Имитатор рентгеновской трубки

 

Изобретение относится к рентгенотехнике и может использоваться для физического моделирования рентгеновской трубки как объекта автоматической стабилизации высокого напряжения и анодного тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения имитации всего рентгеновского генератора в целом при совместном испытании стабилизаторов анодного тока и высокого напряжения . Работа имитатора характеризуется процессами, протекающими в цепи RC-цепь 1 - выпрямитель 2 - RC-цепь 3 - усилитель 4 - сумматор 7 совместно с нагрузочным резистором 5, выпрямителем 13 и нелинейным элементом 14 и в цепи RC-цепь 10 - выпрямитель 11 - усилитель 12 - нелинейный элемент 6 - сумматор 7 совместно с выпрямителем 8 и нелинейным элементом 9. Первая из этих цепей моделирует непосредственно саму трубку, а вторая - высоковольтный выпрямитель. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 05 G 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3512422/63 (22) 21,09.82 (46) 23,09.92. Бюл, К 35 (71) Ленинградское научно-производственное обьединение "Буревестник" (72) В.LU.Áåðåçà (56) Авторское свидетел ьство СССР

N. 1018263, кл. Н 05 G 1/08, 1982. (54) ИМИТАТОР РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ (57) Изобретение относится к рентгенотехнике и может использоваться для физического моделирования рентгеновской трубки как объекта автоматической стабилизации высокого напряжения и анодноготока, Цель изобретения — расширение функциональ« .ЫЛ 1764191 Al ных возможностей за счет обеспечения имитации всего рентгеновского генератора в целом при совместном испытании стабилизаторов анодного тока и высокого напряжения, Работа имитатора характеризуется процессами, протекающими в цепи RC-цепь

1 — выпрямитель 2 — RC-цепь 3 — усилитель

4 — сумматор 7 совместно с нагрузочным резистором 5, выпрямителем 13 и нелинейным элементом 14 и в цепи RC-цепь 10— выпрямитель 11 — усилитель 12 — нелинейный элемент 6 — сумматор 7 совместно с выпрямителем 8 и нелинейным элементом

9. Первая из этих цепей моделирует непосредственно саму трубку, а вторая — высоковольтный выпрямитель. 1 ил.

1764191

15

Изобретение относится к области рентгенотехники и может использоваться для физического моделирования рентгеновског.. генератора как объекта автоматической стабилизации auc0Koro напряжения, приложенного:. рентгеновской трубке.

Известен имитатор рентгеновской трубки, содержащий трансформатор накала, на сердечнике которого установлена дополнительная вторичная обмотка, к выходу которьй присоединены выпрямитель и RC-цепь, эквивалентная тепловой инерции узла накала рентгеновской трубки, а основная вторичная обмотка этого трансформатора присоединена к резистору, эквивалентному сопротивлению нити накала трубки в рабочем состоянии (1).

Недостатком известного устройства является то, что оно позволяет имитировать лишь ряд отдельных узлов рентгеновской трубки.

Наиболее близким по технической сути является имитатор рентгеновской трубки, содержащий цепь, моделирующую электромагнитную инерцию цепи накала трубки, с подключенным к ней резистором, эквивалентным сопротивлению нити накала трубки, и цепь, моделирующую тепловую инерцию узла накала трубки, первый и второй выпрямители, первый и второй усилители и сумматор, при этом цепь, моделирующая электромагнитную инерцию цепи накала; присоединена через последовательно соединенные первый выпрямитель, цепь, моделирующую тепловую инерцию узла накала трубки, и в первый усилитель к первому входу сумматора (21.

Недостатком прототипа является отсутствие возможности имитации всего рентгеновского аппарата в целом, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения имитации всего рентгеновского генератора в целом при совместном испытании стабилизаторов анодного -ока и высокого напряжения, Поставленная цель достигается за счет того, что в имитаторе, содержащем цепь, моделирующую электромагнитную инерцию цепи накала трубки, с подключенным к ней резистором, эквивалентным сопротивлению нити накала трубки, и цепь, моделирующую инерцию узла накала трубки, первый и второй Bb ïðÿì ëòåëè, первый и второй усилители и сумматор, при этом цепь, моделирующая электромагнитную инерцию цепи накала, присоединена через последовательно соединенные первый выпрямитель, цепь, моделирующую тепловую инерцию узла накала трубки, и первый уси25

55 литель к первому входу сумматора, дополнительно введены цепь, моделирующая электромагнитную инерцию высоковольтного выпрямителя, с включенным на выходе третьим выпрямителем, первый функциональный преобразователь, реализующий зависимость анодного тока от напряжения накала, второй функциональный преобразователь. реализующий зависимость высокого напряжения от напряжения накала, третий функциональный преобразователь, реализующий зависимость анодного тока от высокого напряжения, и четвертый выпрямитель, при этом выход четвертого выпрямителя через второй функциональный преобразователь соединен с управля ощим входом второго усилителя, выход которого соединен с шинами подключения входа стабилизатора высокого напряжения и входом третьего функционального преобразователя, соединенного со вторым входом сумматора, выход которого соединен с шинами подключения входа стабилизатора анодного тока, шинами подключения выхода стабилизатора анодного тока является вход цепи, моделирующей электромагнитную инерцию цепи накала. к которому подключены входы второго и четвертого выпрямителей, выход второго выпрямителя через первый функциональный преобразователь соединен с входом управления первого усилителя, вход цеп";, моделирующей электромагнитную инерцию высоковольтного выпрямителя, соединеч с шинами подключения выхода стабилизатора высокого напряжения, а выход woA цепи через третий выпрямитель подключен ко входу второго усилителя.

На чертеже приведена схема имитатора рентгеновской трубки для испытаний стабилизаторов высокого напряжения и анодного тока, Имитатор рентгеновской трубки состоит из последовательно соединенных первой

RC-цепи 1 для моделирования электромагнитной инерции узла накала на частоте напряжения, накала, выпрямителя напряжения 2 на выходе первой RC-цепи 1, второй RC-цепи 3 для моделирования тепловой инерции узла накала трубки, нелинейного (нелинейность типа переменного коэффициента усиления) усилителя 4 постоянного тока, Параллельно входу RC-цепи 1 подключен нагрузочный резистор 5, эквивалентный сопротивлению нити накала трубки в рабочем состоянии.

Кроме того, имитатор содержит нелинейный элемент 6, моделирующий эффект насыщения трубки.,т.е. зависимость анодного тока от высокого напряжения, и дополниTåëьно введенные сумматор 7

1764191 напряжений, выпрямитель 8 напряжения накала, нелинейный элемент 9, моделирующий зависимость высокого напряжения от анодного тока, а также последовательно включенные третью RC-цепь 10 для моделирования электромагнитной инерции высоковольтного трансформатора на частоте напряжения, подаваемого на первичную обмотку этого трансформатора, выпрямитель напряжения 11 на выходе третьей RC-цепи

10 и усилитель 12 постоянного тока, оснащенный средством для изменения коэффициента усиления (на чертеже не показано).

Кроме того, в схему имитатора рентгеHoBcKQA трубки введены выпрямитель 13 напряжения накала и нелинейный элемент 14, моделирующий зависимость анодного тока от напряжения накала, а усилитель 4 выполнен в виде линейного усилителя постоянного тока и оснащен средством для изменения коэффициента усиления (на чертеже это средство не показано), Стабилизатор 15 высокого напряжения и стабилизатор 16 анодного тока, подлежащие испытанию в процессе одновременной, совместной работы, в состав имитатора рентгеновской трубки не входят, а приведены на схеме для иллюстрации их подключения к имитатору, Вход стабилизатора 15 подключен через делитель напряжения (на схеме не показан) к выходу усилителя 12, а выход стабилизатора 15 соединен со входом RCцепи 10. Вход стабилизатора 16 соединен с выходом сумматора 7, а выход стабилизатора 16 подключен к входу имитатора трубки и (параллельно) через выпрямитель 8 и нелинейный элемент 9 к усилителю 12 (точнее, к средству для изменения его коэффициента усиления); причем сделано это так, что при увеличении сигнала на выходе стабилизатора 16 коэффициент усиления в усилителе 12 уменьшается и наоборот.

Работа имитатора рентгеновской трубки характеризуется процессами, протекающими в цепи 1-2-3-4-7 (совместно с 5 и

13-14), в цепи 10-11-12-6-7 (совместно с 8-9).

Первая из этих цепей моделирует непосредственно рентгеновскую трубку; в ней реали- зуется экспоненциальный закон изменения анодного тока замещенной трубки с учетом нелинейности ее эмиссионной характеристики. Вторая цепь моделирует высоковольтный выпрямитель рентгеновской трубки; в ней реализуются экспоненциальный закон изменения высокого напряжения и две нелинейные зависимости анодного тока от высокого напряжения и высокого напряжения от анодного тока.

Имитатор имеетдва входа и два выхода.

На один вход подается напряжение накала

30 ния на анодный ток через нелинейный эле35

45

5

25 трубки, вы рабаты ваемое в стабилизаторе 16 анодного тока; на второй вход подается напряжение с выхода стабилизатора 15 высокого напряжения, равное напряжению, прикладываемому к первичной обмотке замещенного высоковольтного трансформатора. К первому входу подключены параллельно элементы (RC-цепь 1, резистор

5, выпрямители 8 и 13); к этому входу имитатора подключается выход стабилизатора 16 анодного тока. Ко второму входу непосредственно подключена RC-цепь 10; к этому входу имитатора подключается выход стабилизатора 15 высокого напряжения.

Первым выходом имитатора является выход сумматора напряжений 7, Этот выход соединяется в процессе работы со входом стабилизатора 16 анодного гока, Вторым выходом имитатора является выход усилителя 12 постоянного тока, а к этому выходу подключается вход стабилизатора 15 высокого напряжения.

В процессе испытаний одновременно и совместно работающих стабилизаторов 15 и 16 имитатор обеспечивает замыкание контуров стабилизации высокого напряжения

15-10-11-12-15 и анодного тока 16-1-2-3-4 (совместно с 5 и 13, 14), а также взаимосвязь этих контуров: влияние высокого напряжемент 6 и влияние анодного тока на высокое напряжение через выпрямитель 8 и элемент

9. На выходе сумматора 7 фиксируется сигнал, пропорциональный анодному току трубки, который зависит от двух входных сигналов, один из которых является функцией от напряжения на первичной обмотке замещенного высоковольтного выпрямителя, а другой — функцией от напряжения на-. кала замещенной трубки.

Напряжения, поступающие на входы имитатора через стабилизаторы 15, 16, вызывают появление сигналов постоянного тока на выходах имитатора. Эти сигналы воспринимаются стабилизаторами 15 и 16, которые, в свою очередь, изменяют величины регулирующих воздействий, прикладываемых к входам имитатора, так, чтобы сделать сигналы на выходах имитатора равными их заданным значениям. Изменение уставок в задатчиках стабилизаторов 15 и 16 вызывает переходные процессы в системах стабилизации, по окончании которых наступает равенство сигналов на выходах имитатора их заданным значениям.

Формула изобретения

Имитатор рентгеновской трубки, содержащий цепь, моделирующую электромагнитную инерцию цепи накала трубки, с

1764191

Составитель Ю,Гринев

Техред М.Моргентал Корректор M,Ïåòðîâà

Редактор О.Стенина.

Заказ 3464 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101 подключенным к ней резистором, эквивалентным сопротивлению нити накала трубки, и цепь, моделирующую тепловую инерцию узла накала трубки, первый и второй выпрямители, первый и второй усилите- 5 ли и сумматор, при этом цепь, моделйрующая электромагнитную инерцию це и"накала, присоединена через последовательно соединенные первый выпрямитель, цепь,"моделирующую тепловую 10 инерцию узла накала трубки, и первый усилитель к первому входу сумматора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения имитации всего рентгеновско- 15 го генератора в целом при совместном испытании стабилизаторов анодного тока и высОкого напряжения, в него дополнительно"введены цепь, моделирующая электромагнитную инерцию высоковольтного 20 выпрямителя, с включенным на выходе третьим выпрямителем, первый функциональный преобразователь, реализующий зависймость айодного тока-от напряжения накала, второй функциональный преобразо- 25 ватель, реализующий зависимость высокого напряжения от напряжения накала, третий функциональный преобразователь, реализующий зависимость анодного тока от высокого напряжения, и четвертый выпрямитель, при этом выход четвертого выпрямителя через второй функциональный преобразователь соединен с управляющим входом второго усилителя, выход которого соединен с шинами подключения входа стабилизатора высокого напряжения и входом третьего функционального преобразователя, соединенного с вторым входом сумматора, выход которого соединен с шинами подключения входа стабилизатора анодного тока, шинами подключения выхода стабилизатора анодного тока является вход цепи, моделирующей электромагнитную инерцию цепи накала, к которому подключены входы второго и четвертого выпрямителей, выход второго выпрямителя через первый функциональный преобразователь соединен с входом управления первого усилителя, вход цепи, моделирующей электромагнитную инерцию высоковольтного выпрямителя, соединен с шинами подключения выхода стабилизатора высокого напряжения, а выход этой цепи через третий выпрямитель подключен к входу второго усилителя,