SU1341730A1 - Рентгеновский аппарат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к рентгенотехнике и может использоватьс  при неразрушающем контроле материалов и изделий. Цель изобретени  - повьппе- ние качества и производительности контрол  объектов различной плотности , толщины или материала. Дл  этого в рентгеновском аппарате использован функциональный преобразователь 12 с селектором типа рентгеновской пленки, задающий дл  каждого используемого типа пленки зависимость, требуемую дл  получени  оптимального почернени  рентгеновской пленки от напр жени  на рентгеновской трубке 1. В аппарате осуществлены плавный подъем напр жени , работа в режиме максимально допустимой мощности и таймер- ное задание времени зкспозиции.З ил. с б (Л с со 4:: 00 о

Description

134

Изобретение относитс  к рентгенотехнике и может быть использовано при неразрушающем контроле материа- лов и изделий.

Цель изобретени  - повьшение качества и производительности контрол  объектов.различной плотности тол- 1ДИНЫ.ИЛИ материала.

На фиг,1 представлена структурна  схема рентгеновского аппарата; на фиг. 2 дозные характеристики; на фиг, 3 - предельна  вольт-амперна  характеристика рентгеновской трубки,

Рентгеновский аппарат содержит рентгеновскую трубку 1, к которой подключена цепь высоковольтного питани  с регулируемым источником 2 анодного напр жени  и датчиком 3 анодного напр жени  (измерительным делителем ) схемы определени  анодной мощности , включающей датчик 4 анодного тока и блок 5 умножени , входы которого соединены.с выходами датчиков 3 и 4, а выход подключен к входу бло- ка 6 масштабировани , К катоду рентгеновской трубки 1 подключена цепь напр жени  накала с регулируемым источником 7 и задатчиком 8 тока накала , на котором посто нно установлено напр жение, характеризующее предельно допустимую мощность накала трубки- I ,

Аппарат также содержит блок 9 определени  мощности накала, блок 10 выбора максимальной величины, входы которого соединены с выходами блока 6 масштабировани  и блока 9 определени  мощности накала, а выход подключен к управл ющему входу регулируемого источника 7 тока накала, блок 11 подъема напр жени , один из входов которого  вл етс  входом аппарата , а выход соединен с управл ющим входом регулируемого источника. 2 анодного напр жени , функциональный преобразователь 12 с селектором типа рентгеновской пленки (показан стрелками), вход которого подключен к выходу блока 11 подъема напр жени , блок 13 сравнени , один из входов которого соединен с выходом функционального преобразовател  12, а выход подключен к второму входу блока II подъема напр жени , триггер 14, один из входов которого соединен с выходом блока 13 сравнени , таймер 5 с набором фиксированных уставок времени срабатывани , вход которого

7302

подключен к выходу триггера 14, а выход соединен с входами коммутации регулируемых источников 2 и 7, Тай- мер 15 служит задатчиком плотности почернени  рентгеновской пленки. За исследуемым объектом 16 установлены кассета 17 с рентгеновской пленкой и измеритель 18 м.ощности дозы, выпол- ненный, например, в виде ионизационной камеры, подключенной через усилитель 19 к второму входу блока 13 сравнени .

Блок 6 масштабировани  представ- 5 л ет собой резистивный делитель напр жени , который рассчитьюаетс  таким образом, чтобы напр жени  на входах блока 10 выбора -максимальной величины бьши равны между собой при некото- 0 ром анодном напр жении Uy,

Блок 9 предназначен дл  измерени  мощности накала рентгеновской трубки 1, При амплитудном способе регулировани  накала блок 9 представл ет 5 собой пиковый детектор, а при широт- но-импульсном способе - интегрирующий элемент. Напр жение на выходе блока 9 пропорционально мощности накала . ,

0 Блок 0 выбора максимальной величины представл ет собой диодно-резис- тивную схему ИЛИ, напр жение на выходе которой равно максимальному из входных напр л ений.

Блок I1 подъема налр жени  выполнен в виде интегратора, параметры цепи зар да и разр да которого определ ют быстродействие стабилизации высокого напр жени  на зафиксированном уровне, Блок 11 содержит интегрирующий конденсатор, подключенный к выходу блока 13 сравнени  через диод и зар дный резистор и шунтированный разр дным резистором и транзисторным ключом, база которого  вл етс  входом блока 11.

Функциональный преобразователь 2 предназначен дл  юрмирозанц  на своем выходе функции дозовой чувстви- 0 тельности D рентгеновской пленки от высокого напр жени  (Ua) на трубке (фиг,2, кривые 20 и 2Г) и может быть вьпюлнен из р да однотипных диодно- резисторных цепочек, содержащих дио- 55 Ды, цотенциометры дл  задани  наклона линейных участков зависимости D f (UQ,) и пороговые потенциометры , определ ющие границы, этих участков , Б состав функционального преоб5

0

5

разовател  12 входит селектор типа - рентгеновской пленки, например клавишный переключатель.

Рентгеновский аппарат работает следующим образом.

При радиационном исследовании изделий контраст теневого изображени  на рентгеновской пленке и состветственно вы вл емость дефектов тем выше, -JQ мощности дозы формируетс  сигнал,возчем меньше высокое напр жение на трубке. Однако при уменьшении напр жени  интенсивность излучени , прошедшего .через изделие, снижаетс . В этом случае дл  получени  требуемой плотности почернени  пленки необходимо увеличивать ток трубки или врем экспозиции. С другой стороны, ток трубки ограничиваетс  предельно допус- тимьми режимами ее работы, а врем  экспозиции определ етс  чувствительностью пленки и ограничиваетс  накоплением фона на пленке и необходимой производительностью контрол .

Дл  обеспечени  высокого качества снимков и максимальной производительности контрол  при исследовании изделий различной толщины, материала и плотности устанавливаетс  оптимальна  величина высокого напр жени  с учетом предельно допустимого при этом напр жении тока трубки, что обеспечивает необходимую плотность почернени  рентгеновской пленки.

Перед снимком устанавливают соот- ветствуюо ую требуемой плотности почернени  рентгеновской пленки в кассете уставку времени срабатывани  таймера 15 и переключают функциональный преобразователь 12 на заданный тип пленки. При этом в блоке 11 подъема напр жени  транзисторный ключ открыт и интегрирующий конденсатор находитс  в разр женном состо нии (на фиг.1 не показан),

При включении аппарата на второй вход триггера 14 поступает импульс, устанавливающий его в исходное состо ние . Одновременно этот же импульс поступает на один из входов блока 11 закрыва  транзисторный ключ. Так как в начальный момент функциональный преобразователь 12 имеет на своем выходе начальное напр жение, поступающее на один из входов блока 13 сравнени , на втором входе которого сигнал равен нулю, то на выходе блока 3 имеетс  потенциал, которьтй начинает зар жать интегрирун ций конден341730

сатор. На выходе блока 11 по вл етс  возрастающий сигнал, который, воздейству  на регулируемый источник 2, начинает поднимать от нул  высокое напр жение на трубке 1, Начина  с некоторого напр жени , через исследуемый объект 16 проходит рентегновское излучение. На выходе измерител  18

растающии по мере роста высокого напр жени . Как видно из зависимости D f(Ua) (фиг,2, кривые 22-24),при одном и том же анодном напр жении

доза будет вьште за объектом с меньшей толщиной d или плотностью.

Сигнал с выхода блока 11, пропорциональный анодному напр жению, поступает на вход функционального преобразовател  12, который формирует на своем выходе функцию чувствительности рентгеновской пленки от анодного напр жени  на трубке 1. Эта зависимость представлена на фиг.2 кривыми 20 и 21, характеризуюп;ими изменение дозы D излучени , дл  получени  необходимой плотности почернени , от анодного напр жени  Uo, дл  различных типов рентгеновской пленки,

Таким образом, при подъеме высокого напр жени  на трубке 1 сигналы на входах блока 13 сравнени  измен ютс  и в момент, когда они сравнива

ютс , на его выходе по вл етс  сигнал , который останавливает рост уп

равл ющего сигнала на выходе блока 11, Регулируемый источник 2 останавливает высокое напр жение на трубке 1 на зафиксированном уровне.Этот же сигнал с выхода блока 13 поступает на первый вход триггера 14 и перебрасывает его. На выходе триггера 14 формируетс  сигнал, который запускает таймер 15 на заданное врем 

срабатывани , обеспечивающее получение требуемой плотности почернени  дл  выбранного типа пленки, Врем  подъема высокого напр жени  в аппарате составл ет несколько микросекунд , а экспозици  промьш1ленных изделий длитс  несколько минут. Поэтому вли ние облучени  пленки за врем  подъема высокого напр жени  на качество снимка незначительно,

Предельно допустимые режимы, на KOTOpHk может работать рентгеновска  трубка 1, характеризуютс  ее вольт- амперной характеристикой (фиг.3,кри- ва  25). При высоком напр жении,меньшем U, величина анодного тока ограничиваетс  допустимой мощностью накала , посто нно установленной на задат- чике 8, а при напр жении, большем и - допустимой анодной мощностью.

Измерение мощности накала осуществл етс  с помощью блока 9, а анодной мощности - схемой,- состо щей из датчиков 3 и 4 анодного напр жени  и то- ю тавка времени срабатывани  таймера.

ка накала и блока 5 умножени . Сигналы с выходов датчиков 3 и 4 перемножаютс  в блоке 5. На его выходе вырабатываетс  сигнал, пропорциональный мощности, вьщел емой на аноде трубки 1. Это сигнал через блок 6 масштабировани  поступает на один из входов блока 10 выбора максимальной величины , на другой вход которого поступает сигнал с выхода блока 9. С выхода блока 10 сигнал обратной св зи, равный максимальному из двух входных сигналов, поступает.на управл ющий вход регулируемого источника 7 тока накала дл  стабилизации режимов работы трубки по мощности. При анодных напр жени х, меньших Uy ,, сигнал с выхода блока 6 сигнала с выхода блока 9. Регулируемый источник 7 осуществл ет стабилизацию мощности накала трубки 1. При анодных напр жени х , больших сигнал с выхода блока 6 превышает сигнал с выхода блока 9. Регулируемый источник 7 стабилизирует анодную мощность.

Таким образом, при посто нной уставке на задатчике 8 анодный ток трубки при любом анодном напр жении соответствует предельно допустимой вольт-амперной характеристике. .

Предлагаемое устройство осуществл ет стабилизацию мощности дозы за исследуемым объектом 16. Действительно если после выхода высокого напр жени  на данный уровень и автоматической установки соответствующего ему предельно допустимого анодного тока мощность дозы за объектом Превышает сигнал с выхода функционального преобразовател  12, то сигналы с выхода блока 13 сравнени  и, соответственно , с выхода блока 11 подъема напр жени  уменьшают величину высокого напр жени  на трубке 1, Устанав-55 объектов различной плотности, толщи- ливаетс  новое значение анодного то- ны или материала, в него введены из- ка, в результате чего устанавливает- меритель мощности дозы, установлен- с  требуема  мощность дозы за иссле- ный за исследуемым объектом и через дуемым объектом,усилитель подключенньш к одному из

Таким образом, при работе с предлагаемым аппаратом оператор задает только вид функции в функциональном преобразователе, характеризующей чувствительность примен емой рентгеновской пленки, и требуемую плотность почернени  этой пленки, которой соответствует фиксированна  усалее рентгеновский аппарат в зависимости от толщины, плотности или материала исследуемого объекта автоматически выбирает необходимые режимы

работы - устанавливает такую величину анодного напр жени  и предельно допустимый дл  этого напр жени  анодный ток трубки, которые обеспечивают высокое качество рентгеновских снимков за заданное врем , т.е. с-максимальной производительностью контрол . В результате обеспечиваетс  полна  автоматизаци  процесса радиационного контрол  различных объектов.

Claims (1)

1. Формула изобретени Рентгеновский аппарат, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную

   к ней цепь высоковольтного питани  с регулируемым источником анодного напр жени , подключенную к-катоду трубки цепь напр жени  накала с за- датчиком и регулируемым источником

   тока накала, схему определени  анодной мощности, включающую подключенные к трубке датчики анодного напр жени  и тока, выходы которых подключены к входам блока умножени , выход

   которого  вл етс  выходом схемы определени  анодной мощности и подключен .через блок масштабировани  к одному из входов блока выбора максимальной величины, выход которого соединен с управл ющим входом регулируемого источника тока накала, блок определени  мощности накала, выход которого подключен к второму входу блока выбора максимальной величины, а также блок сравнени  и триггер, один из входов которого соединен с выходом блока сравнени , о Т1 ичающий- с   тем, что, с целью повьш1ени  качества и производительности контрол 

   71341

   входов блока сравнени , блок подъема напр жени , один из входов которого  вл етс  входом аппарата, другой вход соединен с выходом блока сравнени , а вькод подключен к управл ющему входу регулируемого источника анодного напр жени , функциональный преобразователь с селектором типа рентгеновской пленки, вход которого сое- ю динен с выходом блока подъема напр 30 .8

   жени , а выход подключен к второму входу блока сравнени , и задатчик плотности почернени  рентгеновской пленки, выполненный в виде таймера с набором фиксированных уставок времени срабатьтани , вход которого подключен к выходу триггера, а выход соединен с входами коммутации регулируемых источников анодного напр жени  и тока накала.

   фуг. J

   ф4/е.г

   7ir m

   -- T msuS&azL

   -«--,„

   iff

   Редактор И.Касарда

   Составитель К,Конов:ов Техред И, По по ВИЧ

   Заказ 4445/57Тираж 801Подписное

   ВНИИПИ Государственного ком::{тега СССР

   по делам изобретений к отк:р тий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб, ; д., 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, 1чУжгород,. ул.Проектна  4

   Корректор М.Шароши