DE2365352B2 - Regler fuer die versorgungsspannung einer roentgenroehre - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Regler für die Versorgungsspannung einer Röntgenröhre mit einem Variac, an dessen Anschlüssen eine Wechselspannung liegt und dessen Schleifer von einem Gleichstrommotor bewegt wird, dessen Drehrichtung über zwei Relais umkehrbar ist, die von einem polarisierten Relais in Abhängigkeit von einem Spannungsunterschied gesteuert werden, der zwischen dem Sollwert der Versorgungsspannung der Röntgenröhre und einer vom Schleifer des Variac abgegriffenen, an der Röntgenröhre liegenden und gleichgerichteten Spannung auftritt

Dieser aus der Zeitschrift »radio und fernsehen« 8/1960, Seite 247. bekannte Regler dient allein zur Konstantspannungsregelung und hat somit die Aufgabe, Jen Wert der zu regelnden Spannung auf einen bestimmten Sollwert zu stabilisieren.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe liegt darin, einen Regler der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er die Belichtung durch die Röntgenröhre erst dann einschaltet, wenn der Sollwert der Versörguhgsspannung für die Röntgenröhre erreicht ist und nach Ablauf der Belichtungsdauer die Versorgungsspannung automatisch abschaltet Der erfindungsgemäße Regler soll somit vier Funktionen erfüllen, nämlich eine Anhebung des Wertes der Spannung vom Wert 0 auf den Wert der Sollspannung, ein Einschalten der Belichtung durch die Röntgenröhre, wenn dieser Wert erreicht ist, eine Stabilisierung der Versorgungsspannung auf diesem Sollwert und ein abschließendes Zurückführen der Spannung auf den WertO.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das erste Relais, über das der Gleichstrommotor und damit der Schleifer des Variac in der Richtung abnehmende;· Abgriffsspannung betrieben werden, erregerseitig einen Schalter aufweist, der sich nur dann öffnet, wenn sich der Schleifer in Nullstellung befindet, daß das zweite die entgegengesetzte Drehrichtung des Gleichstrommotors über Kontakte bewirkende Relais einen Kontakt für einen Zeitgeber für die Belichtungsdauer der Röntgenröhre aufweist, der schließt, wenn die Kontakte öffnen, und daß die Relais einzeln über das polarisierte Relais bei einer bestimmten Stellung eines weiteren Schalters erregt werden, der von einem Programmierungsgerät geschaltet wird und in einer anderen Stellung den im Erregerkreis des ersten Relais liegenden Schalter an die Erregerspannung legt.

Ein in dieser Weise ausgestalteter Regler hat den Vorteil, daG über ihn der gesamte Betriebsablauf vom Anfahren der Versorgungsspannung bis zum abschließenden Abschalten automatisch geregelt werden kann.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Schaltbild dieser Ausführungsform.

Die Wechselspannung eines Synchrongenerators 25 liegt an den Anschlüssen eines Variacs 37, dessen Schleifer 40 von einem Gleichstrommotor 41 bewegt wird, dessen Drehrichtung über zwei Relais 44, 45 umkehrbar ist, die von einem polarisierten Relais 46 gesteuert werden, das auf einen Spannungsunterschied anspricht, der zwischen dem Sollwert der Versorgungsspannung einer Röntgenröhre 8 und der vom Schleifer 40 abgegriffenen und gleichgerichteten Spannung auftritt.

Der Synchrongenerator 25 wird von einer Verbrennungsmaschine 24 angetrieben und liefert seine Ausgangswechselspannung den Anschlüssen A und B des Variacs 37. Nach einer Gleichrichtung durch einen Gleichrichter 38 wird diese Spannung einer Reihe von n-Zemer-Dioden 39 geliefert, die die Spannung derart teilen, daß an Punkten C. D, E, Fund G unterschiedliche feste Arbeitsspannungen der Röntgenröhre auftreten, die als Sollwerte verwandt werden können. Der Schleifer 40 des Variacs 37 wird von dem Gleichstrommotor 41 angetrieben, der durch eine Umkehr seiner Drehrichtung den Schleifer 40 in Richtung zunehmen-

der und in Richtung abnehmender Spannung bewegen Wann. Die Umkehr der Drehrichtung des Gleichstrommotors 41 erfolgt über Kontakte 42 und 43 der Relais 44 und 45, die ihrerseits über das polarisiere Relais 46 erregt werden.

Auf der Erregerseite des Relais 44 ist ein Schalter 47 vorgesehen, der öffnet, wenn der Schleifer 40 das untere Anschlagende, d. h. seine Nullstellung erreicht hat Oas Relais 45 schaltet einen Kontakt 48 eines Zeitgebers 49, der die Belichtungszeit der Röntgenröhre gibt

Die vom Variac 37 gelieferte Wechselspannung, d. h. die Spannung zwischen dem Schleifer 40 und dem Punkt B wird der Röntgenröhre 8 geliefert Diese Spannung wird weiterhin von einem Gleichrichter 50 gleichgerichtet und liegt an einer Reihenschaltung aus einem Widerstand 51, einer Reihe von (n— 1) Zener-Dioden 52 und Zener- Dioden 59.

Eine Spule 53 des polarisierten Relais "Jb steht mit dem Ausgang des Gleichrichters 50 an einem Punkt H und mit einem Zeiger 54 eines Schalters in Verbindung, der auf Anschlüsse c, d, e, f, ^umgeschaltet werden kann, um die verschiedenen Sollspannungen für die Röntgenröhre einzustellen, wobei diese Spannungen an den Punkten C, D, E, Fund C jeweils liegen.

Dieser Umschaltung des Zeigers 54 entsprechend ändert ein zweiter Zeiger 55, der zusammen mit dem ersten Zeiger, aber in entgegengesetzter Richtung, umläuft, Anschlüsse c'. d', e', f, g'und schaltet damit die Zener-Dioden 52 in eine Anzahl abzüglich einer ein, die der Anzahl der durch den ersten Zeiger 54 eingeschalteten Zener-Dioden 39 entspricht.

Das geschieht zur Beschränkung des Polarisationsstromes, der durch die Spule 53 fließt und von einem Spannungsunterschied zwischen dem Punkt H und einem der gewählten Punkte C, D ... G bewirkt wird und dient weiterhin dem Zweck, den Polarisationsstrom lediglich vom Unterschied zwischen dem Spannungsabfall an den Anschlüssen des Widerstandes 51 und dem Spannungsabfall der ersten Zener-Diode 39, die mit dem Punkt c verbunden ist, abhängig zu machen, da ein Anwachsen der Sollspannung durch das Einschalten einer zusätzlichen Zener-Diode 39 zu einem gleichzeitigen Anwachsen der Spannung am Punkt H durch das Einschalten einer weiteren Zener-Diode 52 führt.

Ein elektronisches Programmierungsgerät 56 schaltet den Schalter 57 zwischen den Stellungen I und II und bringt auf diese Weise den Zeiger 58 des polarisierten Relais 46 in der Stellung II mit dem negativen Pol 59 der Versorgungsleitung für den Gleichstrommotor 41 in Verbindung.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der in der Figur dargestellten Schaltung beschrieben.

Es wird angenommen, daß die zu stabilisierende Versorgungsspannung für die Röntgenröhre einer Stellung der Zeiger 54 und 55 entspricht, wie sie in der Figur dargestellt ist. Zu Betriebsbeginn befindet sich der Schleifer 40 des Variacs 37 in der unteren Anschlagsstellung. Der Schalter 47 ist daher geöffnet und der Wert der Spannung an den Anschlüssen der Röntgenröhre 8 beträgt 0.

Wenn das elektronische Programmierungsgerät 56 einen Befehl zur radiographischen Belichtung durch die Röntgenröhre erhält, schaltet es den Schalter 57 von der Stellung 1 in die Stellung II um, wodurch der Zeiger 58

des polarisierten Relais 46 mit dem negativen Pol 59 verbunden wird. Die vom Synchrongenerator 25 erzeugte Wechselspannung, die im Gleichrichter 38 gleichgerichtet ist, erzeugt an den Punkten QD... G die festen Sollspannungen. Am Punkt C wird daher ein Vergleichswert der zu stabilisierenden Betriebsspannung für die Röntgenröhre erhalten. Gleichzeitig liegt am Punkt H die Spannung 0 an, da der Schleifer 40 sich in seiner unteren Anschlagstellung befindet

In der Spule 53 des Relais 46 fließt daher ein Strom von C nach H entsprechend einem Pfeil 60, der den Zeiger 58 des Relais 46 in die Stellung III schaltet und dadurch das Relais 45 erregt, das die Kontakte 43 schließt und den Kontakt 48 öffnet Dadurch wird der Gleichstrommotor 41 an die Stromversorgung gelegt und dreht sich derart daß er den Schleifer 40 des Variacs 37 anhebt, d. h. in Richtung steigender Spannung bewegt

Wenn der Schleifer 40 in dieser Richtung bewegt wird, schließt sich der Schalter 47 und steigen die Wechselspannung an den Anschlüssen der Röntgenröhre sowie die Gleichspannung am Punkt Wan. Wenn die Gleichspannung am Punkt H gleich der Sollspannung am Punkt C ist, wenn daher die Wechselspannung an den Anschlüssen der Röntgenröhre den vorher festgelegten Sollwert erreicht hat, fließt durch die Spule 53 des Relais 46 kein Strom, so daß der Zeiger 58 wieder seine mittlere Ruhesteilung einnimmt und somit das Relais 45 entregt wird, das daraufhin die Kontakte 43 öffnet und den Kontakt 48 schließt. Durch das Schließen des Kontaktes 48 wird der Zeitgeber 49 für die Belichtungsdauer in Betrieb gesetzt, die somit nur dann beginnt, wenn die Spannung an den Anschlüssen der Röntgenröhre den Sollwert erreicht hat. Andererseits wird diese Spannung auf diesem Wert stabilisiert, da bei einem Ansteigen über diesen Wert der Punkt H ein höheres Potential als der Punkt C bekäme. Es würde daher ein Strom von H nach Cin einer Richtung entgegengesetzt zum Pfeil 60 fließen, der den Zeiger 58 des Relais 46 in die Stellung IV umschalten würde. Dadurch würde das Relais 44 erregt, würden die Kontakte 42 geschlossen und somit der Gleichstrommotor 41 und der Schleifer 40 des Variacs 37 in eine Richtung abnehmender Spannung bewegt. Das hätte wieder eine Abnahme der Wechselspannung an den Anschlüssen der Röntgenröhre zur Folge.

Sobald die Belichtungszeit abgelaufen ist, sendet der Zeitgeber 49 dem Programmierungsgerät 56 ein Signal, woraufhin dieser den Schalter 57 in die Schahstellung I umschaltet.

Dadurch wird das Relais 44 erregt, werden die Kontakte 42 geschlossen und somit der Gleichstrommotor 41 und der Schleifer 40 des Variacs 37 über die gesamte Skala in Richtung abnehmender Spannung bewegt. Wenn der Schleifer 40 die Nullstellung erreicht hat, öffnet der Schalter 47, wodurch die Energieversorgung für den Gleichstrommotor 41 unterbrochen wird. Die gesamte Einrichtung nimmt wieder ihre Ausgangsstellung ein. Dieser Regler stabilisiert somit nicht nur die Spannung der Röntgenröhre auf ihren Sollwert, sondern regelt sowohl den Beginn der Belichtung als auch das Abschalten der Spannung an der Röntgenröhre nach Ablauf der Belichtungsdauer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Regler für die Versorgungsspannung einer Röntgenröhre mit einem Variac, an dessen An- > Schlüssen eine Wechselspannung liegt und dessen Schleifer von einem Gleichstrommotor bewegt wird, dessen Drehrichtung über zwei Relais umkehrbar ist, die von einem polarisierten Relais in Abhängigkeit von einem Spannungsunterschied gesteuert werden, ι ο der zwischen dem Sollwert der Versorgungsspannung der.. Röntgenröhre und einer vom Schleifer des Variacs abgegriffenen, an eier Röntgenröhre liegenden und'gleiciigerichteien Spannung auftritt, dadurch gekennzeichne t, daß das erste Relais (44), über das der Gleichstrommotor (41) und damit der Schleifer (40) des Variacs (37) in der Richtung abnehmender Abgriffsspannung betrieben werden, erregerseitig einen Schalter (47) aufweist, der sich nur dann öffnet, wenn sich der Schleifer (40) in Nullstellung befindet, daß das zweite die entgegengesetzte Drehrichtung des Gleichstrommotors (41) über Kontakte (43) bewirkende Relais (45) einen Kontakt (48) für einen Zeitgeber (49) für die Belichtungsdauer der Röntgenröhre (8) aufweist, der schließt, wenn die Kontakte (43) öffnen, und daß die Relais (45, 44) einzeln über das polarisierte Relais (46) bei einer bestimmten Stellung eines weiteren Schalters (57) erregt werden, der von einem Programmierungsgerät (56) geschaltet wird und in einer anderen Stellung den im Erregerkreis des ersten Relais (44) liegenden Schalter (47) an die Erregerspannung legt

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Sollwerte der Versorgungsspannung der Röntgenröhre (8) als Spannungsabfall an den Anschlüssen von π in S^rie geschalteten Zener-Dioden (39) erhalten werden, an denen die durch einen Gleichrichter (38) gleichgerichtete Wechselspannung liegt, wobei eine zur Ausgangswechselspannung proportionale Gleichspannung am Schleifer (40) des Variacs (37) als Spannungsabfall erhalten wird, der in einem Schaltkreis entsteht, der aus einem in Reihe mit n-1 Zener-Dioden (52) geschalteten Widerstand (51) besteht und wobei die n— 1 Zener-Dioden (52) von der gleichen Wechselspannung nach Gleichrichtung durch einen anderen Gleichrichter (50) gespeist werden und daß ein Schalter zwei sich in entgegengesetzter Richtung drehende Zeiger (54, 55) aufweist, um die Sollwerte auszuwählen und gleichzeitig in den Schaltkreis Zener-Dioden (39) in einer Anzahl abzüglich einer einzuschalten, die der Anzahl der Dioden entspricht, die ein Ansteigen des gewählten Sollwertes bewirken.