Рентгеновская трубка с вращающимся анодом
Патент 683035
Авторы
Рентгеновская трубка с вращающимся анодом
Иллюстрации
Реферат
t ai) 683035
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Допол ительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.12.76 (21) 2435631! 18-25 (51) Ч. Кл. -
Н 05G 1,26
Н 01J 35/10 с присоединением заявки ¹
Гасударственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень No 32 (53) УДК 621.386.2 (088.8) ао делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 30.08.79 (72) Авторы изобретения
М. Я. Муляров, Э. С. Гаврилов, Ю. Р. Грицевский, Ю. М. Шкарлет, В. А. Бакушев и Н. О. Колесников (71) Заявитель (54) РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА С ВРАЩАЮЩИМСЯ м
АНОДОМ
Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно — к средствам измсрения скорости вращения анодов рентгеновских трубок.
В рентгеновских трубках с вращающимся анодом контроль за скоростью вращения анода трубки осуществляют обычно по току питания статора (1).
Это не позволяет контролировать изменение скорости вращения анода, вызваннос другими причинами, например изменением условий трения в подшипниках ротора при работе.
Известны рентгеновские трубки с вращающимся анодом, в которых используются 15 встроенные в корпус трубки пьезодатчики, регистрирующие колебания, вызываемые вращением анода и зависящие по параметрам от скорости вращения (2, 3).
Эти устройства принципиально не могут обеспечить высокую точность контроля скорости вращения анода, поскольку амплитуда и частота колебаний определяются неоднозначно скоростью вращения анода. Характер сигнала, вырабатываемого пьезоэлектрическим датчиком, зависит от целого ряда таких факторов, как качество сборки узла вращения анода трубки, температура и степень износа подшипников, жесткость крепления трубки в излучателе и т. д., при- 30 чем многие из этих параметров существенно меняются во времени.
Известны рентгеновские трубки с оптическими средствами измерения скорости вращения анода (4). Онн, хотя и обеспечивают необходимую точность контроля, оказываются мало пригодными для практической реализации системы автоматического управления в любых массовых аппаратах.
Обусловлено это тем, что помимо специальных маркерных меток на аноде трубки, требующих изменений уже существующих конструкций трубок, вне кожуха трубки (излучателя) на пути выхода рентгеновского излучения должны быть размещены достаточно сложная дополнительная оптическая система и приемник излучения, причем дополнительные элементы должны быть точно установлены относительно маркерной метки на аноде трубки, Наличие указанных дополнительных элементов на излучателе не только увеличивает его вес и габариты, но также и препятствует его нормальной эксплуатации.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является рентгеновская трубка с вращающимся анодом, содержащая корпус, держатель анода в виде цилиндра с технологическими отверстиями, служащий ротором двигателя, статор дви683035 охватыва1ощий Kop115 с датчик скорости вращения анода, например тахогенератор (5).
Недостаток такого устройства заключаОTc51 в его oTIiocHTc.1ьной сложностll. 5
Цель изобретения — упрощение устройства.
Поставленная цель достигается тем, что датчик выполнен в виде вихретокового дифференциального преобразователя, содержащего катушки, установленные в зазоре между статором и корпусом таким образом, что одна из них находится на уровне одного из технологических отверстий, имеющихся в держателе анода. 15
На фиг. 1 показана схема устройства рентгеновской трубки с вращающимся анодом; на фпг. 2 — структурная схема блока контроля и управления скорость1о вращения анода. 20
Трубка 1 (фиг. 1) содержит анод 2, жестко сосдинснный с короткозамкнутым ротором 3, в котором имеется технологическое отверстие 4. Снаружи трубки, на ее горловину, в которой заключен ротор 3, на- 25 дет статор 5, создающий вращающееся магнитное поле. В зазоре между статором
5 и корпусом трубки на уровне технологи1еского Отверстия 4 становлен дифферснциаль11ый впхрстоковый прсобразоват II 6, содержащий две сигнальные катушки и виде полуокружностсй н охватывающий пх круглой возбуждающей катушки, соединснныс с внешним блоком 7 контроля и управления. Блок 7 содержит генератор 8, фильтр 9 верхних частот, усилитель 10. формирователь 11, индикаторное устройство 12 и исполнительное устройство 13 (фиг. 2). Блок контроля и управления с помощью исполнительного устройства 13 40 управляет работой источника 14 анодного напряжения трубки и источника 15 питания статора.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
-15
Гснераторная катушка преобразователя
6, питаемая от генератора 8, возбуждает в роторс 3 вихревые токи. Выходной сигнал преобразователя 6, модулированный параметрами вращающегося ротора (параметром является наличие технологического отверстия 4), фильтруется, усиливается llo высокой частоте, демодулируется, усиливается по низкой частоте и преобразуется в импульсы, нормированные по амплитуде и 55 длительности. Сформированные таким образом импульсы поступают в индикаторное устройство 12, с помощью которого на измерительном приборе регистрируется частота следования импульсов, возникающих 00 в момент прохождения мимо преобразователя 6 Отверстия 4 в роторе 3, а следовательно, и 1исло оборотов анода трубки. Эти же импульсы направляются в исполнитсль—
1гос устройство 13, которое может быть 1;с- 115 блокировки
IIà 14 анодного Isallp5ImcIIII51 l ps o«H, TaII и для изменения подводимой к статору
5 мощности источника 15 питания, необходимого для стабилизации скорости вращения анода 2 рентгеновской трубки 1.
С целью уменьшения вероятности пробоя с ротора трубки на преобразователь, его катушки должны быть максимально удалены от ротора (при этом у преобразователя должна быть достаточная чувствительность) и иметь минимальную толщину. Эти условия обеспечиваются применением вихретокового преобразователя с рабочей частотой, существенно превышающей частоту питания статора. Так как катушки расположены вблизи сердечника статора с зубцами, которые могут иметь меняющиеся магнитные характеристики, что, в свою очередь, вызывает ухудшение соотношения сигнал/шум, то для исключения влияния различия в магнитных свойствах сердечника статора и расположения катушек QTHQсительно зубцов статора преобразователь выполнен дифференциальным. Катушки преобразователя установлены вдоль образующей ротора(т. е. вдоль зубца или паза статора), при этом отверстие ротора при его вращении должно и оходить только мимо одной из катушек.
Таким образом, предлс гаемое устройство обеспечивает возможность достаточно простыми средствами осу111сствлять как непрерывное измерение числа оборотов анода рентгеновских трубок, так и автоматизацию процесса управления скоростью вращения анода при эксплуатации рентгеновских аппаратов без изменения конструкции трубки и всего излучателя в целом, что существенно повысит эксплуатационну.ю надежность медицинских рентгеновских аппаратов.
Формула изобретения
Рентгеновская трубка с вращающимся анодом, содержащая корпус, держатель анода в виде цилиндра с технологическими отверстиями, служащий ротором двигателя, статор двигателя, охватывающий корпус снаружи, датчик скорости вращения анода, отл ича юща яся тем, что, с целью упрощения устройства, датчик выполнен в виде вихретокового дифференциального преобразователя, содержащего катушки, установленные в зазоре между статором и корпусом таким образом, что одна из них находится на уровне од11ого из технологических отверстий.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 2185826, кл. 250 — 102, Опублик. 1940.
2. Патент США № 3244884, кл. 250 †, опублик. 1966.
3. Патент США ¹ 3943356, кл. 250 — 406, опублик. 1976.
683035
Рие 2
Редактор И. Грузова
Заказ 1794/8 Изд. М 501 Тираж 945 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Типограф я, пр. Сапунова, 2
Составитель К. Кононов
Техред А, Камышникова
Корректоры: Е. Осипова и А. Галахова