Имитатор рентгеновской трубки для испытания стабилизаторов анодного тока Советский патент 1983 года по МПК H05G1/08 

2. Имитатор по п.1/отлич аю щ и и с я тем, что в него дополнительно введен нелинейный усилитель

постоянного тока, подключенный к переменному резистору на выходе первой RG-цепочки.

1, ИМИТАТОР РЕНТГЕ НОВСКОЙ ТРУБКИ ДЛЯ ИСЦУТАНИЯ СТАБИЛИЗАТОРОВ :АНОДНОГО ТОКА/ содержащий первую ИЗ-цепочку для моделирования тегшо:вой инерции узла накала трубки, выпрямитель напряжения .накала, выход которого подключенк КС-цепочке/ переменный резистор, включенный на выходе первой RC-цепочки, Средство для получения напряжения, пропорционального напряжению накала, подключенное к входу выпрямителя, наfpy- . зочный резистор, эквивалентный сопротивлению нити накала и подключенный к указанному средству, о т л и ч а ющ и и с я Тем, что, с целью: упррщения конструкции и -раскаирения функционального диапазона испытаний, средст во для получения напряжения, пропорционального напряжению накала аыполнено в виде второй RC-цепочки для моделирования электромагнитной инерции узла накала на частоте напряжения накала, преде тавляюгдей собой апериодическое звено первого и второго порядка. Сд СП

Изобретение относится к рентгенотехнике, а именно к имитаторам рентгеновских трубок/ схужащих для испытания стабилизаторов анодного т ка. Известен имитатор рентгеновской трубки, содержащий вспомогательную . обмоТку в трансформаторе , подключенный к ней выпрямитель, RC-цепочку для моделирования тепловой инерции.узла накала трубки, резистор, эквивалентный сопротивлег нию нити накала трубки в рабочем.со стоянии Cl 3« Наиболее близким к предлагаемому является имитатор рентгеновской трубки для испытания стабилизаторов анодного тока, содержащий RC-цепочку для моделирования тепловой инерции узла накала трубки, выпрямитель напряжения накала, выход которого подключен к RC-цепочке, переменный резистор, включенный на выходе НСцепочки, средство для получения нап жения, пропорционального напряжению накала, подключенное к входу выпрямйтеля, нагрузочный резистор, эквивалентный сопротивлению нити на кала и подключенный к указаннсллу средству, которое выполнено в.виде дополнительной обмотки на сердечрике трансформатора накала 2 . Недостатком известных устройств является использование в нем трансформатора накала трубки и установк дополнительной вторичной обмотки на его сердечнике что усложняет устройство и затрудняет его использование (без переделок) для имитации работы широкого ряда трубок с различными з.начениями напряжений и токов накала. Как правило, не удае ся использовать тот трансформатор накала трубки, который существует в рентгеновском генераторе, тем, что трансформаторы накала в рентге новских аналитических аппаратах ра ботают под высоким потенциалом (30-100 кВ), что требует погружени их в бак с трансформаторным маслом или запечатывания в твердотельную высоковольтную изоляцию. Все это затрудняет установку дополнительно вторичной обмотки на существующем трансфоцмиаторе накала и приходится на практике изготавливать дубли КШИй трансформатор накала и на нем устанавливать дополнительную вто-. ричную обмотку. А так как диапазон различных значений и токов накала трубок широк, то приходится иметь большое количество дублирующих трансформаторов накала, что вызывает неудобство в здксплуатации известных устройств для испытания стабилизаторов анодного тока рентгеновских трубок. Кроме того, при имитации работы Трубок в широком диапазоне заданных значений анодных токов и, следовательно, напряжений и токов накала, рабочая точка на эмиссионной характеристике трубки может смещаться в область существенной нелинейнрсти, присущую эмиссионной характеристике трубки. Эта нелинейность имеет характер переменного коэффициента усиления и является причиной появления автоколебаний в системах автоматической стабилизации анодного тока рентгеновских трубок. Отсутствие в известных устройствах моделирования нелинейности эмиссионной характеристики рентг новской трубки не позволяет проводить испытания стабилизаторов анодного тока на устойчивость по отношению к автоколебаниям. Это ограничивает возможности известных устройств и сужает область унификации имитаторов трубки при восполнении полной программы испытаний стабилизаторов анодного тока. Цель изобретения - упрощение 1ГОНСТРУКЦИИ и расширение функционального диапазона испытаний. Поставленная цель достигается тем, что в имитаторе рентгеновской труб- ки для испытания стабилизаторов анодного тока, содержащем первую RC-цепочку для моделирования тепловой инерции узла накала трубки, выпрямитель напряжения накала, выход которого подключен к первой КС-цепочке, переменный резистор, включенный на выходе первой RC-цепочки, средство для получения напряжения, пропорционального напряжению накала, подключенное к входу выпрямителя, нагрузочный резистор, эквивалентный сопротивлению нити накала и подключенный к указанному средству, последнее выполнено в виде второй RC-це-почки для моделирования электромягнитной инерции узла накала трубки н частоте напряжения накала, -пред- . ставляющей собой апериодическое зве но первого или второго порядка. Кроме того, в имитатор дополни- тельно введен нелинейный усилитель постоянного тока, подключенный к переменному резистору на выходе пер вой RG-цепочки. На чертеже показан предлагаемый имитатор рентгеновской трубки. Ранее в имитаторах рентгеновских трубок для испытания стабилизаторов анодного тока использовались RC-цепочки, предназна1енные для работы только с немоделированным сигналом, что вынуждало сохранять тран форматор накала рентге.новской трубки и обуславливало все недостатки. Для замены трансформатора накала трубки эквивалентным (по статически и динамическим характеристикам} зве ном необходимо былЬ ввести RG-цепочку для работы с сигналом в вида переменного напряжения некоторой ча тоты (несущей) так, чтобы закон изменения этого сигнала во времени характеризовался изменением амплиту ды или действующего значения напряжения несущей частоты, т.е. его сгибающей. .Требуется найти такое, звено, которое по своему воздействи на огибающую модулированного сигнал было бы эквиэалентным обычному звену, используемому в системах с немо дулированным сигналом, апе риодическому первого порядка с пере ТС даточной функцией W(p) где Т ЕС. Из теории автоматического регули рования известно, что эквивалентная передаточная функция для огибакяцей апериодического звена будет иметь вид l+TjP К где К J+u, Т i4ii;|f5 UJ0 - частота напряжения накала трубки.. ., Использование вместо трансфор матора накала трубки НС-цепи, предназначенной для работы с модулированньм сигналом и рассчитанной по формулам экJвивaлвнтнoй передаточной функции для огибающей, позволяет упростить устройство для испытания стабилизаторов анодного тока и открыть возможность для боль шей их унификации. На чертеже предстаззлена схема предлагаемого имитатора. Имитатор рентгеновской трубки содержит первую RC-цепочку 1 для моделирования тепловой инерции узла накала трубки, выпрямитель 2 напряжения накала, вторую RC--;eno4ку 3 для моделирования электЕюмагнитной инерции узла накала трубки на частоте напряжения йакала, нагрузочный переменный резистор 4, нелинейный усилитель 5 постойнного тока, нагрузочный резистор 6, эквивалентный сопротивлению нити накала и подключенный к второй м;-цепочке, являющейся средством получения напряжения, пропорциональнбго напряжению накала трубки и выполненной в виде апериодического звена первого или второго порядка. Испытываемый стае5илизатор 7 анодного тока (обведен штрих-пунктирной линией) входом и выходом связан с имитатором рентгеновской трубки. Стабилизатор 7 содержит датчик 8,: через который протекает имитируемый анодный ток, равный анодному току замещенной звеньями 1-6 рентгеновской трубки, источник 9 опорного напряжения, схему 10 сравнения на усилителе постоянного тока, усилитель 11 мощности и исполнительный элемент 12. , Вспомогательные элементы, как автотрансформатордля изменени; напряжения питающей сети с целью создания искусственных возмущений, для отработки 1 оторых создается стабилизатор анодного тока, измерительные и регистрируняцие приборы, обычно используемые в процессе испытаний стабилизаторов анодного тока рентгеновских трубок, на чертеже не показаны. Имитатор работает следующим образом. о Изменяют напряжение питающей сети по известному закону и регистрируют во времени изменение имитированного анодного тока, например, с датчика 8. В результате обработки полученной таким образом осциллограмьал судят о качестве работы стабилизатора анодного тока. При этом вторая RC-цепочка 3 в.ырабатывает сигнал, пропорциональный напряжению накала в условиях выделения на нагрузочном резисторе 6 мсвдности, равной мощности накала замещенной трубки. Сигнал с RC-цепочки 3 выпрямляется выпрямителем 2. и поступает на первую RC-цепочку 1, мрделируювдую тепловую инерщво узла накала рентгеновской трубки Сигнал с вь1хода RC-цепочки 2 через перед1енный резистор 4 и нелинейный усилитель 5 поступает на вход схемы 10 сравнения и да-гЧик 8 стабилизатора анодного .тока 7. Уйрощение имитатора достигается тем, что вместо изготовления нестант

1015510

дартного дублирующего трансформато -вместо используемого ряда дублирующих ра накала трубки собирается КС-цепьтрансформаторов накала. иэ стандартных серийно выпускаемыхКроме того, повышает унификацию элементов: резисторов- и коиденсато-и введение усилителя постоянного торов . Унифика;аия имнтаторов достига-ка, содержащего нелинейное звено ется благодаря установке наборов ма-5 типа переменного коэффициента усигаэинов резисторов и конденсаторов ления, что делает имитатор более легко коммутируемых поворотом ручки.универсгшьным по отношению к имитаперекличателя при переходе с однихции всех возможных режимов работы параметров накала трубки на другие,рентгеновских трубок.