CT高压发生器论文

CT高压发生器论文（通用7篇）

CT高压发生器论文 篇1

摘要：高频高压发生器是医疗CT设备高压系统中最重要的组成部分, 为医疗CT设备提供电源和球管的接口。由于高频高压发生器是医疗CT设备的成像系统中非常关键的组成部分之一, 它的价格极其昂贵, 目前我们国内医疗CT设备所使用的高频高压发生器全部都来源于国外。

关键词：CT设备,高频高压发生器,分析

1 引言

为了使医疗CT设备得到一个清晰稳定的图像, 要求高频高压发生器能够提供稳定的高压, 足够的X射线计量, 也就要求高频高压发生器本身要有一个稳定的自动控制系统来调节电压和X射线计量。X射线的质量和整个医疗CT设备系统的精度都是由高频高压发生器性能的好坏来决定的。

2 高频高压发生器的工作原理

高频高压发生器的主要用途是:在医疗CT设备的主控计算机的程序控制下, 高频高压发生器会产生稳定的并且具有足够功率的经过高频逆变后的直流高压供给医疗CT设备的球管, 并且在同时给旋转阳极提供了驱动电路的电压;灯丝电流控制电路会产生稳定的球管电流提供给球管灯丝。高频高压发生器电路方框图如图1所示。

其工作原理是:将三相正弦交流电压 (200V~380V) 经过三相桥式整流电路整流以后, 输出为正负直流电压UC (260V~680V) , 然后经过直流斩波器去除掉直流电压中的高频分量, 经过LC滤波器滤波以后, 输出为波形比较稳定的直流电压, 再经过逆变器逆变后, 转变成高频交流电压 (频率20KHZ~100KHZ) 输入到高频变压器中, 最后再经过高频整流器, 整流成正负直流高压分别输送给医疗CT设备的球管的阳极和阴极, 从而给X射线球管提供高压电场。

2.1 整流电路设计

整流电路是一种将交流电能转换成直流电能的一种电能变换装置。整流电路主要是利用整流二极管的单向导电性, 将变压器输出的比较低的正弦交流电压转换成单相脉动的直流电。整流电路的种类很多, 譬如单相/三相半波整流电路、单相/三相全波整流电路、单相/三相桥式整流电路, 单相倍压整流电路等。但是在医疗CT设备中, 一般将阳极和阴极分开, 用不同的变压器供电。常见医疗CT设备中的整流电路有以下三种:

(1) 副边直接整流输出。变压器副边输出的正弦交流电压经过单相桥式整流电路或单相半波整流电路, 直接整流为高压直流电压, 如图2所示。

这种方法结构非常简单, 但对于高频整流二极管、滤波电容以及高压绝缘的要求都非常高, 因此这种高频高压发生器的功率可以做得非常大。

(2) 副边多级倍压整流。如图3所示为二级倍压整流电路, 我们可以根据需求做成多级的倍压整流电路。采用这种方法, 我们可以选择功率比较小的变压器, 以及耐压值相对低一点的高频整流二极管和滤波电容。因此这种高频高压发生器的功率不能太大。

(3) 副边多级串联。如图4所示将副边进行多级串联, 这种方法电路比较简单, 并且对与高频整流二极管和滤波电容的耐压要求也不是太高, 因此这种高频高压发生器的功率我们可以做得较大些, 但是也有的高频高压发生器首先将变压器的副边进行倍压整流以后, 再进行多级串联。本设计的整流电路一般采用大功率整流二极管连接成三相桥式整流电路。

2.2 斩波电路设计

直流斩波电路主要是利用晶闸管以及一些自关断器件对电路进行控制, 将直流电压断断续续加在负载两端, 通过电路导通和关断时间的变化来改变负载两端电压的平均值, 从而实现将直流电转变为另一固定电压或可调电压的直流电, 也称为直流———直流变换器 (DC/DC Converter) 。其电路原理图如图5所示。在本设计中一般采用功率场效应管 (MOSFET) 或绝缘栅双极性晶体管 (IGBT) , 也有采用晶闸管的, 斩波频率为20KHz~100KHz。

2.3 滤波电路设计

滤波电路主要是利用电感L和电容C的储能原理, 滤去整流输出电压中的交流成分, 保留它的直流成分, 从而使输出电压的纹波系数降低, 从而获得更加平滑的波形。在滤波电路中, 必须将电容器C并联在负载两端, 将电感器L与负载串联。滤波电路主要包括有无源滤波和有源滤波两大类。如果滤波电路元件仅仅是由电阻、电容、电感等一些无源元件组成的滤波电路, 就称之为无源滤波电路。无源滤波电路主要有电容滤波、电感滤波和复式滤波 (其中包含有L型、π型和T型等) 几种形式;除此之外, 就称为有源滤波电路。由于无源滤波电路的结构比较简单, 并且比较容易设计, 因此广泛应用于功率电路中, 比如将正弦交流电压整流过后的滤波, 或者在负载电流比较大时常常采用LC (电感、电容) 电路进行滤波。

2.4 高频大功率逆变器电路设计

逆变器 (inverter) 是把一种将直流电能 (电池、蓄电瓶) 转变成交流电 (一般为220V 50HZ正弦交流电或方波) 的装置。它主要由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。我们经常用四个开关和高频变压器组成的电路来表示逆变器, 如图6a所示。并且在A、D和B、C四个开关上分别加上如图6b所示的控制电压, 然后经过高频变压器, 我们可以获得高频交流电压输出。目前, A、B、C和D四个开关元件一般采用功率比较大的MOSFET或IGBT器件。

2.5 高频变压器选型

高频变压器在高频高压发生器中, 是一个非常重要的部件, 它的作用主要是储存和传输能量。对于一个性能比较好的高频变压器, 要求它的功率损耗比较低, 漏感比较小, 并且分布电容以及耦合电容也要小等。变压器主要是由铁心和绕组两大部分组成。变压器的铁心是多采用采用铁氧体软磁材料。对于频率为100k Hz的变压器的铁心, 降低其功率损耗 (包括铜损和铁损) 就显得尤为重要。铜损耗主要有直流铜损耗和交流铜损耗两种, 其中的直流铜损耗所占比例较大。直流铜损耗主要是指绕组内阻产生的铜损, 为了减小直流铜损耗, 我们一般采用电流密度为2A/mm2~4A/mm2的漆包线来绕制变压器的绕组。

3 结束语

高频高压发生器的结构比较复杂, 对控制的要求也比较严格, 因此还有许多地方有待于进一步改善。针对这篇论文的需要, 我们分别对逆变器和高频变压器这两个关键的部件进行了深入的分析和研究。随着电力电子技术和逆变技术的迅猛发展, 使得高频高压发生器的控制更加简单, 输出电压也更加稳定和精确, 波动也更小。

参考文献

[1]陈依松.西门子DRCT高压发生器原理及常见故障分析排除[J].医疗设备信息, 2006 (06)

[2]姜新生.整流滤波电路在供热系统中的广泛应用与实践.科技视界, 2013 (07)

[3]王振伟.ASR-800螺旋CT高频高压发生器研究[D].南方医科大学学报, 2008

[4]王秀彬.CT机X射线高频高压发生器的研究[J].CT理论与应用研究, 2005 (03)

[5]吴维荣.CT高压发生器控制系统设计与实现[D].沈阳:东北大学, 2006

CT高压发生器论文 篇2

SOMATOM AR.C/AR.T的电源配电系统的结构组成如图1 所示(见下页)。

1 电路分析

该配电系统的输入电源为三相400V(L1,L2,L3),带工作零(N),带保护地(PE)的50/60Hz电源(此处的400V即我们通常所说的380V)。L1、L2、L3通过三相保险F1、F2、F3接连通、断开关(ON/OFF Switch)后进入输入变压器(Input Transformer)。输入变压器将400V变换为图1中继电器控制电路所需要的275V、整流装置所需要的约415V和500V及其他系统所需的400V电压。

图1中频率选择开关的触点2要么接触点3,要么接触点1。如果电源频率是50Hz,继电器K1、K2的线圈阻抗较小,线圈工作时应该接275V电压,于是触点2应与触点3相接,如果电源频率是60Hz,继电器K1、K2的线圈阻抗较大,线圈工作时应该接400V电压,于是触点2应与触点1相接。

图1中继电器控制电路的主要任务是对高压发生器的整流装置所需要的415V或500V供电电压进行选择并对整流滤波装置进行保护。其控制信号均来自电源配电系统的Master,即该系统的主控单元。具体控制原理如下:

继电器K3的一端接信号线W7,另一端接信号线STOP。正常工作时,W7为高电平,STOP为低电平,继电器K3通电,其常开触点闭合。此时,如果来自Master的电压选择信号1(VOLT SEL1)有效,则继电器K4线圈通电,其常开触点闭合,于是继电器K2线圈被通电,K2的常开触点闭合,整流装置经保险F9、F11、F13与输入变压器的415V输出端接通。经滤波后,滤波装置输出的415V直流电压通过电源滑环(power slip rings)为逆变器供电。如果来自Master的电压选择信号2(VOLT SEL2)有效,则继电器K5线圈通电,其常开触点闭合,于是继电器K1线圈被通电,K1的常开触点闭合,整流装置经保险F8、F10、F12与输入变压器的500V输出端接通。经滤波后,滤波装置输出的500V直流电压通过电源滑环为逆变器供电。图1中分别与继电器K4、K5线圈相串联的二常闭触点K5、K4实现互锁,保证输入变压器的415V与500V的输出端不会发生短路。出于同样目的,继电器K1、K2也实施了互锁保护。

图1中热敏电阻F15起到对6.2mF电容器组和整流装置的保护作用。一旦电流过大,热敏电阻F15过热,受F15控制的常闭触点断开,于是K1或K2掉电,整流装置输入电压被断开,则整流装置和电容器组不至被烧坏。

图1中延时装置3T×4的作用为限制6.2mF电容器组的初始充电电流:K1或K2刚闭合时,该延时装置中的电容器电压由零逐步上升,这样继电器K6的线圈无法立刻流过足够大的电流,于是整流装置只能通过热敏电阻F15给6.2mF电容器组充电。这样充电电流被限制得不会过大,电容器组和整流装置受到保护。再经过一段时间,延时装置中的电容器电压升高到足够大使继电器K6的线圈中流过足够大的电流,其常开触点闭合,热敏电阻被短路,6.2mF电容器组由整流装置直接充电。此时6.2mF电容器组上的电压已经被充到足够高,因此亦不会出现充电电流过大的现象。

一旦配电系统执行停止操作,停止信号变为高电平,W7仍为高电平,继电器K3的线圈中无法流过电流,其常开触点打开,继电器K1、K2掉电,整流装置被断电。同时与6.2mF电容器组相连的继电器K1、K2的常闭触点(经分析可知,二者相串联)闭合,电容器组通过与K1、K2的常闭触点相串联的放电电阻放电。高压发生器的输入电压逐步下降为零,高压发生器的输出电压也逐步下降为零,X线被停止。

2 维修注意事项

在对设备进行维修时有以下几点需要注意:

(1)开始维修时,首先应检查6.2mF电容器组是否已彻底放电。若电容器组尚未彻底放电(例如由于与6.2mF电容器组相连的继电器K1、K2的常闭触点失效所导致)则必须用足够粗的导线短路这一对触点,进行放电。而切不可直接短路电容器组,那将导致放电电流过大,损坏电容器组并导致严重事故。

(2)对设备进行维修后,重新加电之前,留心检查频率选择开关的触点2的位置,它必须接触点3。一旦被误接至触点1,继电器K1、K2将因线圈电压过大而被烧毁。

经过上述分析可见,SOMATOM AR.C/AR.T主逆变器的整流滤波装置的供电电路构紧凑、保护功能完善、工作可靠性高。

参考文献

[1]秦曾煌.电工学[M].北京:高等教育出版社,1999.

[2]李清新.电工技术[M].北京:机械工业出版社,1995.

[3]沈安俊.电气自动控制[M].北京:机械工业出版社,1986.

CT高压发生器论文 篇3

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择在本中心做对比增强PET/CT扫描的患者共85例，其中男56例，女29例；年龄17～83岁，平均45岁；头颈部4例，胸部16例，腹部51例，盆腔6例，其他8例。患者一般是在显像剂注射后1 h常规体部检查，2 h后做延迟显像后仍不能明确诊断的部位有肝、胰、肾部肿瘤。

1.2 操作方法

本中心使用高压注射器是采用美国MEDRAD公司生产的型号为Catalog#SOM 700 CH Stellant CT，所用对比剂为欧乃派克或威视派克浓度分别为300 mg I/ml、320 mg I/ml，按2 ml/kg体重及检查部位确定注射用量，注射速度为2.5～4.5 ml/s。应用双筒高压注射器时采用静脉留置针进行穿刺，在操作前要确定碘过敏试验阴性，备好抢救药品。将一次性高压注射器针筒 (A、B) 装好，遵医嘱A筒吸入适量的对比剂 (50～100 ml) ，B筒吸入生理盐水 (50～100 ml) ，换上螺纹连接管，排气并将注射器头朝下，再将螺纹管与穿刺针头连接，使整个注射系统处于待机状态。根据扫描部位、患者的情况在触摸操作台上编程，设置注射压力、流量、流速等参数。注入盐水后，此时护理人员须站在患者身边观察有无不适，观察各种指数变化情况。如果情况正常，A筒开始注入对比剂，并通过监控继续观察患者有无不适、注射部位是否有对比剂渗漏等，发现问题应及时处理。

1.3 预防护理

1.3.1 检查前的心理疏导与宣教

做对比增强是让患者第二次上床扫描，一般均有不同程度的紧张和恐惧心理。因此，要耐心讲解高压注射器静推对比剂的目的及注意事项，配合完成检查，提高患者对渗漏的防护意识。

1.3.2 评估静脉血管加以选择

尽量避免对比剂渗漏的一切有关的因素，如静脉血管硬化、脆性增加、细而弯曲、血管分叉、四肢浮肿，长期放化疗后血管损伤严重者，避免在同一静脉同一部位反复多次穿刺。

1.3.3 采用静脉留置针穿刺

静脉留置针采用VialonaTM材料，在血管内呈漂浮状态且具有良好韧性和独特弹性功能，对血管刺激性小，并可随着血管形状弯曲[2]。扫描时患者双手放置头上时，在血管内的静脉留置针套管可随手臂弯曲，另外我中心使用留置针型号：20 G×29 mm、套管针头长约4.2 cm，送进血管长度约3/5～4/5，不易脱落同时露在血管外部的套管不易折曲受压，因此，使用静脉留置针行CT增强扫描操作安全可靠，减少血管损伤切不易渗漏，提高扫描成像的质量。

1.3.4 采取正确的穿刺方法

穿刺方法据文献报道，大角度静脉穿刺法对穿刺部位的组织损伤小，比常规静脉穿刺更加安全可靠[3]，针头刺入血管见回血后再平行向血管内送套管2.5～3.5 cm为宜，一手退出针蕊，再用医用透气胶带固定，并检查肝素帽和另一端普通针栓帽的紧密度并加以旋紧，以防高压的作用下针栓帽的松脱造成对比剂渗漏。

1.3.5 预先推注盐水检查

静脉留置针穿刺成功后，先静推生理盐水10 ml，并询问患者进针部位有无疼痛感，判断进针部位有无渗漏，如果推药顺利，无不适且回血好，嘱患者保持穿刺部位的肢体不动；下一步双筒高压注射器B筒开始以3.0～3.5 ml/s速度推注盐水30 ml，此步骤是检查整套高压注射器、螺旋管、留置针套管有无渗漏或异常，如果无异常高压注射器A筒推注对比剂。

1.4 造影剂渗漏后的处理

因碘浓度及渗透压高，轻度外渗多数无需处理，可给予30%～50%的硫酸镁溶液纱布局部湿敷并保持局部湿润，外加冰敷效果更佳，因为冰敷使血管收缩，降低血管通透性，减少药物吸收，可使某些破坏因子灭活，同时，冰敷可使神经末梢及细胞的敏感性降低，从而减轻疼痛[4]，并嘱重度外渗者应抬高患肢，若较长时间未消肿，亦可用利多卡因加地塞米松封闭，或如意金黄散外敷。

2 结果

直至扫描结束，85例患者中仅3例发生轻度对比剂外渗，渗漏及时处理，肿胀逐渐减轻并恢复，其它均顺利完成造影。

3 讨论

对比剂渗漏的原因分析如下： (1) 由于CT扫描速度快，高压注射器注射压力大，又是自动装置系统，对比剂注射速度快通常为2.5～4 ml/s，所以对比剂渗漏的概率高。 (2) 穿刺技术不高、套管针未固定好、各衔接部位未旋紧密闭、露出血管的留置针套管受压或反折等。 (3) 患者自身血管情况，对高危人群如老年动脉硬化、糖尿病肥胖、长期化、放疗等患者加压注射时，发生造影剂渗漏的概率高。 (4) 护理人员的心理素质及责任心不高等原因。

扫描前护士应与医技人员配合密切，嘱患者消除紧张情绪，医技人员开始按下注射按钮后，护士应密切观察患者全身及局部有无不良反应，注意静脉通路的通畅情况，如有异常立即停止注射，进行对症处理；本中心2例使用静脉留置针发生外渗均与患者血管条件有关，晚期癌症患者经多次化疗，血管弹性差且脆硬反复穿刺造成血管损伤渗漏；另有1例为静脉留置针的普通针栓帽未旋紧有关，高压作用下松弛造成对比剂渗漏。以上3例患者忽然感觉穿刺部位胀痛、水剂流出感，立即按停止键停止注射，拔除针头，同时安慰患者的紧张情绪，重新更换穿刺部位，使患者安全顺利地完成了检查。

尽管目前临床多采用非离子型造影剂，但由于渗漏引起的肿痛，将会增加患者的痛苦和担忧，严重者可致静脉炎、组织坏死或溃疡，给护理工作增加难度。所以医护人员一定要提高警惕，认真做好对比剂增强扫描的各项预防护理工作，一旦渗漏及时查明原因，尽量避免对比剂渗漏现象发生，以获得满意的CT增强扫描图像，配合PET/CT检查的完成，达到明确诊断的目的。

摘要：目的:探讨高压注射器在对比增强PET/CT中发生对比剂渗漏的原因及所采取的预防措施。方法:2010-2012年对85例行对比增强PET/CT的患者采取有效预防护理措施, 采用静脉留置针穿刺, 正确选择血管, 提高穿刺技术;认真做好对比剂增强扫描各项预防护理工作。结果:85例应用高压注射器静脉推注对比剂患者, 仅3例发生对比剂渗漏, 其余均顺利完成造影。结论:预防对比剂渗漏是顺利完成对比增强PET/CT检查的重要前提。

关键词：高压注射器,CT增强,对比剂渗漏,原因分析,预防护理

参考文献

[1]周康荣.螺旋CT[M].上海:上海医科大学出版社, 1998:35.

[2]李素芬, 郭秀娥.静脉套管针用于防止高压注射器造影剂外渗的护理研究[J].护士进修杂志, 2004, 19 (3) :209-210.

[3]宋晓波, 岳建峰, 强疑, 等.大角度静脉穿刺法的对比实验研究[J].黑龙江护理杂志, 2000, 6 (1) :1.

直流高压发生器的改进 篇4

关键词：直流高压发生器,被试品,限压电压继电器

0 引言

电气设备的绝缘在制造、运输、检修的过程中, 有可能发生意外事故而残留缺陷, 在电气设备长期的运行过程中, 绝缘还会受到湿度、水分、机械应力、电场、发热以及大自然等各种因素的作用和影响, 这些都会使绝缘发生老化而形成缺陷的存在和发展, 由此造成设备的损坏, 可能使企业发生意外停电事故, 从而影响到全厂的安全生产。

1 工作原理

电力系统是企业安全生产的重要一环, 为保证电力系统的安全运行, 预防事故的发生, 人们主要使用直流高压发生器来做直流泄露试验和直流耐压试验来判断设备的好坏。

直流泄露试验和直流耐压试验的原理是一样的, 都是将220V的交流电通过调压器送至升压变压器, 升压变压器则输出高压经过硅堆整流和电容滤波后加到被试品上。通过调压器来调整实验输出电压, 其输出电压是连续可调的。

2 造成电压失控的主要原因

直流泄露试验是通过泄露电流的大小以及在连续升压的过程中泄露电流的变化情况和试验电压达到额定值时泄露电流的稳定情况来综合分析被试品的绝缘好坏。直流耐压试验是在规定的时间、规定的电压下, 绝缘材料未被击穿和有没有发生闪络来判断绝缘材料是否合格。高压试验本身就是一个破坏性试验, 但是这种试验可以发现非破坏试验不能发现的缺陷, 特别实在绝缘中存在微小气泡和非贯穿性的缺陷时。其缺点就是在试验的过程中会对绝缘造成一定的损伤。这就要求对输出的试验电压严格按照规程中的要求分别对不同的被试品施加不同的电压。

直流高压发生器具有体积小、电压高、使用方便等优点, 特别适用于现场预防试验和交接试验, 因此在各类试验中广泛采用, 而我们现在使用的直流高压发生器, 只有在被试品发生闪络击穿时通过大电流保护用电流继电器才能跳开控制回路电源从而断开主回路电源, 而对其它意外原因造成的输出电压失控没有什么保护措施, 这种失控电压一旦加到被试品上后可形成如图2所示的一系列对电力系统的损坏, 甚至造成部分设备停电事故。

造成电压失控的主要原因是:1) 自耦调压器绕组短路;2) 碳刷损坏;3) 碳刷上引线过长, 在搬运和使用过程中碰到线圈其它部位;4) 回零限位开关松动在调压器回零时碳刷接触到调压器绕组尾部造成全压输出, 这种情况也是危害最大的, 这时试验变压器将输出最高电压;5) 其它原因造成的输出电压失控。

根据这种情况我将我们现在使用的直流高压发生器进行了改进, 在直流高压发生器的控制电路中加入一限压电压继电器, 通过控制进入到变压器的输入而达到控制输出电压的目的。电压继电器是通过插件与试验器的控制箱相连, 在使用时将继电器插入控制箱, 通过转换开关将继电器与控制线路联系在一起, 试验完毕后, 将继电器拔出, 通过转换开关将电路恢复到原来状态。

试验接线图如下:

3 改进后的直流高压发生器的操作

1) 先合双极开关, 绿色指示灯亮;

2) 将调压器回到零位, 限位开关接点闭合, 按下合闸按钮, 红色指示灯亮, 电磁开关闭合, 接通调压器电源;

3) 插入电压继电器, 并将电压整定值调到最大, 将转换开关打到断开位置。调节调压器开始升压, 将电压调到限定的电压值, 松开调压器旋钮, 减少电压继电器的定值, 直到继电器动作为止, 这样试验变压器最高输出产前被限制到要求的变压值, 只要电压超过继电器的整定值, 其常闭接点断开, 切断电磁开关的电源, 开关复位, 从而断开调压器的输入电源, 红色指示灯灭, 绿色指示灯亮, 使得输出为零;

4) 保护电压的整定值是根据不同的被试品, 将其整定在图3所示的A点以内, 不同的绝缘材料的性能是不同的, 因此在现场实验室具体的A点很难确定, 通常我们都是将电压继电器的整定值定在被试品规定的试验电压值的105%~110%之间, 这样就即保证了试验设备不会因为电源电压的波动而发生误动作, 又能保证无论什么情况下的过电压只要超过整定电压继电器就会断开控制电压, 而达到降压的目的, 从而保护了被试品和试验设备;

5) 以上步骤是在试验器空载情况下进行的电压继电器的定值整定完毕后, 停掉试验器电源, 接上被试品后重复1) 、2) 步骤, 调压器的输出电压经过升压变压器将电压提高到要求的等级后, 经高压整流管将输出电压变成直流, 通过电容器滤波后, 将试验电压加在被试品上;

6) 如果是做故障点击穿试验时, 将电压继电器拔出, 转换开关打在连接位置, 试验设备恢复到未改进时的状态, 输出电压将不在受电压继电器的控制, 只有当发生闪络或被击穿被试品, 回路的电流增大, 使得电流继电器动作, 同样断开电磁开关电源, 使输出为零, 保护了试验设备。

4 结论

直流高压发生器经过改进后, 在实际使用过程中取得了良好的效果, 成功避免了一次因输出电压失控而造成被试品损坏的事故, 大大提高了试验的安全性和准确性, 保证了电力设备的可靠性并延长了其使用寿命, 从而保证了企业设备的安全平稳优质运行。

参考文献

[1]黄世英.电气试验[M].中国电力出版社.

CT高压发生器论文 篇5

1.1 故障现象

输入病号信息、设定参数后机器开始扫描,突然扫描中断报错。机器系统提示错误代码:50-0204H Filament permanent open circuit.Issued by the heater board when an open has been detected and 3 restarts have been tried without success within 100 ms。错误代码提示球管灯丝阴极开路,100 ms内3次复位无响应,引起扫描失败。

1.2 分析与检修

该故障可能有以下几种原因:(1)X线球管灯丝开路;(2)高压油箱电缆到灯丝电路开路;(3)阴极高压电缆与管脚接触的部件断开;(4)高压油箱里的灯丝变压器开路。根据故障现象,怀疑灯丝开路。查看维修手册,将灯丝公用端C与小焦点S短接,只使用大焦点L工作,用万用表测量灯丝C公用端和L两端,阻值为无穷大,说明球管大焦点灯丝断开。更换新球管后,用水模做校准,机器恢复正常。

2 故障二

2.1 故障现象

机器扫描过程中报错,错误日志显示:60-0504H:Inverter Gate power supply error。错误代码提示逆变器电源故障。

2.1 分析与检修

该故障可能由于逆变提供的电压低于可以驱动IGBTS绝缘栅双极型晶体管的额定电压所致。重点检查逆变器的门指控板(gate command board)和千伏控制板(kV control board),同时还要考虑发生器输入电压和线路的阻抗。断开交流转直流板的两根直流连接线,开启发生器,按下TGP床机架处理板的复位按钮,观察到inverter dual snubbers(双缓冲逆变板)板上DS1的霓虹灯不亮,打开维修菜单(service menu)执行油箱电源检测(HV power diagnostic),点击逆变器门电路板检测(inverter gate command diagnostic),错误日志显示0303H,怀疑故障来自千伏控制板,更换千伏控制板,故障排除,机器正常使用。

3 故障三

3.1 故障现象

正常扫描时机器报错停机,错误代码:20-1001-23:X-ray On Response Time Out HV ON was not activated by JEDI on Axial Scan after EXPCMD was activated by OGP.60-0313H:Inverter max.ILR current detected.This is a hardware detection of maximum current in serial resonant circuit.大意为检测到球管的最大电流。

3.2 分析和检修

查看错误日志,发现最近球管打火的故障报错比较多。检测到ILR上的最大电流,怀疑是球管打火所致。查看油箱,油箱正常,怀疑是球管真空度降低所致,做不加载千伏测试(NO load HV),发现与球管不连接时,40 mA/s从80~120 kV都能通过,判断高压逆变系统工作正常,连接球管发现任何参数都不能通过,用1个备用的老球管替换,校准通过,机器可以正常使用。

4 故障四

4.1 故障现象

机器正常扫描时报错80-1405H:Tank temperature sensor problem.Means that t VALUE of the HV TANK IS<10℃。意思为检测到油箱温度超过阈值。

4.2 分析与检修

油箱温度传感器故障报错,可能是油箱内部散热问题或者是温度传感器故障。打开机架(gantry),千伏控制板,S0~S7指示灯正常,油箱底部有油渍,检查球管旋转阳极处无漏油点,判断为油箱内部漏油,用酒精棉球擦拭漏油处,再扫描继续报错停机,漏油导致油热循环不畅报错,更换油箱后,开机扫描正常。

5 总结

该型号机器的高压故障可以通过内部维修工具检测进行判断,以提高故障点判定准确率。其中,大部分故障与球管灯丝电路,高压逆变,高压控制,阳极旋转和控制组件间的通讯有关。

参考文献

[1]郭兴明.医学成像技术[M].重庆:重庆大学出版社,2005.

[2]田捷,白净,包尚联.医学影像处理与分析[M].北京:电子工业出版社,2003.

[3]耿斌.GE PROSPEED FⅡ双排螺旋CT机故障2例[J].医疗设备信息,2006,(7):97.

[4]周亚东.GE Prospeed AI故障维修3例[J].中国医学装备,2009,6(2):60-62.

[5]徐建章,曲文民.CT球管的故障诊断及排除[J].中国医疗设备,2009,24(12):114,124.

CT高压发生器论文 篇6

自上世纪60年代出现高功率脉冲技术以来,高压脉冲发生器得到了迅速发展,其利用也十分的广泛。利用高压脉冲对固体进行选择性分离会降低生产成本, 减小损耗。此外这种选择性的破碎方法还有很多优点,例如:容易清洗, 没有交叉污染; 破碎在水中或者油中进行, 没有粉尘; 没有噪声污染; 选择性破碎, 保持物质的完整度。目前由瑞士生产的高压脉冲破碎仪已应用在地球科学中用于从岩石中挑选矿物。不仅如此,它还可以应用在电子设备的废物回收方面。本文重点介绍高压脉冲放电技术在对同一物体中不同材料的分离。

1实验系统设计

实验中使用的高压脉冲发生器为5级Marx发生器,马克斯发生器要满足两个基本要求:即输出一定幅度的电压和具有一定时间宽度的波形。结构如图1所示。 发生器的主要设计参数如下:标称电压为75kV, 冲击电容为0.1微法,标称能量为281焦耳,负荷电容为2纳法,波前时间0.35微秒,波尾时间2.9微秒。发生器的设计采用高效回路以达到理想的实验效果。

图1中所示的R为保护电阻;R1为充电电阻;Rf为波前电阻;Rt为放电电阻; G1—G5为球间隙。在这种设计中,分布放置的波前电阻Rf同时有阻尼电阻的作用, 输出电压相对较高。根据验证充电电阻取值的合理性的公式:

代入相应数据得到α=0.091,为了减小充电电阻对波形的影响,系数的取值范围限制在0.05~0.1的范围内较好,因此,各个电阻的取值合理。

2仿真分析

Comsol Multiphysics所包含的AC/DC模块中的静电场、麦克斯韦方程组及边值关系对实验原理进行仿真分析。通过边界条件的设定、求解域的设定、网格的生成、 求解以及后处理,最后我们得到图2中的仿真结果。由于固体电介质破坏并非取决于电场,而是取决于试样上的外加电压。 图中看到在混凝土试品内部的小球周围电场较为密集,这证明在两物质的交界面处电场发生了变化。这种变化会引起导致两种物质的交界面处产生放电通道,其产生的能量进一步的释放给放电通道,最后导致试品的破碎和选择性分离的完成。

3实验结果及分析

经由前期的准备我们用马克斯发生器对实验样品进行实验。由破坏实验样品所产生的电压和电流的波形图用泰克的DPO4104B示波器采集存储。马克斯发生器的充电电压选为12kv ,电容器的电容为100nF,球隙约为0.3cm。实验样品为水泥与细沙按照一定配比混合成的长宽均为5cm,厚度为2至10mm不等的混凝土块。

负载被击穿时的电压和电流波形如图3所示,从图中我们可以看到击穿时电压实际值约为37kv,电流实际最大达到335A。且由图中我们可以看到电压和电流并不是同时起作用而是电流会比电压延迟一段时间,在图中这段时间约为1.2μs。 电压的波前时间约为0.2μs。此时电压,电流均发生突变,证明在样品中形成了放电通道。并非每次放电都会形成放电通道, 也不是形成放电通道就一定会毁坏样品, 需要达到破坏样品所需的能量才能将样品打破。

冲击电压破碎样品是消耗的能量E可表示为:

根据图中所测得的数据,我们由计算得到在一次放电过程中产生的能量约为0.05J,而对一个样品若想彻底破碎需要进行4至6次放电,因此,彻底破碎一个样品需要的能量大约为0.2J,所以,可知通过高压放电对物质进行提取分离非常节约能源,而且实验时大多在水中或者变压器油中进行实验,不会有过多的粉尘在空气中,也非常的环保。

图4显示的是经过几次放电击穿后明显看出样品表面出现裂纹和少量的破坏,我们预计会在裂纹集中的地方产生破坏,经过高压放电后,可以看到在预计的地方出现了有效的破坏,混凝土块中的弹珠被完整的分离了出来。

4结论

CT高压发生器论文 篇7

1 数字胃肠机高压发生器的故障维修

数字胃肠机高压发生器是X线发生器的重要组成部分, 它是一个装有绝缘油的油箱, 其内装有供给X线管高压的升压变压器, 将升压变压器次级高压交流变为直流的高压整流器、高压交换闸;供给X线管灯丝产生电子的降压变压器 (称之为X线灯管丝加热变压器) 。由于高压发生器各部件均浸泡在充满绝缘油的箱体中, 所以无法进行直观的检查。通常在设备维修时如不能准确判断高压发生器故障, 一般不轻易开箱。因此对高压发生器故障判断的准确性就显得尤为重要。

2 数字胃肠机故障案例分析

2.1 设备

Siemens Iocons MD数字胃肠机。

2.2 故障现象

设备设定超过80KV时机器报错, 无法正常曝光使用;Error 715/80, 402/80。

2.3 故障分析

(1) Error 715/80指的是高压发生器输出的正向电压 (KV+) 和高压发生器输出的负向电压 (KV-) 的绝对值的差大于10KV, 即高压发生器系统打火放电, 如:发生器打火、球管打火、对地打火。

(2) Error 402/80指的是灯丝板问题, 这一般和灯丝电流有关, 应该是Error 715/80报错引起的, 所以重点排查Error 715/80的问题。根据故障情况分析, 此次设备故障为高压发生器系统短路故障可能性较大, 为确定故障原因, 需进一步实测高压初级电流值进行分析。

2.4 测试分析过程

图1设定曝光条件为:113KV、20mas, 自由曝光, 无报错现象, 是一幅正常的KV+和KV-的波形, KV+和KV-完全对称, 在顶端有非常细微波动, 这是高频逆变时的波纹, 属于正常波形。

图2设定曝光条件为:113kv、20mas, 实际曝光条件:113kv、3.4mas, 出现Error712/80报错, 是一幅打火引起的KV迅速下降, KV+和KV-在打火的瞬间不对称, KV+上升, KV-下降 (绝对值) 。

2.5 故障解决情况

通过以上波形图像, 可以确定存在打火现象。于是订购该设备高压发生器, 更换后故障解决。

3 高压发生器系统短路故障表现

(1) 加高压时, 产生大电流, 连续烧毁保险丝, 电源跳闸等;

(2) 运行时产生异常声响或较大的嗡嗡声;

(3) 产生严重电压降 (指外电源良好状态下) , 千伏压降大于20千伏以上者。

以上三种故障现象只要其中任何一种现象表现明显时, 均可以初步判断为高压发生器有短路故障, 进一步实测高压初级电流值并分析, 一旦高压发生器存在短路时, 高压初级电流将明显增大, 严重时甚至成倍增加, 据此就能更有把握地进行判断、证实。

4 高压发生器系统断路故障表现

(1) X线减弱, 同等条件下清晰度明显下降;

(2) 毫安量不足 (与原调整数值相比较时) , 约为原来的70%左右。根据全波整流、半波整流的理论, 以及X射线管平均值与峰值比的关系, 可按全波100%, 半波70%的关系作分析, 根据这个量的比例依据, 就可以较有把握地判断为高压整流管 (硅柱) 有断路或脱接现象而形成了半波整流。在判断开路故障时采用实测高压初级电流与管电流之间数据关系进行分析, 也同样有效。

参考文献

[1]阮兴云.医疗设备理论与实践[M].昆明.云南科技出版社, 2000.