Рентгеновский аппарат и способ управления рентгеновским аппаратом



Рентгеновский аппарат и способ управления рентгеновским аппаратом
Рентгеновский аппарат и способ управления рентгеновским аппаратом

 


Владельцы патента RU 2418395:

Огородников Вадим Васильевич (RU)

Использование: для неразрушающего контроля материалов и при оперативном обследовании объектов. Сущность: заключается в том, что 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; узел выдачи сигналов управления, предназначенный для включения и выключения блока формирования импульсов рентгеновского излучения, и содержащий 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. Технический результат: обеспечение 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. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к рентгенотехнике, более точно изобретение касается рентгеновского аппарата и способа управления им.

Данное изобретение может использоваться для неразрушающего контроля материалов и при оперативном исследовании объектов с различной рентгенографической плотностью в нестационарных (к примеру, в полевых) условиях.

Уровень техники

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.).

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.

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.).

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.

Также известен 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: 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.

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.

В качестве прототипа выбрана «Медицинская инспектирующая система», описанная в WO 2004036527 А1, которая включает рентгеновское устройство с управляющим блоком и пультом дистанционного управления, предназначенным для передачи сигналов с управляющими командами на управляющий блок по беспроводной линии связи. Управляющий блок включает приемник управляющих сигналов, предназначенный для приема сигналов с управляющими командами, передаваемыми с пульта дистанционного управления по беспроводной линии связи, декодер управляющих команд, предназначенный для декодирования управляющих команд в сигнале, принятом приемником управляющих сигналов, узел выдачи сигналов управления, предназначенный для включения и выключения рентгеновского устройства.

Частота следования рентгеновских импульсов в названных устройствах зависит от величины напряжения питания; в условиях нестабильного напряжения оператор вынужден выбирать установку количества импульсов экспозиции с большим 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 обследуемого объекта приходится проводить либо по переэкспонированному снимку, либо по недоэкспонированному снимку, что негативно влияет на достоверность результата проведенного контроля.

Сущность изобретения

В основу заявленного изобретения положена задача создать такой 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.

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.

Эта задача решается за счет того, что рентгеновский аппарат, содержащий

- управляющий блок, включающий в себя 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,

- и пульт дистанционного управления, предназначенный для передачи сигналов с управляющими командами на управляющий блок по беспроводной линии связи, в соответствии с настоящим изобретением, содержит блок формирования импульсов рентгеновского излучения, при этом блок управления дополнительно включает в себя панель управления, предназначенную для установки вручную режима работы рентгеновского аппарата, а узел выдачи сигналов управления приспособлен для включения и выключения блока формирования импульсов рентгеновского излучения и 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.

Особенность данного объекта изобретения заключается в том, что 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.

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 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.

Кроме того, управляющая схема предназначена для выдачи сигнала управления на коммутатор при декодировании команды останова декодером управляющих команд.

Еще одна особенность данного объекта изобретения состоит в том, что узел выдачи сигналов управления содержит схему стабилизации питания, предназначенную для подачи стабилизированного питания на схему сравнения.

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.

Еще одна особенность данного объекта изобретения состоит в том, что узел выдачи сигналов управления содержит сигнальное средство, предназначенное для сигнализации о включении блока формирования импульсов рентгеновского излучения.

Наконец, еще одна особенность данного объекта изобретения 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.

Указанная выше задача решается также за счет того, что обеспечивается способ управления рентгеновским аппаратом, содержащим, по меньшей мере, блок формирования импульсов рентгеновского излучения, управляющий блок и пульт дистанционного управления, заключающийся в том, что: перед включением блока формирования импульсов рентгеновского излучения устанавливают вручную на управляющем блоке требуемое число импульсов рентгеновского излучения, зависящее от заранее заданных условий облучения; после перемещения обслуживающего персонала на безопасное расстояние передают сигнал с управляющей командой запуска с пульта дистанционного управления по беспроводной линии связи на управляющий блок; принимают в управляющем блоке из беспроводной линии связи сигнал, переданный с пульта дистанционного управления; декодируют в управляющем блоке команду запуска в принятом сигнале; включают из управляющего блока питание блока формирования рентгеновских импульсов при декодировании команды запуска; подсчитывают в управляющем блоке число формируемых рентгеновских импульсов; сравнивают в управляющем блоке подсчитываемое число импульсов с ранее установленным вручную требуемым числом импульсов; отключают посредством управляющего блока питание блока формирования рентгеновских импульсов при достижении равенства числа подсчитываемых импульсов с ранее установленным вручную требуемым числом импульсов.

Особенность данного объекта изобретения заключается в том, что в отсутствие декодирования команды запуска в управляющем блоке запрещают подачу питания на блок формирования рентгеновских импульсов.

Еще одна особенность данного объекта изобретения заключается в том, что запрещают в управляющем блоке подачу декодированной команды повторного запуска в течение заранее заданного временного периода по окончании приема сигнала, в котором декодирована команда запуска.

Еще одна особенность данного объекта изобретения заключается в том, что отфильтровывают в управляющем блоке электромагнитные помехи, поступающие из беспроводной линии связи, уровень мощности которых превышает заранее заданный порог.

Наконец, еще одна особенность данного объекта изобретения заключается в том, что экстренно останавливают работу рентгеновского аппарата путем передачи управляющей команды останова с пульта дистанционного управления по беспроводной линии связи в управляющий блок, при декодировании которой в управляющем блоке запрещают подачу питания на блок формирования рентгеновских импульсов.

Краткое описание чертежей

Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами, где одинаковые или сходные элементы имеют одни и те же ссылочные позиции.

Фиг.1 показывает общую блок-схему рентгеновского аппарата по настоящему изобретению.

Фиг.2 показывает принципиальную схему варианта осуществления рентгеновского аппарата по настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

На фиг.1 показана общая блок-схема рентгеновского аппарата по настоящему изобретению.

Рентгеновский аппарат по настоящему изобретению состоит из блока 1 формирования импульсов рентгеновского излучения, управляющего блока 2 и пульта 3 дистанционного управления.

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 данному изобретению 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 данного изобретения 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

Управляющая схема 15 представляет собой логическую схему, которая обеспечивает выдачу сигналов управления на коммутатор 11 по сигналам с декодера 9 и счетчика 14 импульсов.

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.

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 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.

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.

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.

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 окончании приема сигнала, в котором декодирована команда запуска. Это средство служит для блокировки работы рентгеновского аппарата по настоящему изобретению 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.

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.

На фиг.2 приведена принципиальная схема возможного варианта осуществления рентгеновского аппарата по настоящему изобретению. На этой принципиальной схеме, понятной специалисту, пунктирными линиями объединены элементы, составляющие в этом варианте осуществления блоки, показанные на фиг.1.

Рентгеновский аппарат по фиг.1 и 2 работает следующим образом, реализуя при этом соответствующий способ управления рентгеновским аппаратом.

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.

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.

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.

По этой команде запуска в схеме 12 сравнения узла 10 управления формируется подаваемый на коммутатор 11 разрешающий сигнал, по которому этот коммутатор И 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.

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.

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.

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.

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.

Функционирование остальных элементов схемы по фиг.2 понятно из вышеприведенного описания.

Таким образом, заявленное изобретение обеспечивает получение достоверных результатов контроля с помощью рентгенографических снимков материала с оптимальной и стабильной оптической плотностью, полученных в условиях, безопасных для здоровья оператора.

1. Рентгеновский аппарат, содержащий 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;
узел выдачи сигналов управления, предназначенный для включения и выключения блока формирования импульсов рентгеновского излучения, и содержащий 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.

2. Рентгеновский аппарат по п.1, в котором 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.

3. Рентгеновский аппарат по п.2, в котором 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 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.

4. Рентгеновский аппарат по п.2, в котором управляющая схема предназначена для выдачи сигнала управления на коммутатор при декодировании команды останова декодером управляющих команд.

5. Рентгеновский аппарат по любому из пп.1-4, в котором узел выдачи сигналов управления содержит схему стабилизации питания, предназначенную для подачи стабилизированного питания на схему сравнения.

6. Рентгеновский аппарат по п.5, в котором 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.

7. Рентгеновский аппарат по п.1, в котором узел выдачи сигналов управления содержит сигнальное средство, предназначенное для сигнализации о включении блока формирования импульсов рентгеновского излучения.

8. Рентгеновский аппарат по п.1, в котором 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.

9. Способ управления рентгеновским аппаратом, содержащим по меньшей мере блок формирования импульсов рентгеновского излучения, управляющий блок и пульт дистанционного управления, заключающийся в том, что:
перед включением блока формирования импульсов рентгеновского излучения устанавливают вручную на управляющем блоке требуемое число импульсов рентгеновского излучения, зависящее от заранее заданных условий облучения;
после перемещения обслуживающего персонала на безопасное расстояние передают сигнал с управляющей командой запуска с пульта дистанционного управления по беспроводной линии связи на управляющий блок;
принимают в управляющем блоке из беспроводной линии связи сигнал, переданный с пульта дистанционного управления;
декодируют в управляющем блоке команду запуска в принятом сигнале;
включают из управляющего блока питание блока формирования рентгеновских импульсов при декодировании команды запуска;
подсчитывают в управляющем блоке число формируемых рентгеновских импульсов;
сравнивают в управляющем блоке подсчитываемое число импульсов с ранее установленным вручную требуемым числом импульсов;
отключают посредством управляющего блока питание блока формирования рентгеновских импульсов при достижении равенства числа подсчитываемых импульсов с ранее установленным вручную требуемым числом импульсов.

10. Способ по п.9, в котором в отсутствие декодирования команды запуска в управляющем блоке запрещают подачу питания на блок формирования рентгеновских импульсов.

11. Способ по п.9 или 10, в котором запрещают в управляющем блоке подачу декодированной команды повторного запуска в течение заранее заданного временного периода по окончании приема сигнала, в котором декодирована команда запуска.

12. Способ по п.9, в котором отфильтровывают в управляющем блоке электромагнитные помехи, поступающие из беспроводной линии связи, уровень мощности которых превышает заранее заданный порог.

13. Способ по п.9, в котором экстренно останавливают работу рентгеновского аппарата путем передачи управляющей команды останова с пульта дистанционного управления по беспроводной линии связи в управляющий блок, при декодировании которой в управляющем блоке запрещают подачу питания на блок формирования рентгеновских импульсов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству защиты в трубке цветного дисплея (ТЦД), а более конкретно к устройству для предотвращения образования рентгеновского излучения и перенапряжения, в котором повышенное напряжение или напряжение подогревателя, вызванное аномальной работой монитора и подаваемое на ТЦД, или повышенное напряжение, подаваемое от источника питания к периферийной схеме, обнаруживается и отключается для предотвращения образования рентгеновского излучения и повышенного напряжения.

Изобретение относится к рентгенотехнике , а более конкретно к рентгеновским генераторам, включающим в себя высоковольтные кабели. .
Наверх