RU72595U1

RU72595U1 - PORTABLE X-RAY UNIT

Info

Publication number: RU72595U1
Application number: RU2007148776/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Александрович Худяков; Вадим Васильевич Огородников
Original assignee: Вадим Васильевич Огородников
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2008-04-20

Abstract

Полезная модель относится к рентгенотехнике, более точно полезная модель касается портативного рентгеновского аппарата. Использование данной полезной модели для неразрушающего контроля материалов и при оперативном исследовании объектов с различной рентгенографической плотностью в нестационарных (к примеру, в полевых) условиях позволяет получать достоверные результаты контроля с помощью рентгенографических снимков материала с оптимальной и стабильной оптической плотностью, полученных в условиях, безопасных для здоровья оператора. Для достижения этого результата рентгеновский аппарат содержит блок формирования импульсов рентгеновского излучения, управляющий блок и пульт дистанционного управления, предназначенный для передачи сигналов с управляющими командами на управляющий блок по беспроводной линии связи, при этом блок управления включает в себя: панель управления, предназначенную для установки вручную режима работы рентгеновского аппарата; приемник управляющих сигналов, предназначенный для приема сигналов с управляющими командами, передаваемых с пульта дистанционного управления по беспроводной линии связи; декодер управляющих команд, предназначенный для декодирования управляющих команд в сигнале, принятом приемником управляющих сигналов; и узел выдачи сигналов управления, предназначенный для включения и выключения блока формирования импульсов рентгеновского излучения.The utility model relates to x-ray technology, more precisely, the utility model relates to a portable x-ray apparatus. The use of this utility model for non-destructive testing of materials and for the operational investigation of objects with different x-ray densities under unsteady (for example, in the field) conditions allows one to obtain reliable control results using x-ray images of a material with optimal and stable optical density obtained under conditions that are safe for operator health. To achieve this result, the X-ray apparatus contains an X-ray pulse generation unit, a control unit and a remote control for transmitting signals with control commands to the control unit via a wireless communication line, the control unit including: a control panel for manual installation operating mode of the x-ray apparatus; a control signal receiver for receiving signals with control commands transmitted from the remote control via a wireless communication line; a control command decoder for decoding control commands in a signal received by the control signal receiver; and a control signal issuing unit for turning on and off the X-ray pulse generating unit.

Description

Полезная модель относится к рентгенотехнике, более точно полезная модель касается портативного рентгеновского аппарата.The utility model relates to x-ray technology, more precisely, the utility model relates to a portable x-ray apparatus.

Данная полезная модель может использоваться для неразрушающего контроля материалов и при оперативном исследовании объектов с различной рентгенографической плотностью в нестационарных (к примеру, в полевых) условиях.This utility model can be used for non-destructive testing of materials and in the operational study of objects with different x-ray densities in unsteady (for example, in the field) conditions.

Известен рентгеновский аппарат, применяемый для неразрушающего контроля материалов, содержащий блок излучения, состоящий из рентгеновской трубки с двумя электродами, анодом и катодом, высоковольтный трансформатор, два источника питания, выходы которых соединены с катодом рентгеновской трубки и входом высоковольтного трансформатора (патент Франции №2064893, опубликованный 1972 г.).Known x-ray apparatus used for non-destructive testing of materials, containing a radiation unit consisting of an x-ray tube with two electrodes, an anode and a cathode, a high voltage transformer, two power supplies, the outputs of which are connected to the cathode of the x-ray tube and the input of the high voltage transformer (French patent No. 2064893, published 1972).

Указанный рентгеновский аппарат не обеспечивает стабильность мощности в рентгеновском импульсе, что отрицательно влияет на достоверность результатов выполняемого технологического контроля. Кроме того, процесс формирования рентгеновских импульсов в указанном генераторе не позволяет быстро и оперативно получать результаты контроля.The specified x-ray apparatus does not provide stability of power in the x-ray pulse, which negatively affects the reliability of the results of the performed technological control. In addition, the process of forming x-ray pulses in the specified generator does not allow you to quickly and efficiently obtain control results.

Известен также рентгеновский аппарат, содержащий блок излучателя на базе рентгеновской трубки с тремя электродами, высоковольтный трансформатор и пульт управления, электрически связанный с первичной обмоткой трансформатора (патент Франции №2460588, опубл. 1974 г.).Also known is an X-ray apparatus containing an emitter unit based on an X-ray tube with three electrodes, a high-voltage transformer and a control panel electrically connected to the primary winding of the transformer (French patent No. 2460588, publ. 1974).

Указанный рентгеновский аппарат также не обеспечивает надежную достоверность результатов контроля, так как не позволяет достигнуть стабильность мощности излучения и энергетического спектра излучения и, кроме того, требует больших временных затрат на подготовку генератора и осуществление контроля.The specified x-ray apparatus also does not provide reliable reliability of the control results, since it does not allow to achieve stability of the radiation power and the radiation energy spectrum and, in addition, requires a large time-consuming preparation of the generator and monitoring.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является малогабаритный рентгеновский аппарат АРИНА, предназначенный для неразрушающего контроля материалов методом рентгенографии (ООО "Спектрофлеш", Л.Я.Морговский, Е.Я.Пеликс. Импульсная рентгенография. Аппараты серии "Арина", Санкт-Петербург, 1999 г.). Это устройство содержит собранные в общем корпусе: Closest to the proposed technical solution is a small-sized X-ray apparatus ARINA, designed for non-destructive testing of materials by X-ray diffraction (LLC Spectroflesh, L.Ya. Morgovsky, E.Ya. Pelix. Pulse radiography. Apparatuses of the Arina series, St. Petersburg, 1999). This device contains assembled in a common housing:

рентгеновский аппарат, в котором расположен блок рентгеновского излучения, аккумулятор и импульсный преобразователь напряжения; блок управления, включающий в себя низковольтный коммутатор, вход которого соединен с выходом аккумулятора, стабилизатор опорного напряжения, счетчик импульсов для отсчета дозы облучения путем индукционного преобразования электрического сигнала в сигнал для подсчета импульсов и преобразователь импульсов; и панель управления, выход которой соединен с входом счетчика импульсов. В устройстве также имеется пульт управления, соединенный с рентгеновским аппаратом посредством высоковольтного кабеля.an X-ray apparatus in which the X-ray unit, the battery and the pulse voltage converter are located; a control unit including a low voltage switch, the input of which is connected to the battery output, a voltage regulator, a pulse counter for counting the radiation dose by induction converting an electrical signal into a pulse counting signal and a pulse converter; and a control panel, the output of which is connected to the input of the pulse counter. The device also has a control panel connected to the x-ray machine via a high-voltage cable.

Принцип работы используемого в данном рентгеновском аппарате преобразователя напряжения состоит в периодическом накоплении энергии аккумуляторного источника питания в магнитном поле сердечника преобразователя напряжения и трансформирования ее в высокое напряжение при быстром прерывании тока первичной обмотки силовым транзисторным ключом. Сердечник преобразователя напряжения со вторичными обмотками представляет собой генератор тока, от которого происходит периодический подзаряд накопительных конденсаторов рентгеновского блока. Силовой ключ, прерывающий ток первичной обмотки преобразователя напряжения, представляет собой блокинг-генератор, работающий в режиме автоколебаний с обратной связью по току. С выхода пульта управления высокое напряжение через высоковольтный кабель поступает на блок рентгеновского излучения и заряжает его накопительные конденсаторы до напряжения срабатывания коммутирующего разрядника. После его срабатывания конденсаторы разряжаются через первичную обмотку импульсного преобразователя напряжения. При достижении на его вторичной обмотке напряжения срабатывания, разрядник коммутирует высокое напряжение на блок рентгеновского напряжения. Длительность рентгеновского импульса определяется временем разряда питающей емкости через рентгеновскую трубку и составляет 10^-8 секунд.The principle of operation of the voltage converter used in this X-ray apparatus is to periodically accumulate the energy of the battery power source in the magnetic field of the core of the voltage converter and transform it into a high voltage when the primary current is rapidly interrupted by a power transistor switch. The core of the voltage converter with secondary windings is a current generator, from which periodic charging of the storage capacitors of the X-ray unit occurs. The power switch, interrupting the current of the primary winding of the voltage converter, is a blocking generator operating in the mode of self-oscillations with current feedback. From the output of the control panel, a high voltage through a high-voltage cable enters the X-ray unit and charges its storage capacitors to the operating voltage of the switching arrester. After its operation, the capacitors are discharged through the primary winding of a pulse voltage converter. When the tripping voltage is reached on its secondary winding, the arrester switches the high voltage to the X-ray voltage block. The duration of the x-ray pulse is determined by the discharge time of the supply capacitance through the x-ray tube and is 10 ^-8 seconds.

После окончания рентгеновского импульса процесс заряда повторяется вновь. Частота следования рентгеновских импульсов составляет 8-9 Гц и зависит от величины напряжения питания; в условиях нестабильного напряжения оператор вынужден выбирать установку количества импульсов экспозиции с большим After the end of the x-ray pulse, the charge process is repeated again. The repetition rate of x-ray pulses is 8-9 Hz and depends on the magnitude of the supply voltage; under conditions of unstable voltage, the operator is forced to choose a setting for the number of exposure pulses with a large

интервалом и нестабильностью отсчета. В частности, при работе от частично разряженной аккумуляторной батареи оператору приходится на свое усмотрение увеличивать время экспозиции, что сопровождается увеличением облучения оператора. Кроме этого изменение питающего напряжения непременно ведет к изменению оптической плотности рентгенографического снимка. При этом неразрушающий контроль материала обследуемого объекта приходится проводить либо по переэкспонированному снимку, либо по недоэкспонированному снимку, что негативно влияет на достоверность результата проведенного контроля.interval and instability of reference. In particular, when operating on a partially discharged battery, the operator has the discretion to increase the exposure time, which is accompanied by an increase in the exposure of the operator. In addition, a change in the supply voltage will certainly lead to a change in the optical density of the x-ray image. In this case, non-destructive testing of the material of the examined object must be carried out either by overexposed image or by underexposed image, which negatively affects the reliability of the result of the control.

Аппарат «АРИНА» по своему конструктивному выполнению рассчитан на работу на токах небольшого значения, но высокого напряжения - рабочее напряжение составляет примерно 150 кВ за наносекундный импульс. В связи со сказанным этот аппарат представляет опасность для оператора как источник тока высокого напряжения и синхронного с ним рентгеновского излучения, ибо во время экспозиции оператор находится от блока рентгеновского излучения на расстоянии не более 20 метров, поскольку управление аппаратом осуществляется с пульта управления, связанного с рентгеновским аппаратом посредством кабеля длиной около 20 метров.The device "ARINA" in its design is designed to operate on currents of small value, but high voltage - the operating voltage is approximately 150 kV per nanosecond pulse. In connection with the foregoing, this apparatus is dangerous for the operator as a source of high voltage current and x-ray radiation synchronous with it, because during the exposure the operator is not more than 20 meters from the x-ray unit, since the apparatus is controlled from the control panel associated with the x-ray apparatus by means of a cable about 20 meters long.

В основу заявленной полезной модели положена задача создать такой портативный рентгеновский аппарат, который обеспечивал бы получение достоверных результатов контроля с помощью рентгенографических снимков материала с оптимальной и стабильной оптической плотностью, полученных в условиях, безопасных для здоровья оператора.The claimed utility model is based on the task of creating such a portable x-ray apparatus, which would ensure reliable results of control using x-ray images of a material with optimal and stable optical density obtained under conditions that are safe for the operator’s health.

Технический эффект, который может быть достигнут при использовании предлагаемого рентгеновского аппарата, заключается в возможности оператору в условиях, безопасных для его здоровья, осуществлять контроль в режиме заранее установленного стабильно сохраняемого оптимального количества импульсов экспозиции, обеспечивающих получение достоверных результатов контроля с помощью рентгенографических снимков материала с оптимальной и стабильной оптической плотностью.The technical effect that can be achieved by using the proposed X-ray apparatus is that the operator, under conditions safe for his health, can be monitored in the mode of a preset, stably stored optimal number of exposure pulses, which provide reliable control results using radiographic images of the material with the optimal and stable optical density.

Эта задача решается за счет того, что в портативном рентгеновском аппарате, содержащем блок формирования импульсов рентгеновского излучения, управляющий This problem is solved due to the fact that in a portable x-ray apparatus containing a block for generating pulses of x-ray radiation, the control

блок и пульт дистанционного управления, предназначенный для передачи сигналов с управляющими командами на управляющий блок по беспроводной линии связи, в соответствии с настоящей полезной моделью, блок управления включает в себя: панель управления, предназначенную для установки вручную режима работы рентгеновского аппарата; приемник управляющих сигналов, предназначенный для приема сигналов с управляющими командами, передаваемых с пульта дистанционного управления по беспроводной линии связи; декодер управляющих команд, предназначенный для декодирования управляющих команд в сигнале, принятом приемником управляющих сигналов; и узел выдачи сигналов управления, предназначенный для включения и выключения блока формирования импульсов рентгеновского излучения.a unit and a remote control for transmitting signals with control commands to a control unit via a wireless communication line, in accordance with the present utility model, the control unit includes: a control panel for manually setting the operating mode of the x-ray apparatus; a control signal receiver for receiving signals with control commands transmitted from the remote control via a wireless communication line; a control command decoder for decoding control commands in a signal received by the control signal receiver; and a control signal issuing unit for turning on and off the X-ray pulse generating unit.

Особенность данной полезной модели заключается в том, что панель управления предназначена для установки вручную числа импульсов, подлежащих формированию блоком формирования импульсов рентгеновского излучения, а узел выдачи сигналов управления содержит: коммутатор, предназначенный для выдачи сигналов включения и выключения блока формирования импульсов рентгеновского излучения; и схему сравнения, предназначенную для сравнения числа импульсов, формируемых блоком формирования импульсов рентгеновского излучения, и числа импульсов, установленных на панели управления, и для выдачи сигналов управления на коммутатор.A feature of this utility model is that the control panel is designed to manually set the number of pulses to be generated by the X-ray pulse generation unit, and the control signal output unit comprises: a switch for issuing on and off signals of the X-ray pulse generation unit; and a comparison circuit for comparing the number of pulses generated by the X-ray pulse generation unit and the number of pulses installed on the control panel, and for issuing control signals to the switch.

При этом схема сравнения содержит: преобразователь импульсов, предназначенный для преобразования импульсов, формируемых блоком формирования импульсов рентгеновского излучения, к виду, пригодному для подсчета числа этих импульсов; счетчик импульсов, предназначенный для подсчета числа импульсов с преобразователя импульсов; управляющую схему, предназначенную для выдачи сигналов управления на коммутатор по результатам подсчета импульсов счетчиком импульсов.The comparison circuit includes: a pulse converter for converting pulses generated by the X-ray pulse generation unit to a form suitable for counting the number of these pulses; a pulse counter for counting the number of pulses from a pulse converter; a control circuit designed to issue control signals to the switch based on the results of counting pulses by a pulse counter.

В данном случае счетчик импульсов является вычитающим счетчиком, а устанавливаемое вручную число импульсов служит для начальной установки вычитающего счетчика, при этом управляющая схема предназначена для выдачи первого управляющего сигнала на коммутатор при поступлении команды запуска с In this case, the pulse counter is a subtracting counter, and the manually set number of pulses serves for the initial installation of the subtracting counter, while the control circuit is designed to issue the first control signal to the switch when a start command arrives with

декодера управляющих команд для выдачи коммутатором сигнала на запуск блока формирования импульсов рентгеновского излучения, и для выдачи второго управляющего сигнала на коммутатор при обнулении вычитающего счетчика в процессе подсчета импульсов с блока формирования импульсов рентгеновского излучения для выдачи коммутатором сигнала на останов блока формирования импульсов рентгеновского излучения.decoder of control commands for the switch issuing a signal to start the X-ray pulse generation unit, and for issuing a second control signal to the switch when the subtracting counter is reset during pulse counting from the X-ray pulse generation unit for the switch issuing a signal to stop the X-ray generation unit.

Кроме того, управляющая схема предназначена для выдачи сигнала управления на коммутатор при декодировании команды останова декодером управляющих команд.In addition, the control circuit is designed to issue a control signal to the switch when decoding a stop command by a decoder of control commands.

Еще одна особенность данной полезной модели состоит в том, что узел выдачи сигналов управления содержит схему стабилизации питания, предназначенную для подачи стабилизированного питания на схему сравнения.Another feature of this utility model is that the control signal generating unit comprises a power supply stabilization circuit for supplying stabilized power to the comparison circuit.

При этом схема стабилизации питания содержит: сглаживающий фильтр, предназначенный для сглаживания пульсаций питающего напряжения в процессе работы блока формирования импульсов рентгеновского излучения; первый стабилизатор опорного напряжения, предназначенный для получения первого опорного напряжения; импульсный преобразователь напряжения, запитываемый первым опорным напряжением и предназначенный для формирования второго опорного напряжения; второй стабилизатор опорного напряжения, предназначенный для получения стабилизированного второго опорного напряжения для запитки узла выдачи сигналов управления.Moreover, the power supply stabilization circuit contains: a smoothing filter designed to smooth out supply voltage ripples during operation of the X-ray pulse generation unit; a first voltage stabilizer for receiving a first voltage reference; a pulsed voltage converter powered by a first reference voltage and designed to generate a second reference voltage; a second voltage stabilizer, designed to obtain a stabilized second voltage reference for powering the node issuing control signals.

Еще одна особенность данной полезной модели состоит в том, что узел выдачи сигналов управления содержит сигнальное средство, предназначенное для сигнализации о включении блока формирования импульсов рентгеновского излучения.Another feature of this utility model is that the node for issuing control signals contains signal means for signaling the inclusion of the unit for generating pulses of x-ray radiation.

Наконец, еще одна особенность данной полезной модели состоит в том, что узел выдачи сигналов управления содержит средство контроля, предназначенное для формирования сигнала запрета на прохождение команды повторного запуска из декодера управляющих команд в течение заранее заданного временного периода по окончании приема сигнала, в котором декодирована команда запуска.Finally, another feature of this utility model is that the control signal issuing unit comprises control means for generating a prohibition signal for the restart command from the control command decoder for a predetermined time period upon receipt of the signal in which the command is decoded launch.

Заявленная полезная модель иллюстрируется чертежами, где одинаковые или сходные элементы имеют одни и те же ссылочные позиции.The claimed utility model is illustrated by drawings, where the same or similar elements have the same reference position.

Фиг.1 показывает общую блок-схему портативного рентгеновского аппарата по настоящей полезной модели.Figure 1 shows the General block diagram of a portable x-ray apparatus according to the present utility model.

Фиг.2 показывает принципиальную схему варианта осуществления портативного рентгеновского аппарата по настоящей полезной модели.Figure 2 shows a schematic diagram of an embodiment of a portable x-ray apparatus according to the present utility model.

Рентгеновский аппарат по настоящей полезной модели состоит из блока 1 (фиг.1) формирования импульсов рентгеновского излучения, управляющего блока 2 и пульта 3 дистанционного управления.The x-ray apparatus according to the present utility model consists of a block 1 (FIG. 1) of the formation of x-ray pulses, a control unit 2 and a remote control 3.

Блок 1 формирования импульсов рентгеновского излучения включает в себя рентгеновский моноблок 4, преобразователь 5 напряжения и аккумулятор 6. Рентгеновский моноблок 4 предназначен для формирования наносекундных импульсов рентгеновского излучения. Его конкретное выполнение не входит в объем притязаний по настоящей полезной модели и может быть аналогично выполнению рентгеновского блока вышеупомянутого малогабаритного рентгеновского аппарата АРИНА. Преобразователь 5 напряжения предназначен для преобразования постоянного напряжения аккумулятора 4 в импульсное напряжение амплитудой порядка 150 кВ и длительностью порядка 10^-8 с. Конкретное выполнение преобразователя 5 напряжения приведено на фиг.2, однако оно не является ограничивающим для данной полезной модели и не входит в объем притязаний, так как зависит от вида используемого рентгеновского моноблока и напряжения аккумулятора 6. Аккумулятор 6 в данном случае выдает напряжение +12 В, однако это значение не является обязательным или ограничивающим.The X-ray pulse generation unit 1 includes an X-ray monoblock 4, a voltage converter 5, and a battery 6. The X-ray monoblock 4 is intended to generate nanosecond x-ray pulses. Its specific implementation is not included in the scope of the claims according to this utility model and may be similar to the implementation of the X-ray unit of the aforementioned small-sized X-ray apparatus ARINA. The voltage converter 5 is designed to convert the DC voltage of the battery 4 into a pulse voltage with an amplitude of about 150 kV and a duration of about 10 ^-8 s. The specific implementation of the voltage Converter 5 is shown in figure 2, however, it is not limiting for this utility model and is not included in the scope of claims, as it depends on the type of x-ray monoblock and the voltage of the battery 6. Battery 6 in this case gives a voltage of +12 V However, this value is not required or limiting.

Управляющий блок 2 включает в себя: панель 7 управления, предназначенную для установки вручную режима работы рентгеновского аппарата; приемник 8 управляющих сигналов, предназначенный для приема сигналов с управляющими командами, передаваемых с пульта дистанционного управления по беспроводной линии связи; декодер 9 управляющих команд, предназначенный для декодирования управляющих команд в сигнале, принятом приемником 8 управляющих сигналов; и узел 10 выдачи сигналов управления, предназначенный для включения и выключения блока 1 формирования импульсов рентгеновского излучения.The control unit 2 includes: a control panel 7 for manually setting the operating mode of the x-ray apparatus; a receiver 8 of control signals intended for receiving signals with control commands transmitted from the remote control via a wireless communication line; a control command decoder 9 for decoding control commands in a signal received by the control signal receiver 8; and a control signal output unit 10 for turning on and off an X-ray pulse generating unit 1.

Панель 7 управления может быть выполнена в виде группы тумблеров, многопозиционного переключателя, наборной панели, клавиатуры или любым иным образом, обеспечивающим установку вручную режима работы рентгеновского аппарата, то есть числа импульсов, необходимого для получения качественного рентгеновского снимка.The control panel 7 can be made in the form of a group of toggle switches, a multi-position switch, a dial pad, a keyboard, or in any other way that provides manual setting of the operating mode of the x-ray apparatus, that is, the number of pulses required to obtain a high-quality x-ray image.

Приемник 8 управляющих сигналов предназначен для приема радиосигналов с пульта 3 дистанционного управления и имеет соответствующее выполнение - например, это может быть модульный приемник, рассчитанный на несущую частоту 433,92 МГц. В приемник 8 может входить схема защиты от мощных электромагнитных помех, которые возникают в условиях работы на промышленных территориях. Эта схема защиты может быть в простейшем случае выполнена в виде разрядника, который запирает приемник 8 управляющих сигналов, если уровень помех превышает заранее заданный порог.The receiver 8 of the control signals is designed to receive radio signals from the remote control 3 of the remote control and has a corresponding implementation - for example, it can be a modular receiver, designed for the carrier frequency of 433.92 MHz. The receiver 8 may include a protection circuit from powerful electromagnetic interference that occurs under conditions of work in industrial areas. This protection circuit can in the simplest case be made in the form of an arrester that locks the receiver 8 of the control signals if the interference level exceeds a predetermined threshold.

Декодер 9 служит для декодирования управляющих команд, имеющихся в сигнале, принятом приемником 8. Выполнение декодера 9 целиком определяется видом команд, передаваемых с пульта 3 дистанционного управления.The decoder 9 is used to decode the control commands available in the signal received by the receiver 8. The execution of the decoder 9 is entirely determined by the type of commands transmitted from the remote control 3.

Узел 10 выдачи сигналов управления включает в себя коммутатор 11, предназначенный для выдачи сигналов включения и выключения блока 1 формирования импульсов рентгеновского излучения, и схему 12 сравнения, предназначенную для сравнения числа импульсов, формируемых блоком 1 формирования импульсов рентгеновского излучения, и числа импульсов, установленных на панели 7 управления, и для выдачи сигналов управления на коммутатор 11.The control signal output unit 10 includes a switch 11 for issuing on and off signals of the X-ray pulse generation unit 1, and a comparison circuit 12 for comparing the number of pulses generated by the X-ray pulse generation unit 1 and the number of pulses set to control panels 7, and for issuing control signals to the switch 11.

Коммутатор 11 может быть выполнен на быстродействующем реле, контакты которого установлены в цепи, соединяющей аккумулятор 6 с преобразователем 5 напряжения. Коммутатор 11 срабатывает по соответствующим сигналам из схемы 12 сравнения. Предпочтительно, чтобы управление коммутатором 11 осуществлялось посредством оптопары для развязки схемы 12 сравнения от цепи питания в блоке 1 формирования импульсов рентгеновского излучения.The switch 11 can be made on a high-speed relay, the contacts of which are installed in the circuit connecting the battery 6 with the voltage Converter 5. The switch 11 is triggered by the corresponding signals from the comparison circuit 12. Preferably, the switch 11 is controlled by an optocoupler for decoupling the comparison circuit 12 from the power circuit in the X-ray pulse generating unit 1.

Схема 12 сравнения содержит: преобразователь 13 импульсов, предназначенный для преобразования импульсов, формируемых блоком 1 формирования импульсов рентгеновского излучения, к виду, пригодному для подсчета числа этих Comparison circuit 12 includes: a pulse converter 13 for converting pulses generated by the X-ray pulse generating unit 1 to a form suitable for counting the number of these

импульсов; счетчик 14 импульсов, предназначенный для подсчета числа импульсов с преобразователя 13 импульсов; и управляющую схему 15, предназначенную для выдачи сигналов управления на коммутатор 11 по результатам подсчета импульсов счетчиком 14 импульсов. Преобразователь 13 импульсов может быть выполнен, например, на таймере, который растягивает по длительности поступающие с блока 1 формирования импульсов рентгеновского излучения наносекундные импульсы для того, чтобы их мог подсчитать счетчик 14 импульсов. Этот счетчик 14 импульсов может быть выполнен как в цифровом виде, так и в аналоговом виде. Последний предпочтительнее, так как позволяет уменьшить количество используемых элементов, обеспечивая в то же время достаточную точность работы. В этом случае счетчик 14 импульсов может быть реализован на операционном усилителе (ОУ) как интегратор. Независимо от вида (цифрового или аналогового) счетчик 14 импульсов целесообразно выполнять в виде вычитающего счетчика, то есть счетчика, который обнуляется, когда число импульсов достигает заданного значения. В случае аналогового выполнения счетчика 14 импульсов на ОУ выполнение панели 7 управления также упрощается, так как она может быть выполнена в виде переключаемого набора резисторов на входе упомянутого ОУ.impulses; a pulse counter 14 for counting the number of pulses from the pulse converter 13; and a control circuit 15, designed to issue control signals to the switch 11 according to the results of counting pulses by a counter 14 pulses. The pulse converter 13 can be performed, for example, on a timer that stretches the duration of nanosecond pulses received from the X-ray pulse generation unit 1 so that they can be counted by the pulse counter 14. This counter 14 pulses can be performed both in digital form and in analog form. The latter is preferable, as it allows to reduce the number of elements used, while ensuring sufficient accuracy. In this case, the counter 14 pulses can be implemented on an operational amplifier (op-amp) as an integrator. Regardless of the type (digital or analogue), the pulse counter 14 is expediently implemented as a subtracting counter, that is, a counter that is reset to zero when the number of pulses reaches a predetermined value. In the case of analogue execution of the counter 14 pulses on the op-amp, the execution of the control panel 7 is also simplified, since it can be made in the form of a switchable set of resistors at the input of the mentioned op-amp.

Управляющая схема 15 представляет собой логическую схему, которая обеспечивает выдачу сигналов управления на коммутатор 11 по сигналам с декодера 9 и счетчика 14 импульсов.The control circuit 15 is a logic circuit that provides the issuance of control signals to the switch 11 according to the signals from the decoder 9 and the counter 14 pulses.

Входными сигналами управляющей схемы 15 являются команды запуска и принудительного останова, поступающие с декодера 9 управляющих команд, а также сигнал обнуления счетчика 14 импульсов. По команде запуска управляющая схема 15 выдает сигнал, открывающий коммутатор 11, а по двум другим командам - сигнал, запирающий коммутатор 11. Управляющая схема 15 может иметь любое выполнение, обеспечивающее указанное выше функционирование.The input signals of the control circuit 15 are the start and forced stop commands received from the decoder 9 of the control commands, as well as the reset signal of the counter 14 pulses. By the start command, the control circuit 15 gives a signal opening the switch 11, and by two other commands a signal that locks the switch 11. The control circuit 15 can have any execution providing the above operation.

Для стабильной работы узла 10 выдачи сигналов управления в нем может быть предусмотрена схема 16 стабилизации питания, которая в предпочтительном варианте осуществления содержит: сглаживающий фильтр 17, предназначенный для сглаживания пульсаций питающего напряжения в процессе работы блока 1 формирования импульсов рентгеновского излучения; первый стабилизатор 18 For stable operation of the control signal output unit 10, a power supply stabilization circuit 16 may be provided, which in a preferred embodiment includes: a smoothing filter 17 for smoothing the supply voltage pulsations during operation of the X-ray pulse generating unit 1; first stabilizer 18

опорного напряжения, предназначенный для получения первого опорного напряжения; импульсный преобразователь 19 напряжения, запитываемый первым опорным напряжением и предназначенный для формирования второго опорного напряжения; и второй стабилизатор 20 опорного напряжения, предназначенный для получения стабилизированного второго опорного напряжения для запитки всего узла 10 выдачи сигналов управления и, в частности, схемы 12 сравнения.a reference voltage for receiving a first reference voltage; a pulse voltage converter 19, energized by the first reference voltage and designed to form a second reference voltage; and a second voltage reference stabilizer 20 for receiving a stabilized second voltage reference for powering the entire control signal output unit 10 and, in particular, the comparison circuit 12.

Сглаживающий фильтр 17 может иметь любое выполнение, обеспечивающее сглаживание пульсаций питающего напряжения от аккумулятора 6, возникающих вследствие формирования импульсов для питания рентгеновского моноблока 4 преобразователем 5 напряжения. Первый стабилизатор 18 опорного напряжения обеспечивает стабилизацию выходного напряжения со сглаживающего фильтра 17 для обеспечения стабильного питания импульсного преобразователя 19 напряжения. Такой стабилизации питающего напряжения достаточно для уверенной работы импульсного преобразователя 19 напряжения, который может быть выполнен в виде генератора высокочастотных колебаний, нагрузкой которого является выпрямитель. В результате на выходе импульсного преобразователя 19 напряжения формируется постоянное напряжение, практически не зависящее от работы блока 1 формирования импульсов рентгеновского излучения. Для стабилизации этого постоянного напряжения применен второй стабилизатор 20. Таким образом, обеспечивается стабильное питание для узла 10 выдачи сигналов управления и, в частности, схемы 12 сравнения.The smoothing filter 17 may be of any design that smooths out ripples of the supply voltage from the accumulator 6 arising from the formation of pulses for supplying the x-ray monoblock 4 with the voltage converter 5. The first voltage regulator 18 stabilizes the output voltage from the smoothing filter 17 to provide stable power to the pulse voltage converter 19. Such stabilization of the supply voltage is sufficient for the reliable operation of the pulse voltage converter 19, which can be made in the form of a generator of high-frequency oscillations, the load of which is a rectifier. As a result, a constant voltage is generated at the output of the pulse voltage converter 19, which is practically independent of the operation of the X-ray pulse generation unit 1. To stabilize this constant voltage, a second stabilizer 20 is used. In this way, a stable power supply is provided for the control signal output unit 10 and, in particular, the comparison circuit 12.

В предлагаемом варианте осуществления узел 10 выдачи сигналов управления может содержать сигнальное средство 21, предназначенное для сигнализации о включении блока 1 формирования импульсов рентгеновского излучения. Это сигнальное средство 21 может быть обычным средством звукового оповещения (сиреной), которое подключено к преобразователю 5 напряжения в блоке 1 формирования импульсов рентгеновского излучения.In the proposed embodiment, the node 10 issuing control signals may include a signaling means 21, designed to signal the inclusion of block 1 of the formation of x-ray pulses. This signaling means 21 may be a conventional audible warning device (siren), which is connected to the voltage converter 5 in the X-ray pulse generating unit 1.

Кроме того, узел 10 выдачи сигналов управления в предпочтительном варианте осуществления содержит средство 22 контроля, предназначенное для формирования сигнала запрета на прохождение команды повторного запуска из декодера 9 управляющих команд в течение заранее заданного временного периода по In addition, the node 10 issuing control signals in a preferred embodiment, comprises control means 22 for generating a prohibition signal for the passage of the restart command from the decoder 9 of the control commands for a predetermined time period of

окончании приема сигнала, в котором декодирована команда запуска. Это средство служит для блокировки работы рентгеновского аппарата по настоящей полезной модели в случае ошибочной выдачи повторной команды запуска с пульта 3 дистанционного управления после начала работы рентгеновского аппарата. Данное средство 22 контроля фактически разрывает цепь передачи команды запуска от декодера 9 управляющих команд на заранее заданный период времени после декодирования первой команды запуска.the end of the reception of the signal in which the start command is decoded. This tool serves to block the operation of the x-ray apparatus according to the present utility model in the event of the erroneous issuance of a repeated start command from the remote control 3 after the start of the x-ray apparatus. This control means 22 actually breaks the start command transmission chain from the control command decoder 9 for a predetermined period of time after decoding the first start command.

Пульт 3 дистанционного управления содержит передатчик 23 управляющих сигналов, кодер 24 управляющих команд и средства 25 управления. В пульте 3 дистанционного управления предусмотрен также автономный источник питания (не показан). Передатчик 23 управляющих сигналов может быть выполнен как модульный передатчик, рассчитанный на несущую частоту 433,92 МГц. Мощность передатчика 23 управляющих сигналов, а также чувствительность приемника 8 управляющих сигналов в управляющем блоке 2 выбраны достаточными для обеспечения устойчивой работы на расстоянии по меньшей мере 50-100 м. Это расстояние выбирается из условий безопасности для обслуживающего персонала при включении рентгеновского аппарата. Кодер 24 управляющих команд может быть встроен в модуль передатчика 23 управляющих сигналов. Независимо от того, встроен ли он в модуль передатчика или выполнен в виде самостоятельного блока, кодер 24 управляющих команд предназначен для кодирования соответствующих команд (в частности, команды запуска и команды экстренного останова), передаваемых на приемник 8 управляющих сигналов по радиолинии. К примеру, кодирование разных команд может осуществляться в помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ), как в радиоуправляемых моделях. Средства 25 управления в этом случае представляют собой кнопки или тумблеры, замыкающие соответствующие цепи на входе кодера 24 управляющих команд, тем самым изменяя параметры ШИМ. В предпочтительном варианте осуществления эти кнопки (Старт и Стоп на фиг.2) могут служить одновременно и для включения передатчика в работу, иначе необходимо предусмотреть еще одну кнопку или тумблер подачи питания на передатчик 23 управляющих сигналов.The remote control 3 includes a transmitter 23 of the control signals, the encoder 24 of the control commands and means 25 of the control. The remote control 3 also provides an autonomous power source (not shown). The transmitter 23 of the control signals can be implemented as a modular transmitter, designed for a carrier frequency of 433.92 MHz. The power of the transmitter 23 of the control signals, as well as the sensitivity of the receiver 8 of the control signals in the control unit 2 are selected sufficient to ensure stable operation at a distance of at least 50-100 m. This distance is selected from the safety conditions for the operating personnel when the x-ray machine is turned on. The encoder 24 control commands can be integrated into the transmitter module 23 control signals. Regardless of whether it is built into the transmitter module or made as an independent unit, the control command encoder 24 is designed to encode the corresponding commands (in particular, the start command and emergency stop command) transmitted to the receiver 8 of control signals via a radio link. For example, coding of different commands can be carried out using pulse-width modulation (PWM), as in radio-controlled models. The control means 25 in this case are buttons or toggle switches closing the corresponding circuits at the input of the encoder 24 of the control commands, thereby changing the PWM parameters. In a preferred embodiment, these buttons (Start and Stop in FIG. 2) can simultaneously serve to turn the transmitter on, otherwise it is necessary to provide another button or a toggle switch for supplying power to the transmitter 23 of the control signals.

На фиг.2 приведена принципиальная схема возможного варианта осуществления рентгеновского аппарата по настоящей полезной модели. На этой принципиальной схеме, понятной специалисту, пунктирными линиями объединены элементы, составляющие в этом варианте осуществления блоки, показанные на фиг.1.Figure 2 shows a schematic diagram of a possible embodiment of an x-ray apparatus according to the present utility model. In this circuit diagram, which is understood by those skilled in the art, the dashed lines combine the elements that make up the blocks shown in FIG. 1 in this embodiment.

Рентгеновский аппарат по фиг.1 и 2 работает следующим образом.The x-ray apparatus of FIGS. 1 and 2 works as follows.

Перед включением блока 1 формирования импульсов рентгеновского излучения устанавливают вручную на панели 7 управления в управляющем блоке 2 требуемое число импульсов рентгеновского излучения, зависящее от заранее заданных условий облучения. Как отмечено выше для рентгеновского аппарата АРИНА, это число импульсов определяет время экспонирования рентгеновского снимка, с помощью которого впоследствии определяют, например, качество сварных соединений в трубопроводах или иных конструкциях. Требуемое число импульсов определяется заранее экспериментальным путем с учетом фокусного расстояния рентгенографического моноблока, толщины просвечиваемого материала и т.п.Before turning on the unit 1 of the formation of x-ray pulses, manually set on the control panel 7 in the control unit 2, the required number of x-ray pulses, depending on the predetermined exposure conditions. As noted above for the ARINA X-ray apparatus, this number of pulses determines the exposure time of the X-ray image, with which it is subsequently determined, for example, the quality of welded joints in pipelines or other structures. The required number of pulses is determined in advance experimentally, taking into account the focal length of the X-ray monoblock, the thickness of the translucent material, etc.

После установки требуемого числа импульсов и размещения рентгеновского аппарата и рентгенографического материала в требуемом месте обслуживающий персонал включает питание блока 2 управления соответствующим тумблером (ВКЛ на фиг.2) и перемещается на безопасное расстояние. С учетом мощности рентгеновского излучения, развиваемой рентгеновским моноблоком 4, аналогичным рентгеновскому моноблоку аппарата АРИНА, таким безопасным расстоянием можно считать расстояние не менее 30 м. Затем с пульта 3 дистанционного управления по беспроводной линии связи на управляющий блок 2 передают сигнал, содержащий управляющую команду запуска.After setting the required number of pulses and placing the x-ray apparatus and radiographic material in the required place, the maintenance personnel turn on the power of the control unit 2 of the corresponding toggle switch (ON in figure 2) and move to a safe distance. Taking into account the power of X-ray radiation developed by the X-ray monoblock 4, similar to the X-ray monoblock of the ARINA apparatus, such a safe distance can be considered as a distance of at least 30 m.Then, from the remote control 3 via a wireless communication line to the control unit 2, a signal containing the control start command is transmitted.

Этот сигнал принимают в приемнике 8 управляющего блока 2 из беспроводной линии связи. Как отмечалось выше, приемник 8 управляющих сигналов может содержать в своем составе схему защиты от мощных электромагнитных помех, возникающих в условиях работы на промышленных территориях. Принятый управляющий сигнал поступает в управляющем блоке 2 в декодер 9 управляющих команд, который декодирует переданную команду запуска в принятом сигнале.This signal is received at the receiver 8 of the control unit 2 from a wireless communication line. As noted above, the receiver 8 of the control signals may include in its composition a protection circuit from powerful electromagnetic interference arising under operating conditions in industrial areas. The received control signal is received in the control unit 2 in the decoder 9 of the control commands, which decodes the transmitted start command in the received signal.

По этой команде запуска в схеме 12 сравнения узла 10 управления формируется подаваемый на коммутатор 11 разрешающий сигнал, по которому этот коммутатор 11 срабатывает и включает питание блока 1 формирования рентгеновских импульсов, т.е. замыкает цепь от аккумулятора 6 к преобразователю 5 напряжения. Последний формирует наносекундные импульсы питания, повторяющиеся с через заданные промежутки времени и поступающие на рентгеновский моноблок 4, который выдает импульсы рентгеновского излучения для просвечивания требуемого изделия.According to this start command, in the comparison circuit 12 of the control unit 10, an enable signal is supplied to the switch 11, through which this switch 11 is activated and turns on the power of the X-ray pulse generating unit 1, i.e. closes the circuit from the battery 6 to the voltage Converter 5. The latter generates nanosecond power pulses repeating with at predetermined time intervals and arriving at the X-ray monoblock 4, which generates X-ray pulses for transmission of the desired product.

В это же время в управляющем блоке 2 подсчитывают число формируемых рентгеновских импульсов посредством подсчета импульсов питания, формируемых преобразователем 5 напряжения. Для этого импульсы с преобразователя 5 напряжения поступают через преобразователь 13 импульсов, где длительность входных импульсов увеличивается, в счетчик 14 импульсов. В этом счетчике 14 импульсов ранее с помощью панели 7 управления было установлено некоторое (заранее заданное) число импульсов. Теперь же импульсы, поступающие с преобразователя 13 импульсов, осуществляют вычитание (реальное в случае выполнения счетчика 14 цифровым и эквивалентное в случае выполнения этого счетчика 14 в аналоговом виде по схеме интегратора на ОУ) импульсов. Фактически тем самым производится сравнение в управляющем блоке 2 подсчитываемого числа импульсов с ранее установленным вручную требуемым числом импульсов.At the same time, in the control unit 2, the number of generated x-ray pulses is counted by counting the power pulses generated by the voltage converter 5. For this, the pulses from the voltage converter 5 are supplied through the pulse converter 13, where the duration of the input pulses increases, to the pulse counter 14. In this counter 14 pulses earlier, using the control panel 7, a certain (predetermined) number of pulses was set. Now, the pulses from the pulse converter 13 carry out the subtraction (real if the counter 14 is digital and equivalent if this counter 14 is in analog form according to the integrator circuit on the op amp) pulses. In fact, this compares the counting number of pulses in the control unit 2 with the required number of pulses previously manually set.

При достижении равенства числа подсчитываемых импульсов с ранее установленным вручную требуемым числом импульсов со счетчика 14 импульсов выдается сигнал на управляющую схему 15, по которому в ней формируется сигнал на коммутатор 11, отключающий питание блока 1 формирования рентгеновских импульсов.Upon reaching the equality of the number of counted pulses with the previously required manually set number of pulses from the counter 14 pulses, a signal is issued to the control circuit 15, by which a signal is generated on it to the switch 11, which turns off the power of the X-ray pulse generating unit 1.

В случае, когда необходимо экстренное отключение рентгеновского моноблока 4, с пульта 3 дистанционного управления передают команду останова, по которой управляющая схема 15 выдает на коммутатор 11 сигнал, также отключающий питание блока 1 формирования рентгеновских импульсов, даже если требуемое (заранее установленное) число импульсов еще не достигнуто.In the case when emergency shutdown of the X-ray monoblock 4 is necessary, a stop command is transmitted from the remote control 3, by which the control circuit 15 issues a signal to the switch 11, which also cuts off the power of the X-ray pulse generating unit 1, even if the required (predetermined) number of pulses is still not reached.

Однако для предотвращения случайных повторных передач управляющего сигнала с командой запуска (в случае, например, дребезга контактов в средствах 25 управления на пульте 3 дистанционного управления или ложного нажатия соответствующей кнопки персоналом) в управляющем блоке 2 предусмотрено средство 22 контроля, которое запирает подачу команды повторного запуска, декодированной в декодере 9 управляющих команд в течение заранее установленного времени.However, to prevent accidental retransmissions of a control signal with a start command (in the case of, for example, bounce of contacts in the control means 25 on the remote control 3 or false pressing of the corresponding button by the personnel), a control means 2 is provided in the control unit 2 that locks out the restart command decoded in the decoder 9 control commands within a predetermined time.

Функционирование остальных элементов схемы по фиг.2 понятно из вышеприведенного описания.The operation of the remaining elements of the circuit of figure 2 is clear from the above description.

Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает получение достоверных результатов контроля с помощью рентгенографических снимков материала с оптимальной и стабильной оптической плотностью, полученных в условиях, безопасных для здоровья оператора.Thus, the claimed utility model provides reliable results of control using x-ray images of the material with optimal and stable optical density obtained in conditions that are safe for the health of the operator.

Claims

1. A portable X-ray apparatus, comprising an X-ray pulse generation unit, a control unit and a remote control for transmitting signals with control commands to the control unit via a wireless communication line, wherein the control unit includes

a control panel designed to manually set the operating mode of the x-ray apparatus;

a control signal receiver for receiving signals with control commands transmitted from the remote control via a wireless communication line;

a control command decoder for decoding control commands in a signal received by the control signal receiver;

a node for issuing control signals designed to turn on and off the unit for generating pulses of x-ray radiation.

2. The x-ray apparatus according to claim 1, in which the control panel is designed to manually set the number of pulses to be generated by the X-ray pulse generation unit, and the control signal generating unit comprises

a switch for issuing on and off signals of an X-ray pulse generating unit;

a comparison circuit for comparing the number of pulses generated by the X-ray pulse generation unit and the number of pulses installed on the control panel, and for issuing control signals to the switch.

3. The x-ray apparatus according to claim 2, in which the comparison circuit contains

a pulse converter for converting pulses generated by the X-ray pulse generation unit to a form suitable for counting the number of these pulses;

a pulse counter for counting the number of pulses from a pulse converter;

a control circuit designed to issue control signals to the switch based on the results of counting pulses by a pulse counter.

4. The x-ray apparatus according to claim 3, in which the pulse counter is a subtracting counter, and the manually set number of pulses serves to initially set the subtracting counter, while the control circuit is designed to issue the first control signal to the switch when a start command is received from the control command decoder for the commutator issuing a signal to start the X-ray pulse generation unit and for issuing a second control signal to the commutator when zeroing the subtracting counter in percent A pulse counting process from an X-ray pulse generating unit for the switch to output a signal to stop the X-ray generating unit.

5. The x-ray apparatus according to claim 3, in which the control circuit is designed to issue a control signal to the switch when decoding the stop command by the decoder of the control commands.

6. The x-ray apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein the control signal output unit comprises a power supply stabilization circuit for supplying stabilized power to the comparison circuit.

7. The x-ray apparatus according to claim 6, in which the power supply stabilization circuit comprises

a smoothing filter designed to smooth out supply voltage pulsations during operation of the X-ray pulse generation unit;

a first voltage stabilizer for receiving a first voltage reference;

a pulsed voltage converter powered by a first reference voltage and designed to generate a second reference voltage;

a second voltage stabilizer, designed to obtain a stabilized second voltage reference for powering the node issuing control signals.

8. The x-ray apparatus according to claim 1, in which the node for issuing control signals comprises a signal means for signaling the inclusion of an X-ray pulse generating unit.

9. The x-ray apparatus according to claim 1, wherein the control signal issuing unit comprises control means for generating a prohibition signal for the restart command from the control command decoder for a predetermined time period upon receipt of the signal in which the start command is decoded.