DE615897C

DE615897C - Device for measuring the anode current of glow cathode discharge tubes, in particular X-ray tubes

Info

Publication number: DE615897C
Application number: DEK131845D
Authority: DE
Inventors: Horst Beger; Dr Kurt Leistner
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1932-06-26
Filing date: 1933-10-17
Publication date: 1935-07-15

Description

Einrichtung zum Messen des Anodenstromes von Glühkathodenentladungsröhren, insbesondere Röntgenröhren Das Patent 614 925 behandelt eine Einrichtung zum Messen des Anodenstromes von Glühkathodenentladungsröhnen, insbesondere Röntgenröhren, bei der zwecks Voranzeige des Anodenstromes das Meßgerät von einer vorzugsweise im oder parallel -zum Heizkreis der Glühkathodenentladungsröhre liegenden Vorrichtung (Abbild), welche dieselbe Charakteristik wie die Glühkathodenentladungsröhre hat, beeinflußt wird. Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung und Verbesserung einer derartigen Meßeinrichtung und besteht darin, daß die Anzeige des Meßgerätes durch die Einstellvorrichtung für die Einschaltzeit der Glühkathoden-, insbesondere Röntgenröhre so beeinflußt wird, daß das Meß.gerät als voranzeigende Stromzeitmeßeinrichtung wirkt. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß insbesondere dann, wenn es sich um Aufnahmen mittels Röntgenröhren handelt, die Spannung und die Milliamperesekundenzahl maßgeblich sind, denn Aufnahmen, die bei gleicher Spannung und .gleicher Milliamperesekundenzabl, jedoch bei verschiedenen Anodenstromstärken mit verschiedenen Zeiten aufgenommen sind, haben denselben photographischen Effekt. Wenn man also zwei Aufnahmen miteinander vergleichen will, muß man, um umständliche Rechnungen zu vermeiden, die Milliamperesekundenzahlen, bei welchen die Aufnahmen gemacht worden sind, ebenso wie die Spannung kennen. Mit Rücksicht auf die Belastbarkeit der jeweils verwendeten Röhre muß aber mit verschieden großen Anodenströmen und mit entsprechend verschiedenen Zeiten gearbeitet werden. Durch die Erfindung wird es nun ermöglicht, diesen wichtigen Meßwert bereits vor Einschalten der Röhre anzuzeigen.Device for measuring the anode current of hot cathode discharge tubes, in particular X-ray tubes. Patent 614 925 deals with a device for measuring the anode current of hot cathode discharge tubes, especially X-ray tubes, in which the measuring device is controlled by a device (image display tube ), which has the same characteristic as the hot cathode discharge tube, is influenced. The invention relates to a further design and improvement of such a measuring device and consists in the fact that the display of the measuring device is influenced by the setting device for the switch-on time of the hot cathode, in particular X-ray tube, so that the measuring device acts as a current time measuring device. The invention is based on the knowledge that especially when it comes to recordings using X-ray tubes, the voltage and the number of milliampereseconds are decisive, because recordings that are recorded at the same voltage and , have the same photographic effect. So if you want to compare two recordings with one another, in order to avoid cumbersome calculations, you have to know the milliamperesecond numbers at which the recordings were made, as well as the voltage. With regard to the load capacity of the tube used in each case, however, anode currents of different magnitudes and correspondingly different times must be used. The invention now makes it possible to display this important measured value before the tube is switched on.

Die Anordnung kann beispielsweise so getroffen sein, daß parallel zum Meßgerät ein Widerstand angeordnet ist, dessen Widerstandswert entsprechend der Einstellung der Einschaltdauer veränderlich ist. Man kann aber auch ein Meßgerät mit zwei Spulen verwenden, dessen ,eine Spule von dem durch das Abbild bestimmten Strom durchflossen wird, während die andere Spule von einem der Zeiteinstellung proportionalen Strom durchflossen. wird, so daß das Meßgerät das Produkt beider Strom-,verte anzeigt. Der die zweite Spule durchfließende Strom ist zweckmäßig ein Gleichstrom, der dem Wechselstromnetz über einen Glimmspannungsteiler entnommen werden kann. Besonders vorteilhaft ist, wenn ein und dasselbe Meßgerät umschaltbar gemacht ist, daß es wahlweise als reiner Strommesser oder als Stromzeitmesser dient.The arrangement can for example be made so that parallel a resistor is arranged to the measuring device, its resistance value accordingly the setting of the duty cycle can be changed. But you can also use a measuring device use with two coils, one of which is determined by the image Current is flowing through it while the other coil is timed by one proportional current flowing through it. so that the meter is the product of both Current, displays. The current flowing through the second coil is appropriate a Direct current taken from the alternating current network via a glow voltage divider can be. It is particularly advantageous if one and the same measuring device can be switched over is made that it serves either as a pure ammeter or as an electricity timer.

In den Anordnungen sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt. Bei der in der Abb. i dargestellten Schaltung wird die Röntgenröhre ii anodenseitig über den Transformator 12 und kathodenseitig über den Heiztransformator i3 von dem Wechselstromnetz gespeist. Die Heizstromstärke wird durch einen veränderlichen Widerstand 14 eingestellt. Um die an die Röntgenröhre i i angelegte Spannung. ändern zu können, ist die Primärwicklung des Transformators 12 mit einer Reihe von Anzapfungen versehen, die an die Kontakte eines Umschalters oder Regelschalters 15 geführt sind. Der Schalter 16 dient dazu, den Transformator und damit die Röntgenröhre an Spannung zu legen. Mit 17 ist eine Zeitschaltuhr bezeichnet, welche je nach ihrer Einstellung die Einschaltdauer der Röntgenanlage bei Aufnahmen bestimmt. Die Uhr ist hier der Einfachheit halber in den Stromkreis der Primärwicklung des Transformators 12 gelegt. Wenn ies sich um Röntgenanlagen handelt, mit denen sowohl Durchleuchtungen als auch Aufnahmen vorgenommen werden können, so wird die Anordnung so getroffen, daß die Zeitschaltuhr 17 nur dann in den Stromkreis der Primärwicklung des Transformators 12 geschaltet wird, wenn eine Aufnahme gemacht wird. Mit 18 ist die hier als Abbild dienende Hilfsröhre bezeichnet, die an eine niedrige Anodenspannung, beispielsweise an die Netzspannung, gelegt wird. Der Heizstrom für die Hilfsröhre wird dem Transformator 13 entnommen und ist ebenso ivie der Heizstrom der Röntgenröhre i i durch den Widerstand 14 regelbar. In dein Anodenstromkreis der Hilfsröhre 18 liegt ein Strommeßgerät i9, das in 1\Elliamperesekunden geeicht ist. Außerdem kann in Reihe zu diesem noch ein Milliamparemeter 2o angeordnet sein, das in der Abbildung gestrichelt in die die Klemme 26 mit dem einen Netzpol verbindende Leitung ein.-gezeichnet ist. Parallel zu dem Meßgerät ig liegt ein regelbarer Widerstand 2i, dessen Einstellung durch den Stehzeiger der Zeitschaltuhr 17 .verändert werden kann. Wenn man mit einem einzigen Meßgerät auskommen will, so kann man das gestrichelt angedeutete Meßgerät 2o fortlassen und durch öffnen oder Schließen des gestrichelt angedeuteten Schalters 22 das Meßgerät 19, das dann zweckmäßig mit einer Milliamperesekundenskala und einer Milliampereskala versehen wird, jeweils so schalten, daß ies als reiner Strommesser oder als Stromzeitmesser arbeitet. Durch den Schalter 23 kann das Abbild zusammen mit der Meßeinrichtung eingeschaltet werden, bevor die Röntgenröhre i i an Spannung gelegt wird.Exemplary embodiments according to the invention are shown in the arrangements. In the circuit shown in Fig. I, the X-ray tube ii is fed from the alternating current network on the anode side via the transformer 12 and on the cathode side via the heating transformer i3. The heating current intensity is set by a variable resistor 14. To the voltage applied to the x-ray tube ii. To be able to change, the primary winding of the transformer 12 is provided with a number of taps which are led to the contacts of a changeover switch or control switch 1 5 . The switch 16 is used to apply voltage to the transformer and thus the X-ray tube. At 17, a timer is designated which, depending on its setting, determines the operating time of the X-ray system when taking pictures. For the sake of simplicity, the clock is placed in the circuit of the primary winding of the transformer 12 here. If this is an X-ray system with which both fluoroscopy and recordings can be made, the arrangement is made so that the timer 17 is only switched into the circuit of the primary winding of the transformer 12 when a recording is made. 1 8 serving here as the image auxiliary tube is indicated, which is applied to a low anode voltage, for example to the mains voltage. The heating current for the auxiliary tube is taken from the transformer 13 and, like the heating current of the X-ray tube ii, can be regulated by the resistor 14. In the anode circuit of the auxiliary tube 18 there is an ammeter i9 which is calibrated in 1 \ elliampereseconds. In addition, a milliamparemeter 2o can be arranged in series with this, which in the figure is shown in dashed lines in the line connecting the terminal 26 to the one mains pole. Parallel to the measuring device ig is a controllable resistor 2i, the setting of which can be changed by the upright pointer of the timer 17. If you want to get by with a single measuring device, you can omit the measuring device 2o indicated by dashed lines and switch the measuring device 19 , which is then expediently provided with a milliampere second scale and a milliampere second scale, in such a way that ies works as a pure ammeter or as an electricity timer. By means of the switch 23, the image can be switched on together with the measuring device before the X-ray tube ii is connected to voltage.

Bei Aufnahmezeiten bis zu i Sekunde erfolgt die Änderung des parallel zu dem Meßgerät 19 liegenden Widerstandes 2 1 nach der Funktion wobei tvx die Größe des Widerstandes 21, tvo den Widerstand des Meßgerätes ig und x die eingestellte Zeit bedeutet. Für x = o, i Sekunde ist tvx = i;@9 tv," für x = o, 5 Sekunde ist tv.Y = tvo und für x= i Sekunde ist tvx=x. In diesem Fall steht der Schieber des Widerstandes 2i auf einem Leerkontakt 24; d. h. der parallel zu dem 'Meßgerät i g liegende Stromkreis ist unterbrochen.When recording times of up to i second, the change is the parallel to the measuring apparatus 1 9 2 1 resistance according to the function where tvx is the size of the resistor 21, tvo is the resistance of the measuring device ig and x is the set time. For x = o, i second is tvx = i; @ 9 tv, "for x = o, 5 second is tv.Y = tvo and for x = i second is tvx = x. In this case the slider of the resistor 2i is on an empty contact 24, ie the circuit parallel to the measuring device is interrupted.

Bei einer Einschaltdauer von i Sekunde und einem Röntgenröhrenstrom von beispielsweise ioo Miniampere ist die Zahl der Milliamperesekunden gleich ioo. Die Hilfsröhre wird so eingestellt, daß sie in diesem Fall von einem Strom durchflossen wird, der ioo Milliampere proportional ist, z. B. io Milliampere. Die Skala des Meßgerätes i 9 wird nun so geeicht, daß i Milliampere gleich i Milliamperesekunde ist. Da bei einer Zeiteinstellung von i Siekunde w" = , ist, so fließt der den i oo Miniampere entsprechende Strom, also beispielsweise die io Milliampere, durch das Meßgerät i9, so daß dieses gemäß der Eichung i oo Milliamperesekunden anzeigt. Bei einer Zeiteinstellung von o,5 Sekunden ist ivx=wo. Durch das Meßgerät i9 fließt also jetzt ein 5o Milliampere entsprechender Strom, beispielsweise 5 Milliampere, so daß es 5o Milliamperesekunden anzeigt.With a duty cycle of 1 second and an X-ray tube current for example, 100 mini amps, the number of milliampere seconds is equal to 100. The auxiliary tube is set so that a current flows through it in this case which is proportional to ioo milliamperes, e.g. B. 10 milliamps. The scale of the Measuring device i 9 is now calibrated in such a way that i milliamps equals i milliamps is. Since with a time setting of i seconds, w "=, then flows through the i oo mini-ampere corresponding current, for example the io milliampere, through the meter i9, so that it shows i oo milliampereseconds according to the calibration. With a time setting of 0.5 seconds, ivx = wo. Flows through meter i9 So now a current corresponding to 50 milliamps, for example 5 milliamps, so that it reads 50 milliamps.

In der Abb. z ist eine :etwas abgeänderte Schaltung dargestellt, bei der ein Meßgerät 27 mit zwei Spulen verwendet' wird. Die eine Spule wird an die Klemmen 25 und 26 an Stelle des in Abb. i dargestellten Meßgerätes 19 angeschlossen. Der Widerstand 2 1 in Abb. i kommt in Fortfall, statt dessen liegt in dem Stromkreis der zweiten Spule des Meßgeräbes 27 ein ebenfalls entsprechend der Einstellung der Uhr 17 verstellbarer Widerstand 28. Die zweite Spule des Meßgerätes 27 ist über den Widerstand 28 an einen evtl. durch einen Kondensator überbrückten Glimmspannungsteiler 29 angeschlossen, der über Gleichrichter 3o an einen kleinen am Netz angeschlossenen Transformator 3 1 liegt. Diese Schaltung hat den Vorteil, daß die zweite Spule über den veränderlichen Widerstand 28 an eileer konstanten Gleichspannung liegt, so daß eine falsche Anzeige, die durch eine Phasenverschiebung des in den beiden Spulen des Meßgerätes 2; fließenden Stromes sonst hervorgerufen werden könnte, vermieden ist. Das Meßgerät 27 zeigt das Produkt der in seinen beiden Spulen fließenden Ströme an. Da die eine Spule von einem den RÖhrenstrom proportionalen Strom, die andere Spule Voii einem Strom durchflossen wird, der proportional der -eingestellten Zeit ist, arbeitet das Meßgerät 27 als Stromzeitmeßeinrichtung. Auch bei dieser Schaltung kann man in Reihe mit derjenigen Spule, welche von dem dem Röhrenstrom proportionalen Strom durchflossen wird, ein Miniamperemeter legen.FIG. 2 shows a somewhat modified circuit in which a measuring device 27 with two coils is used. One coil is connected to terminals 25 and 26 in place of the measuring instrument 1 9 i shown in Fig.. The resistor 2 1 in Fig. I is omitted; instead, a resistor 28, which can also be adjusted according to the setting of the clock 17, is located in the circuit of the second coil of the measuring device 27 . Connected by a capacitor bridged glow voltage divider 29, which is connected via rectifier 3o to a small transformer 3 1 connected to the network. This circuit has the advantage that the second coil is connected to a constant DC voltage via the variable resistor 28, so that a false display caused by a phase shift of the in the two coils of the measuring device 2; flowing current could otherwise be caused is avoided. The measuring device 27 shows the product of the currents flowing in its two coils. Since one coil is traversed by a current proportional to the tube current and the other coil Voii is traversed by a current which is proportional to the set time, the measuring device 27 operates as a current time measuring device. With this circuit, too, a mini-ammeter can be placed in series with the coil through which the current proportional to the tube current flows.

Sowohl das Meßgerät i9 als auch das Meßgerät 27 können Kontaktinstrumente sein, welche bei Überschreiten eines bestimmten Wertes :einen Hilfsstromkreis zwecks Betätigung einer Anzeigevorrichtung bzw. zwecks Öffnung eines im Primärstromkreis des Transformators 12 liegenden Schalters schließen. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß die Röntgenröhre ii durch falsche Einstellung überbelastet wird, da ein Einschalten der Röntgenröhre in einem solchen Fall verhindert ist. Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß das Einschalten des. Schalters 16 in Abb. i gesperrt wird. Auch ist es möglich, die Meßinstrumente mit Schleppzeigern auszurüsten, die nachträglich eine falsche Einstellung erkennen lassen. Es können auch Schreib- oder Registrierwerke angeordnet werden, die jede Überschreitung des höchst zulässigen Wertes anzeigen.Both the measuring device 19 and the measuring device 27 can be contact instruments be, which when a certain value is exceeded: an auxiliary circuit for the purpose of Actuation of a display device or for the purpose of opening one in the primary circuit of the transformer 12 lying switch close. This way it can be prevented be that the X-ray tube ii is overloaded by incorrect setting, there switching on the X-ray tube is prevented in such a case. The order can also be made so that the switching on of the switch 16 in Fig. i is blocked will. It is also possible to equip the measuring instruments with drag pointers that subsequently identify an incorrect setting. It can also write or Registration works are arranged that each exceeding the maximum permissible Show value.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for measuring the anode current of glow cathode discharge tubes, in particular X-ray tubes, in which the measuring device is used for the purpose of preliminary display of the anode current from: one preferably in or parallel to the heating circuit of the hot cathode discharge tube lying device (image), which has the same characteristics as the hot cathode discharge tube has, is influenced, according to patent 614925, characterized in that the display of the measuring device through the setting device for the switch-on time of the tube so What is influenced is that the measuring device acts as a preliminary current time measuring device.

2. Device -according to claim i, characterized in that parallel to your measuring device a resistor is arranged, the resistance value of which corresponds to the setting the switch-on time is variable.

3. Device according to claim i, characterized in that that a meter with two coils is used, one coil of which is through the image given, the current proportional to the tube current flows through, - while a current proportional to the time setting flows through the other coil so that the meter displays the product of the two current values.

4. Establishment according to claim 3, characterized in that the one flowing through the second coil Current is a direct current.

5. Device according to claim 4, characterized in that that the current is taken from the alternating current network via a glow voltage divider.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the measuring device is made switchable in such a way that it can be used as a pure current indicator or serves as an electricity timer.