Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубе (его варианты) Советский патент 1983 года по МПК H05G1/26 

2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что индикатор содержит два независимых подвижных элемента с индивидуальными приводами, причем привод первого подвижного элемента подключен к выходу первого усилителя, средства преобразо- вания величины регулирующего воздействия включают дополнительно введенный функциональный преобразователь

и привод второго подвижного элемента к входу которого подключен выход функционального преобразователя, к входам которого подключены выходы схемы сравнения и первого усилителя, а второй подвижный элемент индикатора несет шкалу напряжений.

3.Устройство по п., 1, о т л и чающееся тем, что индикатор дополнительно снабжен неподвижной шкалой мощности дозы.

. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, .несущего информацию о величине высокого напряжения, и связанный с указанными средствами индикатор, отличающееся тем, что, с целью повыцения точности и расширения диапазона измерений, средства формирования сигнала, несущего информацию о величине

13

высокого напряжен, выполнены в виде индикатора нуля, к входу которого навстречу друг другу подключены детекторы, а основной индикатор выполнен в виде переменного резистора с нанесенной на него шкалой напряжений, управляющий контакт которого связан с индикатором нуля через один из детекторов.

5. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения, и связанный с указанными средствами индикатор, о т- л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, индикатор выполнен в виде переменного .резистора с нанесенной на него шкалой напряжений и подключен .управляющим контактом к одному из детекторов, а средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения, выполнены в виде схемы сравнения , к входам которой -подключены детекторы, и подключенного, к выходу схемы сравнения привода перемещения управляющего контакта переменного резистора.

1. Устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора . с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напря-; жения, и связанный с указанными средствами индикатор, ,отличающ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, в устройство введены первый усилитель с постоянным коэффициентом усиления, второй усилитель с переменным коэффициентом усиления и схема сравнения, причем средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения, выполнены в виде средств преобразования величины регулирующего воздействия на коэффициент усиления второго усилителя, причем входы усилителей подключены к детекторам, выходь усилителей - к входам схемы сравнения, выход которой подключен к входу управления коэффициентом усиления второго усилителя.

Изобретение относится к рентгенотехнике и может использоваться для определения высокого напряжения на рентгеновской трубке.

Известно устройство для калибровки высокого напряжения на рентгеновской трубке по слою половинного ослабления, содержащее два детектора, измерители сигналов детекторов, два различных фильтра перед детекторами lj k

Известно также устройство для изме рения высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее коллиматор, разделяющий .пучок трубки на два отдельных пучка, детекторы излучения в каждом пучке, фильтры различной толщины перед каждым из детекторов, измеритель отношения сигналов детекторов и индикатор величины высокого напряжения на рентгеновской трубке 2.

Недостатками известных устройств являются невысокая точность (ошибка составляет 20-50 в.зависимости от величины высокого напряжения) и узкий диапазон величин измеряемогр напряжения (эти устройства обеспечивают приемлемую точность в диапазоне SOSO кВ) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения высокого напря.жения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противополож- . ным ходом с жесткостью, связанные с детекторами средства формирования сигнала, несущего информацию о вели:чине высокого напряжения на рентгеновской трубке, и связанный с указан ными- средствами индикатор 3. В известном устройстве сигнал, несущий информацию о величине высокого напряжения на рентгеновской трубке и, соответственно, эффективной энергии излучения, получали путем деления сигнала одного детектора на сигнал другого детектора. 8 результате этого для более или менее точных измерений была пригодна только ограниченная часть кривой отношения указанных сигналов поскольку в области высоких напряжений эта кривая имеет очень пологий вид и точ ность измерения в этом диапазоне мала. , Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерений высокого напряжения на рентгеновской трубке, содержащее два детектора с противоположным ходом с жесткостью, связанные с детекторами сред ства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого на- пряжения на рентгеновской трубке, и связанный с указанными средствами индикатор, введены первый усилитель .с постоянным коэффициентом, усиления второй усилитель с переменным коэффициентом усиления и схема сравнен НИИ, причем средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого напряжения, выпол нены в виде средств преобразования величины регулирующего воздействия на коэффициент усиления второго урй лителя, причем входы усилителей под ключены к детекторам, выходы усилителей к входам схемы сравнения, выход которой подключен к входу управ ления коэффициентом усиления второ го усилителя. При этом, индикатор содержит два независимых подвижных элемента с ин дивидуальными приводами, причем пря вод первого подвижного элемента пЪд ключен к выходу первого усилител, средства преобразования величины регулирующего воздействия включают дополнительно введенный функциональ ный преобразователь и привод второ13го подвижного элемента, к входу котЬрого подключен выход функционального преобразователя, к входам которого подключены выходы схемы сравнения и первого усилителя, а второй подвижный.элемент несет шкалу напряжений. Кроме того,, измеритель снабжен дополнительной неподвижной шкалой для измерения мощности дозы. Во втором варианте выполнения средства формирования сигнала, несущего информацию о величине высокого нaпpяжeниiR, выполнены в виде индикатора нуля, к входам которого навстречу друг другу подключены детекторы, а основной индикатор выполнен в виде переменного резистора с нанесенной на него шкалойнапряжений, управляющий контакт которого связан с индикатором нуля через один из детекторов. В третьем варианте выполнения индикатор выполнен в виде схемы сравнения, к входам которой подключены детекторы, и подключенного к выходу схемы сравнения пр 1вода перемещения управляющего контакта .переменного резистора. Чз фиг. 1 показана блок-схема устройству для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке; на фиг. 2 - схематический вид индикатора устройства; на фиг. 3 блоксхема устройства, второй вариант; на фиг, k - то же, третий вариант; на фиг. 5- спектральные характеристики (ход с жесткостью) детекторов устройства. Устройство для измерения высокого напряжения, на рентгеновской трубке содержит в первом варианте выполнения первый и второй детекторы 1 и 2, к которым подклю.чены соответственно первый усилитель 3 с постоянным коэффициентом усиления и второй усилитель k с переменным коэффициентом усиления. Выходы усилителей 3 и Ц подключены к входам схемы сравнения 5 выход которой подключен к входу управления коэффициентом усиления второго усилителя . Первый вариант измерительной части устройства (фиг. l) не является единственно возможным. Его достринство заключается в возможности растяжки шкалы измерения высокого напряжения, а также в простоте выполнения. 5 Для индикации величины высокого напряжения устройство содержит фун циональный преобразователь 6, подключенный к выходу схемы сравнения 5, индикатор 7, с двумя подвижными элементами (не показаны), приводимыми в движение от индивидуальных приводов 8 и 9. Вход управления при водом 8 подключен к выходу функционального преобразователя 6, а вход управления приводом 9 к выходу первого усилителя 3 с постоянным ко фициентом усиления, Подвижные элементы могут быть выполнены в виде кольцевого цилиндрического элемента 10 (фиг. 2), на котором нанесена шкала высоких напряжений, и второго поворотного кол ца 11, на котором закреплен стрелоч ный указатель,12, Измеритель 7 также может быть снабжен неподвижной шкалой 13 для измерения мощности до Во втором варианте выполнения (фиг, З) устройство для измерения высокого напряжения на рентгеновской трубке содержит два детектора 1 и 2 с противоположным ходом с жес костью, подключенных навстречу друг другу к стрелочному индикатору нуля 14. К детектору 1 подключен управляющий контакт переменного резистора 15 один конец которого заземлен. На резистор 15 нанесена шкала в киловольтах или. единицах эффективной энергии. В третьем варианте выполнения (фиг, ) устройство содержит детекторы 1 и 2, которые подключены к вх дам схемы сравнения 1б, выход которой подключен к управляющему входу привода 17 перемещения управляющего контакта переменного резистора 15 с нанесенной на нем шкалой напряжений. Устройство работает следующим образом. Детекторы. 1 и 2 имеют противоположный ход с жесткостью (кривые А и В на фиг, 5J . В результате этого равенство сигналов детекторов имеет место при определенной эффективной энергии рентгеновского излучения и, соответственно, заданной вел 1чине высокого напряжения на рентгеновской трубке. При попаДании на детекторы 1 и 2 рентгеновского излучения с неизвестной энергией на выходе схемы сравнения 5 появляется сигнал рассогласования, 136 если эта энергия че соответствует точке пересечения спектральных характеристик детекторов, положение которых установлено коэффициентами усиления усилителей 3 и 4, При наличии сигнала рассогласования этот сигнал воздействует на коэффициент усиления второго усилителя и изменяет его таким образом, чтобы сигналы на выходах усилителей } и k были равны, В этом случае показания детекторов соответствуют точке пересечения их характеристик, причем это пересечение достигнуто за счет смещения спектральной характеристики комбинации, состоящей из детектора 2 и усилителя k (кривые на фиг. 5). Таким образом, при заданных характеристиках детекторов 1 и 2 в фиксированном коэффициенте усиления усилителя 3 информацию о длине волны рентгеновского излучения (эффективной энергии и, соответственно, о напряжении на рентгеновской трубке) несет сигнал управления коэффициентом усиления .второго усилителя k, определяемый выходным сигналом схемы сравнения 5- Для индикации величины высокого напряжения на рентгеновской трубке используют описанный индикатор, Сигна.л с выхода схемы сравнения 5 и выхода первого усилителя 3 поступает на функциональный преобразователь 6, который имитирует величину изменения коэффициента усиления второго усилителя 4 и переводит ее в ёеличину, соответствующую энергетическому изменению и абсолютному уровню сигнала. Сигнал преобразователя 6 поступает на привод 8 поворота подвижного элемента 10 индикатора со шкалой высоких напряжений. Одновременно происходит по сигналу перво.го усилителя 3 поворот подвижного кольца 11 с указателем 12 от привода 9. В установившемся положении указатель 12 показывает на шкале подвижного элемента 10 величину высокого напряжения на рентгеновской трубке. Одновременно этот указатель 12 на дополнительной неподвижной шкале 13 показывает величину ощности дозы в пучке рентгеновской трубки. Эта шкала проградуироана в соответствии со спектральной арактеристикой комбинации, состояей из первого детектора 1 и перво710 2

го усилителя 3 с постоянным коэффициентом усиления.

Измерительная часть устройства может быть выполнена другим образом. Например, она может быть при- 5 вязана к системе регулирования коэффициента усиления второго усилителя /. По-другому может быть выполнен и индикатор 7 (две отдельные шкалы с независимыми указателями). Достоин- 10 ством описанной конструкции является возможность получения двух измерений на разных шкалах с помощью одного ука- . зателя..

Устройство по второму варианту is (фиг. З) работает следующим образом..

Изменяя величину сопротивления резистора 15, подключенного к детектор У 1, производят и изменение соответствующей точки пересечения. Когда индика -20 тор }Ц покажет нуль, это означает, что положение контакта управления резистора 15 соответствует нахождению точки пересечения кривых А и В и соответственно нахождению величи- 25 ны высокого напряжения на рентгеновской трубке.

138

В третьем варианте выполнение (фиг. ) сигналы де/екторов 1 и 2 сравниваются в схеме сравнения 16, разностный сигнал которой управляет приводом 17. перемещающим контакт управления резистора 15 до тех пор, пока сигналы ,детекторов не станут раны друг другу.

Поскольку в устройстве имеет место вычитание сигналов, то паразитные добавки при таком вычитании компенсируются, за счет чего точность измерений повышается.

Устройство по второму и третьему вариантам выполнения легко в изготовлении и просто в эксплуатации. Оно может найти широкое применение в ренгеновских лабораториях и кабинетах.

Изобретение обеспечивает расширение диапазона измерений с достаточной точностью высокого напряжения на рентгеновских трубках до BOISO кВ, что охватывает весь диапазон работы рентгенодиагностических аппаратов.