DE2044332A1 - Schaltungsanordnung zur Einstellung und Konstanthaltung der Heizspannung einer Röntgenröhre - Google Patents

Description

.TuE-Akte 1294 Dresden, den 1.o· 6. 197o

TPA/Hpp/Ga/Sa Az. ί

Schaltungsanordnung.zur Einstellung und Konstanthaltung der Hei&pannung einer Röntgenröhre

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Mnst ellung, und Konstanthaltung der Heizspannung einer Röntgenröhre, bei der zwischen einem Ketztraiisf örmator oder dem Netzanschluß einerseits uud dem Heizwandler andererseits ein Steller eingeschaltet ist. Die Schaltungsanordnung zur Gewinnung der Regelabweichung dient dabei auch gleichzeitig der Eingabe des Sollwertes in den Regelkreis, wobei der Sollwert von einer Überlastungsschutzvorrichtung des Röntgengenerators bestimmt wird.

Zur Einstellung und Konstanthaltung der Heizspannung für Röntgenröhren 1st es bekannt, die Betriebsspannung mittels magnetischer oder elektronischer Stabilisatoren konstant

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zu halten und durch Veränderungen von Widerständen im Heizkreis selbst die gewünschte Heizspannung einzustellen.
Die Größe der für dio jeweilige J.ufnähme notwendigen Heizspannung wird dabei in einer Überlastungsschutzvorrichtung errechnet und dem Heizkreis, z.Bt mittels eines Stellmotors, vermittelt·
Bai Röntgengeneratoren für Initiallestbetrieb wird ebanfalls im Röntgengerät or die Funktion Ιλ/-= f(t) ermittelt und die von dieser Punktion abhängige Funktion *ηθ1ζ^=:^^ durch Steuerung in den Heizkreis eingegeban, so daß während der Aufnahme der Strom im Heizkreis reduziert wird.

In analogerweise ist es auch möglich, das Überse tzungsvarhältnis eines in den Iieizkreis eingeschalteten Transformators einzustellen oder bei Initiallastbetriab entsprechend der gewünschten Funktion zu steuern. Ferner ist es ebenfalls denkbar, zwisch η dem I.'etztransf ornator bzw. dem Netzanschluß einerseits und den Iletzwandler andererseits einen Steller zu schalten und diesen vom Überlastungsschutz oder von der Initiallaststeuerung das Generators he£ zu beeinflussen.

Die beschriebenen bekannten oder naheliegenden

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Ausführungsarten weisen teilweise im Heizkreis beträchtliche Verlusto auf. Auch sind Abweichu.gen der tatsächlich anliegenden Heizspannung gegenüber der gewünschten Heizspannung, z.B. wegen Temperatureinflüssen, sowie Last-, Spannungs- und Frequenzschwankungen möglich.

Sine eintretende Abweichung :1gs Ist-'.7ertes vom Soll-Wert wird dabei nicht selbsttätig r.-.1SgGgIichan, da diese Heiakreise ihrer ^

Grundstruktur nach Steuorschaltungen sind.

Die Erfindung bezweckt, eine Schaltungsanordnung für die Einstellung und Konstanthaltung der Heizspannung für Röntgenröhren zu konzipieren, dia gar in; α Verlustleistungen aufweist und die garantiert, daß dia eingestellte Rührenheiζ spannung erzeugt wird. Die

Schaltungsanordnung soll auch eine leichte '

Anpassung en ainan Generator mit Initiallantbetrieb ernöglichen·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Heiz'.reis jiner Röntge:^röhre als Regelkreis zxx gostaltun un · dabei Ie:: von d;r Tiog'il strecke nu or::e:-.c::^:ur. JoI Ι-'..'ert auf ainfeche Art uni '.Vaiso zus.- -.mcr. mit 1er Hu-:;1-

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abweichung dem Steller zu vermitteln. Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung, v/o zwischen einem Net ζ transformator oder dem Netzanschluß einerseits und dem Heizwandler andererseits yin. Stsller eingeschaltet ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Steller und dom Heizwandler ein weiterer Transformator liegt. An diesem Transformator sind zwei Regclwiderständo angeschlossen, wobei der Abgriff des einen Regelwlderstandes in Abhängigkeit vom jeweils gewünschten Röhrenstrom und der Abgriff des anderen Regelwidarstandes von der jeweils eingestallten Röhrenspannung beeiiifIuBt wird. Die zwischen den Abgriffen anstehende pannu;,g wird einer Vergloichsschaltung zugeführt, dio den Steller im Sinne der Konstanthaltung der von dan Widerständen abgegriffönen Spannung beeinflußt.

Zur kurz se it igen Erhöhung des Köhrenhaizstromes über den eingestallten Wert hinaus, d.h. sur Verwirklichung der sogenannten Impulshaizung wird in Weiterbildung der .Erfindung ein v/eiterer Widerstand in den Kreis zur Gewinnung des Sollwertes eingeschaltet, dar Tür eine

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definierte Zeit, ζ.3, von 2oo r>vs* eine Absenkung der, dar Vergleichsschaltung zugeführten Spannung bewirkt. Um die Anpassung der Schaltungsanordnung an unterschiedliche Röntgenröhrentypen zu ermöglichen, sind Mittel vorgesehen, die die Rege!widerstände an weitere Abgriffe des Transformators anlegen» Zur überwachung der Funktion des Reglers wird die an den Abgriffen der Rege!widerstände gewonnene Spannung einer weiteren Vergleichsschaltung zugeführt, die ihrer^soits bei größeren Abweichungen vom vorgegebenen Wert ein Signal bewirkt.

Dagegen wird zur Vermeidung der Überschreitung einer maximalen Windungsspannung des Transformators, z.B. zum Zwecke des Schutzes des Heizfadens der Röntgenröhre, diese Windungsspannung oder eine ihr proportionale Spannung ebenfalls einor Überwachungseinrichtung zugeführt*

Anhand eines Ausflihrungsbaispieles wird der Patentgegaxißtand erläutert» Gemäß de? anliegenden Zeichnung ist ein Netztraneforraator 1 vorgesehen, der Über einen Sttller 2 einen Transformator 3 mit einer

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Reihe von Anzapfungen speist. Dieser Transformator arbeitet einerseits auf einen Heizwandler 4 für eine nichtdargostellte Röntgenröhre ι andererseits wird von ihm auch eine, der Ist-Größe der Heizspannung proportionale Größe abgegriffen.

An zwei Wicklungen dieses Transformators 3 liegen jeweils ein Regelwiderstand 5 und 6. Während der Abgriff des einen Regslwiderstandes 5 entweder von der Überlastungsschutzvorrichtung des Röntgengenerators oder von der Steuereinrichtung zur Verwirklichung der Initialbelastung der Röntgenröhre verstellt wird, ist der Abgriff des zweiten Regelwider Standes 6 mit dem Röhrenspannungs-Sinstellorgan (kV) des Röntgengenerators gekuppelt. Durch diesen Regelwiderstand 6, dem noch ein zweiter einstellbarer Widerstand 7 in Reihe geschaltet ist, wird der Durchgriff der Röntgenröhre berücksichtigt. Die Spannung zwischen beiden Abgriffen der RegeIwiderstünde 5 und ⁶ repräsentiert mithin gleichzeitig den Soll-Wert des Regelkreises, dem die Regelabweichung aufgeprägt ist.

über einen Übertrager 8 wird diese Spannung auf eine Vergleichsschaltung 9 gegeben, die

vorzugsweise den Effektivwert der Spannung

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zwischen don beiden Abgriffen dor Regelwiderstände 5 und 6 mit einer er.deren festen Spannung vergleicht·

Am zweckmäßigsten ist eine solche Vergleichsschaltung als Brückonschaltung von Sättigungsdioden aufgebaut, dia von der an den Rege!widerständen abgegriffenen Spannung gehoiat werden.

Die Verstimmung der Brücke der Vergleichsschaltung 9 bewirkt über einen Verstärker 1o oiue solche Einflußnahme auf den Steller 2, daß die Spannung zwischen den Kontakten der Rege!widerstände 5 und 6 stets konstant ist. Daiber der Betrag der Regelwiderstände 5 und δ veränderbar ist, muß sich die Windun^sspanniuv des Transformators 3 verändern, damit die vorstehend beschriebene Bedingung, nämlich konstante Spannung über den.Abgriffen, ä

gegeben ist.

Das bedeutet, daß die Spannung am Heizwandler 4 sich umgekehrt proportional dem Widerstandsbetrag der Widerstände 5 und 6 verhält.

Zum Zwecke der Verkürzung der Vorbereitungezeit zwischen Durchleuchtung -*βτ und Aufnahme

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ist es notwendig, in dieser Zeit die Röhrenheizspannung kurzzeitig zu erhöhen! sogenannte Impulsheizung, Das erfolgt bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung derart, daß durch kurzzeitige Einschaltung eines Widerstandes 11 mittels eines Schalters 12 die der Vergleichsschaltung 9 zugeführte Spannung verringert wird· Dann bewirkt der Steller 2 für diese Zeit eine Erhöhung der Heizspannung und damit des Heizstromes über den eingestellten Viert hinaus-

Um die richtige Funktion des Reglers überwachen zu können, sind zwei Maßnahmen möglich, die sowohl getrennt als auch gemeinsam Anwendung finden können.

Fehlerhafte Funktion des Reglers infolge des Ausfalles von Bauelementen oder Baugruppen, z.B. der Widerstände 5 und 6 der Vergleichsschaltung 9 des Verstärkers 1o oder des Stellers 2, kann signalisiert werden, indem die an sich konstante Spannung zwischen den Abgriffen der Regelwiderstände 5 und 6, die lediglich mit der Regelabweichung überlagert ist, einer Sicherhaitsschaltung 13 vermittelt wird. Werden am Ausgang des Transformators 3 für den Anschluß dee Heizwandlars 4 Anzapfungen vorgesehen, so kann man diesen Transformator

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trotz Anschlusses verschiedener Röntgenröhrentypen eine maximale Windungsspannung vorgeben. Um ein Überschreiten derselben zum Schütze der Heizfäden der Röntgenröhre zu vermeiden, wird eine der Windungsspannung des Transformators 3 proportionale Spannung oder die ?/indungsspannung selbst am Transformator 3 abgenommen. Diese Spannung wird ebenfalls einer Sicherheitsschaltung vermittelt, wobei,

wie im Ausführungsbeispiel gezeigt ist, dies die a

gleiche Sicherheitsschaltung sein kann, die das Signal im Falle der Veränderung der Spannung über den Abgriffen der Regelwiderstände auch schon von einer zweiten Stelle erhält. Diese Sicherheitsschaltung bewirkt im Falle ihres Ansprechens die Auftrennung des Heizkreises mittels eines Schalters 14, womit die Heizspannungaver sorgung der Röntgenröhre unterbrochen wird. Damit ist gewährleistet, daß bei Auftreten von Funktionsstörungen im Regler und im Steller der Heizfaden der Röntgenröhre geschütztwird. Gleichzeitig wird auch vermieden, daß Röntgenaufnahmen mit Röhrenströmen geschaltet werden, die den von der ÜberlastungBBchutzvorrichtung errechneten Wert nicht entsprechen.

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4332 VEB Transformatoren und Röntgenwerk ftjgjH Dresden 8030 DRESDEN, O V E R B EC K ST R A S S E 48 - Patentabteilung - TuR-Akte 1294 J^ Dresden, den 1o. C. 197o V// Patentansprüche

1.^Schaltungsanordnung zur 3instellung und Konstanthaltung der Heitepannung einer Röntgenröhre, v/o zwischen einem Iletztransformator oder dem NetzanschluB einsrseits und dem Heizwandler andererseits ein Steller eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steller um dem Heizwandler ein weiterer Bransformator liegt und daJ3 zwei Regelwider stände an von diesem Transformator abgegriffenen Spannungen liegen, wobei der Abgriff des einen Regelwiderstandes in Abhängigkeit vom jeweils gewünschten Röhrenstrom und der Abgriff des anderen Regelwiderstandes von der eingestellter. Röhrenspannung beeinflußt wird und die so gewonnene Spannung einer "Vergleichsschaltung zugeführt ist, die den Steller im Sinne der Konstanthaltung der von den Widerständen abgegriffenen Spannung beeinflußt·

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2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur kurzzeitigen Erhöhung des Röhrenheizstroxnes (Impulsheizung) übercbt. eingestellten Wert hinaus ein 'Jiderstand für eine definierte Zeit, z.B. 2oo ms, in den Kreis zur Gewinnungdes Soll-Wertes eingeschaltet wird, der eine Absenkung der der Vergleichsschaltung zugeführten Spannung bewirkt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekeimzeichnet, daß zur Anpassung der Schaltungsanordnung an Röntgenröhren unterschiedlichen Typs die Regelwiderstände an weitere Abgriffe des Transformators anschaltbar sind.

4. Schaltungsanordnung nach -Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der Funktion des Reglers die an den Abgriffen der Regelv.'iderstände gewonnene Spannung einer als Überwachungeeinrichtung arbeitenden Vergleichsschaltung zugeführt ist, die bei einer größeren Abweichung vom vorgegebenen Wert ein Signal bewirkt.

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5· Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreitung einer maximalen Windungsspannung des Transformators diese oder eine ihr proportionale Spannung einer als Überwachungseinrichtung arbeitenden Vergleichsschaltung zugeführt ist, die bei einer Überschreitung des maximal vorgegebenen Wertes ein Signal bewirkt.

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