X线机单元电路分析.pptx
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1、12024/4/17 周三口腔留学生学习要点学习要点n1.掌握X线机的基本电路组成及相互关系。n2.掌握电源电路的组成及工作原理。n3.掌握X线管灯丝加热电路的组成及工作原理。n4.掌握高压变压器初、次级电路及管电流测量的组成及工作原理。n5.熟悉X线管安全保护电路的组成及原理。n6.熟悉各控制电路的工作原理及一般故障现象。22024/4/17 周三口腔留学生第一节第一节 概述概述32024/4/17 周三口腔留学生一、电路的基本要求一、电路的基本要求n1.给X线管灯丝提供一个稳定、可调的交流低电压,以产生足够数量的电子,控制X线的量。n2.给X线管提供一个可调的管电压,以使电子加速撞击阳极靶
2、面,控制X线的质。n3.能够精确地控制X线发生与停止。42024/4/17 周三口腔留学生二、基本电路二、基本电路n1.1.电源电路电源电路 为为X X线机控制台内的自耦变线机控制台内的自耦变压器输送电能的电路。其作用是为其它压器输送电能的电路。其作用是为其它各单元电路提供所需要的各种不同电压各单元电路提供所需要的各种不同电压的交流电和直流电。的交流电和直流电。n2.X2.X线管灯丝加热电路线管灯丝加热电路 为为X X线管灯丝输线管灯丝输送加热电压的电路。分为灯丝变压器初送加热电压的电路。分为灯丝变压器初级电路级电路(mA(mA调节电路调节电路)和次级电路。和次级电路。52024/4/17 周
3、三口腔留学生n3.高压变压器初级电路 高压变压器初级电路又称管电压调节电路,是将自耦变压器输出电压送到高压变压初级,从而控制管电压大小的电路。一般通过接触器或晶闸管等部件实现电路的通断。主要作用是完成管电压的预示、补偿、调节和控制。62024/4/17 周三口腔留学生n4.高压变压器次级及管电流测量电路 该电路主要由高压变压器、高压整流装置、毫安表以及X线管等组成,作用是将交流电变为高压直流电,送到X线管阴、阳极两端,并能够直接测量电流的大小。72024/4/17 周三口腔留学生n5.5.控制电路控制电路 控制控制X X线机的发生和停止,线机的发生和停止,以及与此相关的各种电路系统。这是以及与
4、此相关的各种电路系统。这是X X线线机中最复杂的一部分,除了基本元件和机中最复杂的一部分,除了基本元件和电路外,还有摄影控制电路、旋转阳极电路外,还有摄影控制电路、旋转阳极启动保护电路等。启动保护电路等。n6.6.机械辅助装置电路机械辅助装置电路 该电路主要是为了该电路主要是为了方便透视和摄影的操作。如诊视床控制方便透视和摄影的操作。如诊视床控制电路、电路、X X线管支持装置电路等。线管支持装置电路等。82024/4/17 周三口腔留学生92024/4/17 周三口腔留学生第二节第二节 电源电路电源电路102024/4/17 周三口腔留学生nX X线机电源电路是给自耦变压器供电的电线机电源电路
5、是给自耦变压器供电的电路,是机器的总电源。路,是机器的总电源。112024/4/17 周三口腔留学生一、电源电压的选择与调节一、电源电压的选择与调节n(一)电源电压的选择nX线机都采用自耦变压器作电源的总输入,输入电压一般小型X线机多采用220V供电,而中型X线机多设计成既适用于220V供电,以适用于380 V供电。在安装中,一旦确认用哪一种电源电压供电后,则X线机自耦变压器的电源输入电路接线,必须作相应的改动。122024/4/17 周三口腔留学生n如图,当电源电压选用380 V供电时,则019应与自耦变压器的0V相接,当电源电压选用220V供电时,则019应与自耦变压器的70V相接.132
6、024/4/17 周三口腔留学生142024/4/17 周三口腔留学生n(二)电源电压的调节n在实际工作中,电源电压要随供电线路负荷的变化而发生相应的波动。为此在自耦变压器的输入端都设有电源电压调节器,当外界电压波动时随时进行调整。152024/4/17 周三口腔留学生n自耦变压器在设计中,输出端有多种电压值的输出头,其中也有额定电压的固定抽头。而各抽头间的电压值,仍遵守变压比的规律。因此,当外界电源电压波动时,只要调节碳轮的位置来改变自耦变压器输入端与输出端的匝数比,其输出端的电压就能保持额定电压值。162024/4/17 周三口腔留学生二、常见电源电路分析二、常见电源电路分析n(一)小型机
7、电源电路n 当电压补偿调节器K1由断点旋至12时,电源接通,自耦变压器B1工作,指示灯ZD亮,电压表V指示电压,继续调节K1,使电压表指示在220V上。172024/4/17 周三口腔留学生182024/4/17 周三口腔留学生n(二)输入电压可选型电源电路n1.F30-IIF型200mAX线机电源电路n供电方式即可采用即可采用220V220V,又可采用,又可采用380V380V。n机器出厂时,电源方式是380V,若要改为220V,短路线需改接。192024/4/17 周三口腔留学生202024/4/17 周三口腔留学生n2.XG-200型X线机电源电路n该机电源电路设计供电电压为220V或3
8、80V。用380V供电时,自耦变压器得电由019至021,用220V供电时,自耦变压器得电由019至023.机器出厂前电源线按380V供电方式接线,若需改接220V供电,应将023与019短接c002gn003短接,001接相线。HQA与HTA是两组通断按钮,分别位于点片架和控制台上。JLC为电源接触器线圈,ZOB为自耦变压器。212024/4/17 周三口腔留学生n3.双开、关机按钮的电源电路n这类电源用于双管式这类电源用于双管式X X线机,能分别控制线机,能分别控制透视和摄影电源电路的透视和摄影电源电路的“通通”“”“断断”。n如图如图KF-200KF-200型型X X线机电源电路:可以通
9、过线机电源电路:可以通过AN1/AN2(AN1/AN2(控制台控制台)、AN3/AN4(AN3/AN4(点片架点片架)来来控制电源电路的通断。控制电源电路的通断。222024/4/17 周三口腔留学生232024/4/17 周三口腔留学生三、电源电路的常见故障三、电源电路的常见故障n1.自耦变压器得电回路故障n2.电源接触器得电回路故障242024/4/17 周三口腔留学生第三节第三节 X线管灯丝加热电路线管灯丝加热电路252024/4/17 周三口腔留学生n灯丝加热电路是为灯丝加热电路是为X X线管灯丝提供加热电线管灯丝提供加热电源的电路,通过此电路,可实现管电流源的电路,通过此电路,可实现
10、管电流的调节,又称的调节,又称mAmA调节电路。调节电路。262024/4/17 周三口腔留学生n时间一定时,时间一定时,X X线的量就由管电流来决定;线的量就由管电流来决定;管电流的大小取决于灯丝发射的电子数管电流的大小取决于灯丝发射的电子数量,灯丝发射电子数量又由灯丝温度决量,灯丝发射电子数量又由灯丝温度决定;灯丝温度越高,发射电子数目越多。定;灯丝温度越高,发射电子数目越多。而灯丝温度是由灯丝加热电压决定的。而灯丝温度是由灯丝加热电压决定的。272024/4/17 周三口腔留学生n由此可知,管电流的调节可通过改变灯由此可知,管电流的调节可通过改变灯丝变压器初级电压来实现。丝变压器初级电压
11、来实现。282024/4/17 周三口腔留学生n在灯丝加热变压器初级电路中,一般有以下几种装置:n1.稳压器n2.管电流调节器n3.空间电荷抵偿装置n4.X线管灯丝温度控制装置292024/4/17 周三口腔留学生一、管电流的调节与稳定一、管电流的调节与稳定n(一)透视管电流的调节n透视管电流要求在05mA之间,且在曝光时能连续可调,因此在X线管灯丝加热变压器初级电路中串入一个半可调电阻和一个线绕电位器。半可调电阻在机器内部,用来限制最大管电流不超过5mA,线绕电位器在控制台上,称为透视毫安调节器,它的作用是管电流在5mA内任意可调。302024/4/17 周三口腔留学生312024/4/17
12、 周三口腔留学生n(二)摄影管电流的调节n摄影管电流数值远大于透视管电流,且摄影管电流在曝光时不可调节,在摄影灯丝加热变压器初级电路中,一般接入分挡调节电阻。n如图,XK是毫安选择器,调节XK,可以改变串联在灯丝变压器初级得电回路中的电阻大小,对摄影管电流进行选择。同时XK也可以根据不同的毫安值改变空间电荷抵偿的幅度。322024/4/17 周三口腔留学生332024/4/17 周三口腔留学生n(三)管电流的稳定nX线管中,影响管电流稳定因素主要有两个方面,一是电源电压的波动导致灯丝电压不稳定,为此X线机设置了谐振式磁饱和稳压器或电子稳压器。二是空间电荷的影响导致管电流随管电压的变化而变化,为
13、此X线机设置了空间电荷抵偿装置。如图7-8中的WY是谐振式磁饱和稳压器,KB是空间电荷抵偿变压器。342024/4/17 周三口腔留学生二、常见二、常见X线管灯丝加热电路分析线管灯丝加热电路分析n(一)小型X线机灯丝加热电路n小型X线机多为单焦点X线管,电路简单,初级电路中不设稳压装置和空间电荷抵偿装置,由自耦变压器直接供电,开机后灯丝就被正常加热。352024/4/17 周三口腔留学生362024/4/17 周三口腔留学生n(二)F30-IIF型200mAX线机灯丝电热电路n该机灯丝加热电路由下列元件组成,谐振式磁饱和稳压器B11,大、小焦点灯丝加热变压器B4、B3;空间电荷抵偿变压器B10
14、。透视管电流调节电阻R3、R6,摄影管电流调节电阻R7、R8,摄影毫安选择器XK等。372024/4/17 周三口腔留学生382024/4/17 周三口腔留学生n透视时,谐振式磁饱和稳压器B11输出电压经R3、R6、R7,加于小焦点灯丝变压器B3的初级。调节线绕电位器R3即可改变透视管电流的大小。n摄影管电流的调整,小焦点30mA通过电阻R7调整,其余四挡为大焦点50mA、100mA、150mA、200mA通过电阻R3调整。392024/4/17 周三口腔留学生n(三)XG-200型X线机灯丝加热电路n该机采用大焦点灯丝加热变压器非预热型初级电路。电路由稳压器WY,空间电荷抵偿变压器次级绕组K
15、HB2、KHB3,毫安选择器MSA,技术选择开关GSA以及大小焦点灯丝加热变压器初级绕组DJB1、XJB1等部件组成。402024/4/17 周三口腔留学生n1WJ1、1WJ2胃肠摄影预备继电器WJ的触点。1WJ1在胃肠摄影时切断小焦点灯丝加热变压器初级的得电电路,1WJ2接通大焦点灯丝变压器100mA挡的加热电路,达到自动切换的目的。SCR为摄影毫安调节电阻,TR为训练X线管时外加电阻。412024/4/17 周三口腔留学生422024/4/17 周三口腔留学生三、三、X线管灯丝加热电路的常见故障线管灯丝加热电路的常见故障nX线管灯丝加热电路常见故障以接通电源后X线管灯丝不亮为多见,小焦点电
16、路断路时,小焦点灯丝不亮。大焦点电路断路时,大焦点灯丝不亮。公用线断路,大、小焦点灯丝都亮,但亮度较暗不能正常发射电子。根据电路结构,按照先查初级后查次级的程序进行检查,以确定故障在控制台内还是在控制台以外的高压发生器、高压电缆以及高压电缆的插头插座或管头部分。一般故障可分为。432024/4/17 周三口腔留学生n1.透视灯丝加热回路故障。n2.摄影灯丝加热回路故障。n3.透视摄影灯丝加热电路公用部分电路故障。442024/4/17 周三口腔留学生第四节第四节 高压变压器初级电路高压变压器初级电路452024/4/17 周三口腔留学生n高压初级电路是指由自耦变压器输出线高压初级电路是指由自耦
17、变压器输出线圈至高压变压器初级线圈所构成的回路,圈至高压变压器初级线圈所构成的回路,包括管电压调节、控制、预示及补偿电包括管电压调节、控制、预示及补偿电路。路。462024/4/17 周三口腔留学生一、管电压的调节一、管电压的调节n1.1.分挡可调式分挡可调式n小型小型X X线机多采用抽头分档式调节法,采线机多采用抽头分档式调节法,采用手动的多接点调节器与自耦变压器不同用手动的多接点调节器与自耦变压器不同输出的抽头相连接,从而得到不同的高压输出的抽头相连接,从而得到不同的高压初级电压。初级电压。n这种调节方法的结构比较简单,但不能进这种调节方法的结构比较简单,但不能进行细微管电压的调节,不能满
18、足摄影管电行细微管电压的调节,不能满足摄影管电压微小变化的需要,所以有的压微小变化的需要,所以有的X X线机采用线机采用了粗细调节相配合的调节方法了粗细调节相配合的调节方法 。472024/4/17 周三口腔留学生482024/4/17 周三口腔留学生n2.2.连续可调式连续可调式连续可调式连续可调式n大中型大中型大中型大中型X X线机为得到连续可调的管电压,线机为得到连续可调的管电压,线机为得到连续可调的管电压,线机为得到连续可调的管电压,广泛采用滑轮连续式调节法。管电压调广泛采用滑轮连续式调节法。管电压调广泛采用滑轮连续式调节法。管电压调广泛采用滑轮连续式调节法。管电压调节装置改用手动或由
19、伺服电机带动的碳节装置改用手动或由伺服电机带动的碳节装置改用手动或由伺服电机带动的碳节装置改用手动或由伺服电机带动的碳轮在自耦变压器裸线上滑动,以得到连轮在自耦变压器裸线上滑动,以得到连轮在自耦变压器裸线上滑动,以得到连轮在自耦变压器裸线上滑动,以得到连续可调的高压变压器初级电压,从而得续可调的高压变压器初级电压,从而得续可调的高压变压器初级电压,从而得续可调的高压变压器初级电压,从而得到连续可调的管电压。到连续可调的管电压。到连续可调的管电压。到连续可调的管电压。492024/4/17 周三口腔留学生502024/4/17 周三口腔留学生二、管电压的控制二、管电压的控制n(一一)使用接触器控
20、制高压初级电路使用接触器控制高压初级电路n在高压初级电路中,即在高压变压器初在高压初级电路中,即在高压变压器初级绕组至自耦变压器之间,由一组以上级绕组至自耦变压器之间,由一组以上的接触器触点,控制高压初级电路的接触器触点,控制高压初级电路“接接通通”或或“断开断开”。接触器线圈由限时电。接触器线圈由限时电路或脚闸开关控制。路或脚闸开关控制。512024/4/17 周三口腔留学生522024/4/17 周三口腔留学生n(二二)用晶闸管控制高压初级电路用晶闸管控制高压初级电路n随着快速连续摄影的需要,接触器作为高随着快速连续摄影的需要,接触器作为高压初级电路的控制元件,因受到固有动作压初级电路的控
21、制元件,因受到固有动作时间的影响,不能满足时间的影响,不能满足1s1s时间内的时间内的“闭合闭合”与与“断开断开”数次的要求,又会产生较大数次的要求,又会产生较大的电弧放电。故目前大中型的电弧放电。故目前大中型X X线机均采用线机均采用晶闸管构成的无触点交流开关来控制高压晶闸管构成的无触点交流开关来控制高压初级的通断。初级的通断。532024/4/17 周三口腔留学生542024/4/17 周三口腔留学生三.管电压预示和管电压补偿电路n在在X X线摄影时,所选的管电压、管电流和线摄影时,所选的管电压、管电流和曝光时间,必须有准确的测量和明显的指曝光时间,必须有准确的测量和明显的指示,才能操作方
22、便和适应不同人体、组织示,才能操作方便和适应不同人体、组织及部位的摄影需要,拍出对比度和密度都及部位的摄影需要,拍出对比度和密度都很理想的片子。很理想的片子。由于由于X X线强度分别与线强度分别与mAsmAs值和值和kVkV值的值的3535次方成正比(次方成正比(),所以对),所以对kVkV值的精度要求要比值的精度要求要比mAsmAs值的值的高一些。高一些。552024/4/17 周三口腔留学生n我国卫生部规定,管电压精度为我国卫生部规定,管电压精度为7%7%,mAsmAs值精度为值精度为20%20%。实验表明,。实验表明,X X线管管电压线管管电压比正常值高比正常值高10%10%时,时,X
23、X线胶片感光量将增线胶片感光量将增加加60%70%60%70%;管电压比正常值低;管电压比正常值低10%10%时,时,X X线胶片感光量减弱线胶片感光量减弱40%50%40%50%。可见管电压。可见管电压的变化对成像的对比度和密度影响都很的变化对成像的对比度和密度影响都很大,需准确测量和指示。大,需准确测量和指示。562024/4/17 周三口腔留学生n(一一)管电压预示管电压预示n1.1.刻度盘预示法刻度盘预示法n根据高压变压器的变压比,计算出次级根据高压变压器的变压比,计算出次级电压值,将对应的电压值,将对应的KVKV值直接标在控制台值直接标在控制台面板上的管电压调节器刻度盘上,调节面板上
24、的管电压调节器刻度盘上,调节管电压调节器,即可预示管电压调节器,即可预示KVKV值。这种方值。这种方法精度较低。法精度较低。572024/4/17 周三口腔留学生n2.2.电压表预示法电压表预示法n在控制台上安装一个低压交流电压表,在控制台上安装一个低压交流电压表,测量高压变压器初级电压,根据变压比,测量高压变压器初级电压,根据变压比,计算次级电压值,将计算次级电压值,将KVKV值可在交流电压值可在交流电压表盘上,即可指示表盘上,即可指示KVKV值。值。582024/4/17 周三口腔留学生n(二二)管电压补偿管电压补偿n管电压预示的管电压预示的KVKV值,是高压变压器空载值,是高压变压器空载
25、时初次级电压的换算值。当高压变压器时初次级电压的换算值。当高压变压器负载时,由于电源电阻、自耦变压器阻负载时,由于电源电阻、自耦变压器阻抗、高压变压器阻抗及其内阻的存在,抗、高压变压器阻抗及其内阻的存在,电路中将产生电压降。管电流越大,产电路中将产生电压降。管电流越大,产生的压降就越大。生的压降就越大。592024/4/17 周三口腔留学生n这样就使这样就使X X线管两端的实际电压值要小于线管两端的实际电压值要小于预示的预示的KVKV值,且随着管电流的变化而变值,且随着管电流的变化而变化,这种现象会严重影响化,这种现象会严重影响X X线机的摄影效线机的摄影效果。果。602024/4/17 周三
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