PL68128B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 29.IX.1973 68128 KI. 21g,20/06 MKP H05g 1/54 UKD Twórca wynalazku: Zbigniew Choroszczak Wlasciciel patentu: Akademia Medyczna w Warszawie, Warszawa (Po] SIBLIOTEKA 'lfefl^du Pedant* * w Pltefef tu^y-..;^- - ¦ Uklad elektryczny zabezpieczajacy lampe rentgenowska przed przeciazeniem powtarzanymi obciazeniami Przedmiotem wynalazku jest uklad elektryczny zabezpieczajacy lampe rentgenowska przed prze¬ ciazeniem powtarzanymi obciazeniami zwlaszcza podczas wykonywania zdjec.Przeciazenia wystepuja najczesciej na skutek przypadkowego zageszczenia ekspozycji zdjecio¬ wych przez obsluge, wadliwego nastawienia wa¬ runków przeswietleniowych, lacznego wplywu ob¬ ciazen przeswietleniowych i zdjeciowych, niedo¬ kladnosci w dzialaniu czasownika rentgenowskiego.Zabezpieczenie lampy rentgenowskiej przed takimi przeciazeniami polega na bezposrednim lub posred¬ nim okresleniu temperatury anody, wzrastajacej na skutek obciazen i uniemozliwieniu dalszej pracy po przekroczeniu pojemnosci cieplnej anody przy temperaturze granicznej wyznaczonej przez kon¬ strukcje lampy. Trudnosci w bezposrednim pomia¬ rze temperatury poszczególnych czesci anody wy¬ nikajace z budowy lamp, powoduja, ze nie ma prostego sposobu zabezpieczania.Postep w technice rentgenowskiej zwiazany jest z wprowadzaniem w szerokim zakresie badan serio- graficznych i innych powoduje, ze zagadnienie za¬ bezpieczenia drogich lamp rentgenowskich z anoda wirujaca przed przeciazeniem i zniszczeniem na¬ bralo w ostatnich latach wiekszego znaczenia.Znany jest sposób pirometrycznego pomiaru tem¬ peratury anody lampy.Ponadto znane sa w kilku odmianach uklady zabezpieczajace wykorzystujace pojemnosci kon- 15 20 25 30 densatora dla posredniego okreslenia temperatury anody w miare jego nalodowania pradem stalym, przy czym ladunek dostarczony do kondensatora przy kazdym wlaczeniu lampy rentgenowskiej winien byc proporcjonalny do energii wydzielanej na anodzie. Po osiagnieciu krytycznej wartosci napiecia na kondensatorze jest ono wykorzystywa¬ ne w tych ukladach do sterowania ulkladu pomia¬ rowego na przyklad z tyratronem. Zadzialanie tyratronu powoduje przerwanie obwodu zasilania lampy rentgenowskiej i uniemozliwia jej dalsze wlaczenie. Dla odtworzenia warunków chlodzenia anody lampy rentgenowskiej stosowane sa opory rzeczywiste polaczone równolegle do kondensatora pomiarowego.Opracowane dotychczas uklady zabezpieczajace ze wzgledu na trudnosci technologiczno-wykonaw- cze nie znalazly praktycznego zastosowania. Dotyczy to równiez sposobów zabezpieczenia rentgenowskiej lampy diagnostycznej przed przeciazeniem przy obciazeniach sumujacych sie i samoczynne urza¬ dzenie do stosowania tego sposobu. Uklady piro- metryczne maja zbyt male dokladnosci przy okres¬ laniu sumy obciazen.W znanych ukladach z kondensatorem wystepuja zasadnicze wady wynikajace z koncepcji co do sposobu realizacji wyzej opisanej zasady zaleznosci pradu ladowania kondensatora pomiarowego od rzeczywistego obciazenia lampy w czasie pracy.Niewlasciwe jest wykorzystanie spadku napiecia 68 128^un 68128 s—i. na oporze rzeczywistym wlaczonym w obwód ano¬ dowy lampy rentgenowskiej jako jednego z czynni¬ ków ksztaltujacych prad ladowania lub wykorzy¬ stywanie w tym samym celu napiecia dostarczonego do obwodu zarzenia lampy rentgenowskiej. Od¬ tworzenie warunków pracy lampy rentgenowskiej w calym bardzo szerokim zakresie obciazen stoso¬ wanych w nowoczesnych aparatach przy zdjeciach rentgenowskich, kinematografii rentgenowskiej i przeswietleniach równiez przy uzyciu wzmacnia¬ cza elektronowego (np. od 0,5 mA przy 40 kV do 500 mA przy 150 kV) jest w tych ukladach prak¬ tycznie niemozliwe. Dalszymi wadami znanych ukladów jest koniecznosc wprowadzenia duzych zmian w aparacie rentgenowskim, zastosowanie nietypowych scisle kalibrowanych elementów jak na przyklad specjalnie konstruowanych lamp elekt¬ ronowych, transformatorów pomiarowych itp. oraz trudnosci z przystosowaniem do wspólpracy z apa¬ ratem rentgenowskim w róznych ukladach genera¬ tora wysokiego napiecia. Znany jest równiez uklad, który przez zastosowanie zamiast jednego konden¬ satora pomiarowego zespolu dwóch kondensatorów i trzech oporów ma na celu zrealizowanie zabez¬ pieczenia anody lampy rentgenowskiej przed prze¬ ciazeniem równiez w przypadkach krótkoczasowych, powtarzanych ekspozycji o zbyt duzej wartosci jednak nie przekraczajacej pojemnosci cieplnej calej anody. Uklad ten nie znajduje równiez za- st^-^ania poniewaz nie zostal w nim zapropono¬ wany odpowiednio prosty obwód ksztaltowania pradu ladujacego kondensator pomiarowy oraz ze wzgledu na to, ze uklad nie zapewnia pelnego wy¬ korzystania charakterystyki lampy rentgenowskiej szczególnie w tym zakresie kiedy srednia tempe¬ ratura calej anody nagrzanej poprzednimi ekspo¬ zycjami zbliza sie do wartosci dopuszczalnej.Inne znane uklady przystosowane wylacznie do badan seriograficznych przy uzyciu rentgenowskie¬ go urzadzenia programujacego nie realizuja pel¬ nego zabezpieczenia lampy w szerokim zakresie jej wykorzystania. W szczególnosci zastosowane typy obwodu ladowania kondensatora pomiarowego uniemozliwiaja wykorzystanie w szerszym zakresie.Celem wynalazku jest unikniecie opisywanych niedogodnosci czyli ograniczonego zakresu obcia¬ zen, zmniejszenie trudnosci konstrukcyjno-wyko- nawczych.Zgodnie z wytyczonym zadaniem celowe jest opracowanie prostego i niezawodnego ukladu za¬ bezpieczajacego i latwego w realizacji.Zadanie zgodnie z wytyczonym celem zostalo rozwiazane tak, ze w szereg z kondensatorem wla¬ czone sa nastawne opory rzeczywiste sparowane z regulatorami pradu lampy rentgenowskiej. Uklad oparty jest na zalozeniu, ze prad lampy rentge¬ nowskiej (mA) moze byc wiernie odtworzony tylko w takim obwodzie pomiarowym, w którym lampa rentgenowska jest zastapiona przez opór rzeczy¬ wisty o wartosci zaleznej od jej zarzenia. Zgodnie z wytyczonym zadaniem, dla okreslenia obciazen wprowadzanych kazda ekspozycja, uklad wykorzy¬ stuje wielkosci elektryczne i czas pracy lampy rentgenowskiej nastawione regulatorami warun¬ ków. Zasadnicza czescia ukladu jest obwód elek- 25 35 45 55 tryczny calkowicie niezalezny od rzeczywistego obwodu lampy rentgenowskiej w którym pod wply¬ wem napiecia stalego o wartosci proporcjonalnej do naregulowanego napiecia lampy rentgenowskiej (kV) plynie w czasie pracy lampy prad proporcjo¬ nalny do wartosci pradu lampy rentgenowskiej (mA) ladujacy kondensator. Dla zapewnienia pelnej proporcjonalnosci pradu ladowania do pradu lampy rentgenowskiej w szereg z kondensatorem wlaczo¬ ny jest nastawny opór rzeczywisty sprzezony me¬ chanicznie z regulatorem pradu w aparacie rent¬ genowskim.W przypadku klawiszowego lub skokowego wy¬ bieraka wielkosci pradu (mA) polaczenie mecha¬ niczne jest zastapione prostym polaczeniem elek¬ trycznym. W ten sposób ladunek dostarczony do kondensatorów w czasie kazdej eksploatacji jest wprost proporcjonalny do iloczynu kilowoltów, miliamperów i sekund wyrazajacego obciazenia anody lampy rentgenowskiej. Wartosc napiec i opo¬ rów w obwodzie odtwarzajacym warunki pracy lampy rentgenowskiej oraz pojemnosc kondensato¬ rów dobrane sa w ten sposób, aby ladunek zgro¬ madzony na kazdym z nich w chwili zblizania sie, do granicy obciazalnosci anody lampy spowodowal takie napiecie na okladzinach kondensatora, które przez dowolny uklad pomiarowy przerwie obwód wlaczania obciazen zabezpieczajac lampe rent¬ genowska przed zniszczeniem przez przegrzanie anody.Uklad wedlug wynalazku prosty i niezawodny nadaje sie do wszelkiego typu aparatów i lamp rentgenowskich i dziala w pelnym zakresie stoso¬ wanych nowoczesnie obciazen. Zastosowanie ukladu przedluzy eksploatacje lamp rentgenowskich, zwlaszcza z wirujaca anoda, w duzym stopniu na¬ razonych na zniszczenie przy przeciazeniu.Uklad wedlug wynalazku skutecznie zabezpiecza lampe rentgenowska przed przeciazeniem powta¬ rzalnymi obciazeniami zarówno w przypadku za¬ geszczenia ekspozycji przez obsluge jak i wady aparatury rentgenowskiej. Uklad moze stanowic skladowa czesc produkowanej aparatury rentge¬ nowskiej oraz moze byc w prosty sposób instalo¬ wany do eksploatowanych aparatów. Uklad zabez¬ pieczajacy wedlug wynalazku przystosowany jest do wspólpracy ze stosowanymi powszechnie ukla¬ dami zabezpieczajacymi lampe rentgenowska przed przeciazeniem jedna ekspozycja i stanowi ich lo¬ giczne uzupelnienie.Na rysunku przedstawiony jest przyklad wyko¬ nania wynalazku.Do zacisków 1 i 2 obwodu ladowania konden¬ satora odtwarzajacego 3 podlaczone jest napiecie zmienne z regulatora wysokiego napiecia aparatu rentgenowskiego, czyli z uzwojenia pierwotnego transformatora wysokiego napiecia. Zaciski 1 i 2 sa polaczone z prostownikiem 4 prostujacym dwu- polówkowe napiecia.Opory 5 i 6 w polaczeniu z kondensatorem 7 wprowadzaja niezbedna filtracje skladowej zmien¬ nej 50 okresów/sekunde. Obwód odtwarzajacy dzia¬ lanie lampy rentgenowskiej jest zamykany na czas trwania zdjecia przez styk & stycznikiem 9. W ten sposób czas zdjecia jest odtwarzany bezposrednio68128 w obwodzie ukladu wedlug wynalazku. Uzwojenie stycznikiem 9 z zaciskami 10 i 11 jest polaczone równolegle do uzwojenia stycznika zdjeciowego aparatu rentgenowskiego lub w inny zapewniaja¬ cy dzialanie stycznika 9 w czasie zdjecia. Do za- 5 cisków 12 i 13 polaczony jest nastawny opór wy¬ konany w postaci potencjometru uruchamianego mechanicznie przy zmianie pozycji regulatora pradu anodowego w aparacie rentgenowskim. Wartosc oporu maleje w miare powiekszania pradu anodo- io wego lampy rentgenowskiej. Zaciski 14 i 15 moga byc wykorzystane do podlaczenia dodatkowego nie pokazanego na rysunku miernika na okladzinach kondensatora 3. Miernik typu woltomierza lampo¬ wego spelni tu role wskaznika zapasu pojemnosci 15 cieplnej anody lampy rentgenowskiej w przypadku zastosowania szeregu obciazen zdjeciowych. Opory 16 i 17 stanowia opór siatkowy lampy 18. W punk¬ cie pomiedzy oporami 16 i 17 podlaczona jest z transformatorem 19 skladowa zmienna (50 okre- 20 sów/sekunde) napiecia siatki. Potencjometr 20 umo¬ zliwia dobranie punktu zaplonu lampy tyratronowej 18 po jej wygaszeniu. Napiecie zmienne jest dopro¬ wadzane do siatki lampy tyratronowej 18 przez styk 21 przekaznika 22 oraz kondensator 23 i potencjo- 25 metr 20. Kondensator wprowadza korzystne prze¬ suniecia fazy napiecia siatki lampy tyratronowej 18 w stosunku do napiecia anodowego. Styk 21 prze¬ kaznika 22 powoduje wlaczenie napiecia zmiennego na siatke lampy tyratronowej 18 tylko przy wyga- 30 szonej lampie tyratronowej, a wiec po zadzialaniu urzadzenia zabezpieczajacego lampe rentgenowska w przypadku zblizenia sie do warunków przecia¬ zenia termicznego anody. W ten sposób punkt za¬ plonu lampy tyratronowej 18 jest przesuniety w 35 kierunku nizszych napiec siatkowych stalych kon¬ densatora odtwarzajacego 3. Zaplon i odblokowanie zdjec nastapi wiec z opóznieniem niezbednym dla rozladowania kondensatora 3 a jednoczesnie dla ochlodzenia anody lampy rentgenowskiej. Styk 24 otwiera obwód sterowania czasownika rentgenow¬ skiego i umozliwia wykonanie zdjec tylko przy dzialajacej lampie tyratronowej 18 kiedy przez stycznik 22 plynie prad. Kondensator 25 dobrany jest tak dla uzwojenia stycznika 22, aby ten ostatni dzialal pomimo impulsowego charakteru pradu anodowego tyratronu. Opór 26 sluzy dla ogranicze¬ nia wartosci pradu anodowego lampy tyratronowej 18 do wielkosci niezbednej dla zadzialania stycz¬ nika 22. Styk dodatkowy 27 (stycznika nie przed¬ stawionego na rysunku) zamyka sie po czasie potrzebnym dla nagrzania katody tyratronu 18.W chwili wlaczenia aparatu rentgenowskiego do sieci otwarty styk 27 zabezpiecza lampe tyratrono¬ wa 18 przed zbyt wczesnym zamknieciem obwodu anodowego. Po uplywie czasu wymaganego dla da¬ nego typu lampy tyratronowej styk 27 zamyka sie.Do zacisków 28 i 29 podlacza sie napiecie zmienne na przyklad 220 V równoczesnie z podlaczeniem do napiecia aparatu rentgenowskiego.Oczywiscie wynalazek nie jest ograniczony tylko do opisanego szczególowo i przedstawionego na rysunku przekladu jego wykonania, lecz obejmuje równiez stosowanie odmian opisanej propozycji za¬ leznie od adaptowanego aparatu rentgenowskiego. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad elektryczny zabezpieczajacy lampe rentge¬ nowska przed przeciazeniem powtarzanymi obcia¬ zeniami, w którym obwód pradu stalego zasilany jest ze zródla o napieciu proporcjonalnym do na¬ piecia na lampie rentgenowskiej i zawiera konden¬ sator odtwarzajacy pojemnosc cieplna calej anody, znamienny tym, ze w szereg z kondensatorem od¬ twarzajacym (3), do zacisków (12, 13), wlaczone ma nastawne opory rzeczywiste sprzezone z regulato¬ rami pradu lampy rentgenowskiej.68 128 MKP H05g 1/54 12 13 Cena zl 10,— RlZG — '&S5/73 100 egz. A4 PL PL