一种制造技术

本发明专利技术涉及

【技术实现步骤摘要】
一种X射线管电压精确控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及
X
射线检测
，尤其涉及一种
X
射线管电压精确控制系统及方法
。

技术介绍

[0002]管电压是
X
射线发生器中重要的参数，其影响
X
射线的强度以及
X
射线检测获得的图像效果，因此，
X
射线发生器的管电压需要较高的控制精度
。
目前对管电压的控制，是通过设置反馈控制电路对输出端的管电压进行取样，然后将取样得到的管电压数值与设定的管电压进行比对，若输出端的管电压值偏小，则增大输出功率提高输出端的管电压，若输出端的管电压值偏大，则降低输出功率降低输出端的管电压
。
采用上述方法，对于固定的曝光参数，即，相对固定的设定管电压和管电流值，其能满足管电压的精度需求，然而，在实际使用过程中，对于设定管电压和管电流的范围较大的情况，当管电流的变化范围较大时，管电压的误差范围也更大，采用常规的控制方法无法满足高精确度的要求，同时，由于输出的管电压是由高压供电电路对电源进行高频逆变后产生高频交流电，再通过升压电路和倍压整流电路转换得到的直流高压，该直流高压中势必存在一定的纹波，该纹波会进一步影响对管电压的控制精度
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种
X
射线管电压精确控制系统及控制方法，其通过增加波纹检测和管电压补偿值对管电压进行控制，解决因纹波和不同管电流导致的管电压控制精度降低的问题
。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种
X
射线管电压精确控制系统，包括电源
、
控制器
、
高压供电电路和
X
射线球管，电源连接至控制器和高压供电电路，控制器连接高压供电电路对其输出电压电流进行控制，高压供电电路的输出端连接至
X
射线球管，还包括纹波检测电路
、
频率调整电路
、
反馈控制电路和管电压补偿计算模块，所述纹波检测电路和反馈控制电路连接至高压供电电路的输出端对高压供电电路的输出管电压的纹波和电压值进行取样，控制器根据输出管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的管电压驱动频率进行调整，管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算管电压补偿值，高压供电电路内的脉宽调制集成电路将管电压补偿值作为管电压设定值和采集到的输出管电压的电压值进行比对，以此对输出管电压进行调节
。
[0005]一种
X
射线管电压精确控制方法，利用纹波检测电路对高压供电电路输出端输出的管电压的纹波进行采集，控制器根据采集到的管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的驱动频率进行调节；同时，反馈控制电路对高压供电电路输出端输出的管电压的电压值进行取样，高压供电电路内的脉宽调制集成电路将管电压设定值和取样获得的管电压的电压值进行比对后对输出的管电压的电压值进行调节，其中，管电压设定值为管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算得到的管电压补偿值
。
[0006]其中，管电压补偿计算模块在根据选定的管电压和管电流计算管电压补偿值时，是根据公式
Z=Y+Y1+B
X
，进行计算，其中，
Z
即为管电压补偿值，
Y1为选定的管电压值，
Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+
……
+a
n
X
n
，其中，
X
为选定的管电流值，
a0~a
n
为事先计算得到的多项式系数，
B
X
为事先计算得到的选定的管电压和管电流值所对应的补偿值，每个不同的选定的管电压和管电流值组合均对应一个
B
X
。
[0007]其中，公式
Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+
……
+a
n
X
n
中，多项式系数
a0~a
n
采用如下方法进行计算：选定管电压
Y1和管电流
X
，然后启动
X
射线发生器进行
X
射线检测，获取实际管电压值
Y2，记
Y=Y1‑
Y2，通过选定多组不同的管电压
Y1和管电流
X
，获得多个
Y
值，将获得的多个
Y
值与对应的选定管电流值
X
利用最小二乘法进行多项式拟合，从而计算
Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+
……
+a
n
X
n
中，多项式系数
a0~a
n
的值
。
[0008]其中，对于每个选定的管电压
Y1和管电流
X
值所对应的
B
X
采用如下计算方法：
B
X
的初始值设为0，然后将管电压补偿值
Z=Y+Y1+B
X
作为管电压设定值输入到高压供电电路的脉宽调制集成电路中，启动
X
射线发生器进行
X
射线检测，获取实际管电压值，将实际管电压值与选定的管电压
Y1进行比对，若误差值超出精确度要求，则将该误差值作为该选定的管电压和管电流的
B
X
值，并重复以上步骤直至实际管电压值与选定的管电压
Y1的误差值满足精确度要求
。
[0009]其中，控制器根据采集到的管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的驱动频率进行调节时，当采集到的管电压的纹波超出精确度控制要求时，控制器利用频率调节电路增大高压供电电路的脉宽调制集成电路的驱动频率，从而降低输出管电压的纹波
。
[0010]本专利技术的有益效果在于：通过增加纹波检测电路和频率调整电路对管电压的纹波进行调节，同时增加管电压补偿计算模块根据不同的选定管电压和管电流组合计算管电压补偿值，利用管电压补偿值作为高压供电电路的管电压设定值，从而实现对高压供电电路输出端的管电压值的高精确度的控制，提高
X
射线检测的质量
。
附图说明
[0011]附图1为实施例中
X
射线管电压精确控制系统的连接原理图
。
实施方式
[0012]实施例1，参照图1，一种
X
射线管电压精确控制系统，包括电源
、
控制器
、
高压供电电路和
X
射线球管，电源连接至控制器和高压供电电路，控制器连接高压供电电路对其输出电压电流进行控制，高压供电电路的输出端连接至
X
射线球管，还包括纹波检测电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
X
射线管电压精确控制系统，包括电源
、
控制器
、
高压供电电路和
X
射线球管，电源连接至控制器和高压供电电路，控制器连接高压供电电路对其输出电压电流进行控制，高压供电电路的输出端连接至
X
射线球管，其特征在于：还包括纹波检测电路
、
频率调整电路
、
反馈控制电路和管电压补偿计算模块，所述纹波检测电路和反馈控制电路连接至高压供电电路的输出端对高压供电电路的输出管电压的纹波和电压值进行取样，控制器根据输出管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的管电压驱动频率进行调整，管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算管电压补偿值，高压供电电路内的脉宽调制集成电路将管电压补偿值作为管电压设定值和采集到的输出管电压的电压值进行比对，以此对输出管电压进行调节
。2.
一种利用如权利要求1所述的
X
射线管电压精确控制系统的
X
射线管电压精确控制方法，其特征在于：利用纹波检测电路对高压供电电路输出端输出的管电压的纹波进行采集，控制器根据采集到的管电压的纹波通过频率调整电路对高压供电电路的驱动频率进行调节；同时，反馈控制电路对高压供电电路输出端输出的管电压的电压值进行取样，高压供电电路内的脉宽调制集成电路将管电压设定值和取样获得的管电压的电压值进行比对后对输出的管电压的电压值进行调节，其中，管电压设定值为管电压补偿计算模块根据选定的管电压和管电流的数值计算得到的管电压补偿值
。3.
根据权利要求2所述的一种
X
射线管电压精确控制方法，其特征在于：所述管电压补偿计算模块在根据选定的管电压和管电流计算管电压补偿值时，是根据公式
Z=Y+Y1+B
X
，进行计算，其中，
Z
即为管电压补偿值，
Y1为选定的管电压值，
Y=a0+a1X+a2X2+a3X3+
……
+a
n
X
n
，其中，
X
为选定的管电流值，
a0~a
n
为事先计算得到的多项式系数，
B
X
为事先计算得到的选定的管电压和管电流值所对应的补偿值，每个不同的选定的管电压和管电流值组合均对应一个
B
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德来，林伟鹏，赵少武，陈大嘉，
申请(专利权)人：汕头市超声仪器研究所股份有限公司，
类型：发明
国别省市：