173024. lajstromszámú szabadalom • Átalakító berendezés szabályozott nagy egyenfeszültség előállítására, különösen röntgenberendezéshez
5 173024 A 21 digitalis impulzusszélesség állítóegység részletesebb blokksémáját a 3. ábra mutatja. A 20 impulzusgenerátor kimenete 30 irányváltó kapu bemenetére, ennek két kimenete 31 kétirányú bináris számláló „FEL” illetve „LE” számláló bemenetére csatlakozik. A 31 kétirányú bináris számláló végállás kimenetei 32 irányváltó bistabil áramkörön keresztül 30 irányváltó kapura vannak visszacsatolva és bináris kimenetei 33 digitális komparátor két bemeneti csoportja közül például az „A” csoportjához míg a 33 digitális komparátor bemenetéinek „B” csoportjához a 22 digitális szintképző kimenetei csatlakoznak. Az 1. 2. és 3. ábrák szerinti példakénti kiviteli alak működésmódja a következő: A 7 betáplálási ponton (1. ábra) keresztül csatlakoztatott tetszőleges periódusú, általában hálózati (50-60 Hz) villamos energiából a 8 egyenirányító egység, amelynek 18 puffer kapacitív tároló egysége van, egyrészt a nagyfeszültség előállítására, másrészt a röntgencső fűtőáramának táplálására, kis hullámosságú egyenfeszültséget állít elő. A 9 egyenáramú szaggató egység kettős feladatának megfelelően ezt az egyenfeszültséget a röntgen expozíció idejére egyrészt bekapcsolja, másrészt ciklikus ki-be kapcsolásával a kimenő egyenfeszültséget szabályozza, az Uki = Ube—rr~ összefüggés szerint, ti T 12 ahol t[ a szaggató impulzus ideje és t2 a szaggató szünet ideje. A szabályozott és expozíciósidő tartamú egyenfeszültséget a viszonylag nagy frekvenciájú, 1-10 kHz-es 10 inverter egység 180 villamos fokonkénti kommutációval folyamatos energiavezetéssel, váltó irányítja, így a 11 nagyfeszültségű transzformátor előnyösen kis méretűre és súlyúra alakítható ki. A 12 nagyfeszültségű egyenirányító 13 nagyfeszültségű kimenetén a nagyfeszültség hullámossága, az egyenfeszültség szaggató gyors működése folytán, 1-3% alá szorítható. A 9 egyenáramú szaggató és a 10 inverter egység tirisztorait 15 összetett vezérlő-szabályozó digitális egység, a következőképpen vezérli (2. ábra): A röntgenberendezés expozíciós idejét 26 időbeállító egységen a gépkezelő orvos beállítja a szükséges értékre, aminek megfelelően a 25 digitális időmérő egység kapujelére, 20 impulzusgenerátorról vezérelve, meghatározott időtartamot kitevő impulzussorozat kiadását engedélyezi. Az N fokozatú 31 kétirányú bináris számláló, a 30 irányváltó kapu kapujelétől függően először 0-tól 2N-ig számlál, majd végállást kijelző kimenetétől a 32 irányváltó bistabil áramkör átbillen, átváltja a 30 irányváltó kapu kapujelét és a 31 kétirányú bináris számláló 2N-től visszafelé 0-ig számlál, periodikusan, váltakozva le és fel. Pillanatnyi számolási szintjét bináris kimenetei kijelzik. Ezek a 33 digitális komparátoron a 22 digitális szintképző kimeneteinek jeleivel vannak összehasonlítva. A 4. ábrán láthatóan az a) idődiagram digitális lépcsős görbéje hasonlóan az analóg rendszerben a háromszög alakú jelhez, b) idődiagram szerint egy adott szinttel kerül összehasonlításra. A metszési helyek periodikus időszakaszokat jelölnek ki. Ennek megfelelően a 27 kapuáramkör a 28 tirisztor gyújtóegységeken át 9 egyenáram szaggatóegység tirisztorait, valamint a 29 frekvenciaosztón és további 28 tirisztor gyújtóegységeken át a 10 inverter egység tirisztorait úgy vezérli, hogy a 9a tirisztort t, időre, a 9b tirisztort t2 időre gyújtja, továbbá a 10a és lOd tirisztorokat az első ti+t2 időre, a 10b és 10c tirisztorokat a második tj+t2 időre gyújtja, ciklikusan váltakozva az expozíció időtartam alatt. A 10 inverteregység tirisztorait a 9 egyenáramú szaggató egység tirisztoraival az esetleges szlípfrekvencia elkerülése végett kell szinkron vezérelni, félfrekvencia, illetve JE frekvencia pedig azért szükséges, hogy az inverter félperiódusaira azonos értékű szaggató-impulzuscsomag essen. A 24 nagyfeszültség beállítón a gépkezelő orvos a kV kiválasztásával állítja be a szükséges értéket tekintettel arra, hogy a röntgencsövön szabályozott nagyfeszültség előállítása szükséges, a 24 nagyfeszültség beállító először a 22 digitális szintképző részére ad digitális alapjelet, amely a 23 feszültség analóg-digitál váltóegység digitális jelével alakítja ki az ugyancsak digitális rendelkező jelet, amely végül is a 33 digitális komparátor „B” csoport bemenetéin jelenik meg. A nagyfeszültség szabályozási körének bezárása azzal jön létre, hogy a röntgencső nagyfeszültséggel arányos feszültségét nagyfeszültségű osztóval állítjuk elő és a 13' leosztott nagyfeszültségű kimeneten keresztül a 23 feszültség analóg-digitál váltóegységre csatoljuk vissza. A röntgencső áramának beállítására szolgál a röntgencső 17 fűtőinverter és a fűtőinverter 16 vezérlőszabályozó. Ezen történik, a gépkezelő orvos által, a röntgencső áramának beállítása is, amely expozíció idő alatt szabályozott érték és az ellenőrzőjelét a röntgencsövön átfolyó áramból képezi. Amennyiben a találmány szerinti kivitel alapján kialakított röntgenberendezés kV, mA és sec. beállítása gépi úton, pl. 51 számítógépről, vagy 52 lyukszalagolvasóról, illetve 53 lyukkártyaolvasóról eszközöljük, (5. ábra) amire a digitális vezérlő-szabályozó rendszere rendkívül alkalmassá teszi, a 22 digitális szintképző, a 25. digitális időmérő egység és a fűtőinverter 16 vezérlő-szabályozó alapértékeinek beállítása 50 kódillesztő fokozaton keresztül történhet. Ez esetben az expozíciós alapértékek képzése, illetve bejuttatása a gépkezelő orvos helyett 52 lyukszalagolvasóról, illetve 53 lyukkártyaolvasóról érkező információ alapján, vagy az 51 számítógép kiértékelése alapján történik. Az áramkörileg a szokásosnál látszólag bonyolultabb elrendezés ellenére a találmány szerinti átalakító egység főáramköri része a 11 nagyfeszültségű transzformátorról és 12 nagyfeszültségű egyenirányítóval együtt közös olajtérben elhelyezve, igen kicsire méretezhető az ismert nagyteljesítményű berendezésekhez viszonyítva a találmány szerinti berendezés egyharmad térfogat és egynegyed súly alá szorítható. A találmány szerinti átalakító egység több változatban is kivitelezhető. Ha a kisfeszültségű energiát akkumulátor szolgáltatja, a 8 egyenirányító egység elhagyható. A röntgencső nagyfeszültség, egy további változatban, lehet váltakozó nagyfeszültség is. Ekkor a 12 nagyfeszültségű egyenirányító hagyható el. Ilyen esetben a négyszögletes nagyfeszültségű félhullámú feszültséggörbe az egyenfeszültségnek megfelelő sugár spektrum összetételt biztosít, de kétszeres expozíció idővel, vagy röntgencsőárammal. 6 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
