高频机的优点.doc

丹东华日理学电气有限公司 高频机与工频机原理的比较单相电源调压器电机转动调整输出电压，控制管压高压发生器升压，整流为X射线管提供高压电可控硅调整灯丝包压，控制管流经过高压发生器灯丝包加热X射线管，控制管流图1：工频机的原理框图单相电源或三相电源大功率开关电源，变为稳定，幅度可调的直流电，通过调整输出直流电压控制KV高频逆变电路，变为40kHZ高频交流电高压发生器升压，整流为X射线管提供稳定高压电小功率开关电源高频逆变电路，变为20kHZ高频交流电经过高压发生器灯丝包加热X射线管，控制管流图2：高频机的原理框图移动X射线机国外发展现状：20世纪80年代随着逆变电源技术成熟和大功率器件产生，高压发生器的技术水平得到快速发展，国外先后研制出逆变式结构高频高压发生器，频率从几十赫兹提高到几十千赫兹 ，甚至到百千赫兹，我国从90年代后期进口的X射线机都采用高频高压发生器。国内情况：目前国内多家单位能自主生产工业用高压发生器，但是能自主生产高频高压发生器的厂家在国内尚属空白，国内生产X射线检测设备，存在着体积大，不利于维修和操作。国外产品现已采用了高频开关技术，而国内仍采用可控硅移相控制方式或调压器调压控制方式，相比国外产品效率低20左右，导致穿透能力低,稳定性能差。国内也有几家公司在研制，但是这种射线机开发难度大，要解决高频高压、大功率开关电源、精密控制等多方面难题。所以我知道，目前只有丹东华日理学电气有限公司的科研人员，面对市场的需求，经过多年努力，研制出移动高频射线机，与国外高频机相比，多项指标达到国际同类产品先进水平高频机工频射线机SEIFER（GE）射线机穿透力1604 29mm1610 33mm225 53mm320 80mm400 100mm450 110mm1610 27mm225 45mm320 71mm400 97mm450 105mm由于国外拍片条件和国内标准不同，所以不是很清楚。管压范围正常20kV起，特殊要求可达到5kV正常20kV起是5450kV管压绝对精度1%说明书写2%实际各家都达不到，或协议根本不写1%管压相对精度(温度恒定)0.01%1%0.01%显示分辨率0.1kV1kV0.1kV最小步长0.1kV1kV0.1kV管流范围0.5mA 到20mA0.520mA0.1到45mA管流绝对精度优于 1%2%1%管流相对精度(温度恒定)0.01%2%0.01%显示分辨率0.01mA0.1mA0.1mA最小步长0.01mA0.5mA(特殊要求可达到0.1mA)0.1mA高频机和工频机性能的比较1、管压和管流的控制精度高，稳定性好，输出管压、管流不受电网电压波动影响。工频机的管压控制是靠调压器电压转动实现，调压器的电机转动不会很快，而且调压器本身调整精度也不高。这就导致工频机调整精度低、易收电网波动的影响。而高频机是交流电源先送入控制器内我们自制的大功率开关电源进行稳压、调幅，变成稳定的幅值可调的直流电。再经过逆变电路变成高频交流电。由于大功率开关电源输出的稳定性非常好，调整精度高，所以高频射线机的输出电压精度高，不受电网波动影响。工频机管流调整是靠调整流过可控硅的AC220V电源导通时间实现。所以很易受电网波动的影响。而高频机是交流电源先经过开关电源变成稳定的直流电，再经过逆变电路变成高频交流电，最后经过灯丝包加热灯丝，调整管流。由于开关电源输出的稳定性非常好，所以高频射线机的输出管流精度高，不受电网波动影响。2、高压纹波小。工频机的纹波频率100Hz，单驱幅值 350V/mA，双驱700V/mA。高频机的纹波频率40kHz，单驱幅值 6V/mA，双驱 12V/mA。同德国SEIFERT（GE）的高频机纹波相同。高压纹波的含义：在X射线管两端的高压电虽然是直流电压，但是有一个很小的交流分量。例如：工频机225设定到100KV 1mA，实际射线管两端电压会是 100KV，100KV-700V，100KV如此变化。每秒变化100次。高频机225设定到100KV 1mA，实际射线管两端电压会是 100kV，100kV-2*16V，100kV，如此变化，每秒变化40k次。所以X射线的输出强度会随着纹波有一个小的变化。高频机使用图象增强器，成像的雪花噪声要比工频机小。高频机使用线扫描，成像质量，要超过工频机使用调压器的输出。3、拍片和实时成像穿透力强A，因为纹波的影响导致工频机的输出管压的平均值小于高频机输出管压的平均值，所以高频机拍片的穿透力强。射线机的管压指射线机输出电压的峰值，不是最高值。225kV指的是高压发生器在输出纹波的最高端输出电压为225kV。所以工频机的输出管压平均值不到225kV，高频机的输出电压基本等于225kV。对于工频机在225kV，10mA排片时，KV会在225kV到225kV-2*350*10V=218KV变化，而高频机会在225kV到225-2*6*10=224.9KV变化,所以高频机的穿透力优于工频机。B，更重要的是工频机的输出峰值实际也达不到额定值。因为工频机的输出电压会收到电网波动和管流变化的影响而变化，所以若225工频机在最大225kV工作时，管压抖动时会超过225kV，高压很容易损坏。因此国标给出的穿透条件低，工频225机在不到225kV时就可以达到穿透45mm。4、整机可靠性好4.1 管压、管流稳定，对延长高压发生器、射线管使用寿命极为有利。4.2 保护功能多，保护速度快。一旦发现故障，高压可以再小于0.0001秒内自动切断。4.3 没有调压器，管压调整不需要机械运动，全部使用IGBT等电子器件。5、比工频机体积小巧6、其它的功能。强迫训机功能：能够自动判断系统是否需要训机。故障自动记忆功能.能够存储最近发生的256次故障的故障码,故障原因,故障时间。1000组参数存储功