom Speiseiistz, ebenso bei direkter Betätigung des Aufnahmeschützes 7 durch das Wartungspersonal und bei Ausfall der Stromversorgungseinrichtung k für die gesamte Steuerung«

Selbstverständlich -werden herkömmliche Maßnahmen für den Fall, daß das Aufnahmeende vorzeitig herbeigeführt werden muß, z#B# durch Loslassen der Aufnahmetaste, durch die Schutzschaltung nicht beeinträchtigt. Ebenso besteht auch weiterhin die Möglichkeit, beispielsweise bei Anwendung eines Belichtungsautomaten zur Steuerung der Aufnahmeausschaltung zur Sicherheit ein mAs-Relais £>der einen Zeitschalter parallel mitlaufen zu lassen und die Ausschaltbefehle disjunktiv verknüpft zur Wirkung zu bringen*

Claims

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Erfindungsanspruch

\» Schutzschaltung für einen Röntgendiagnostikapparat, der mit einem von einer Steuereinrichtung beeinflußten Aufnahmeschütz zum Ein- und Ausschalten von Röntgenaufnahmen und mit einem zweiten Schaltschütz zur Trennung des Röntgendiagnostikapparates vom Speisenetz ausgerüstet ist, gekennzeichnet dadurch, daß ein beim Einschalten der Röntgenaufnahme mit einem logischen Signal beaufschlagter erster Speicher (11) und ein mit dem ersten Speicher (11) •verknüpfter und beim Ausschalten der Röntgenaufnahme mit einem logischen Signal beaufschlagter zweiter Speicher (i4)_f der auf einen Impulserzeuger (15) arbeitet vorgesehen und der erste Speicher (11), der Impulserzeuger (15) und eine bei einer vorbestimmten Störung im JLastschaltsystera ein logisches Signal erzeugende Überwachungsschaltung (18) jeweils ausgangsseitig an ein logisches Verknüpfungsglied (20) geschaltet sind, welches auf das zweite Schaltschütz (2) arbeitet,

Z, Schutzschaltung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß lediglich bei gleichem Potential der Eingangssignale am logischen Verknüpfungsglied (20) ein Signal zur Abschaltung des zweiten Schaltschützes (2) erzeugt wird.

Hierzu
2 Blatt Zeichnungen