一种球管散热曲线拟合方法及CT系统与流程

一种球管散热曲线拟合方法及ct系统
技术领域
1.本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种球管散热曲线拟合方法及ct系统。


背景技术：

2.目前，ct设备作为对人体检测的医疗设备，在工作时需要计算球管的热容，球管热容的计算，是按照球管厂商给出的热容特性曲线，并对应地去设置球管的使用时间，以保证ct设备不会过热。由于每台设备在实际使用条件下，随机架的结构、外罩和散热系统的运行等多方面因素而影响，实际的热容曲线会有很大的不同，且往往比正常的热容上升的更快，此时继续使用球管进行x射线曝光会导致球管寿命大大降低。
3.因此，需要一种可尽可能正确计算出球管散热特性的方式，以正确预测出球管的工作状态，根据此来调整球管运行时间。


技术实现要素：

4.为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种球管散热曲线拟合方法及ct系统，根据所拟合的曲线来控制球管的运行时间，能够最大限度在球管正常工作的情况下保护球管寿命。
5.本发明公开了一种ct系统的球管散热曲线拟合方法，包括以下步骤：
6.于ct系统的ct设备上设置至少4个温度传感器，并将ct设备设于一屏蔽环境内，其中ct设备包括球管及油泵，球管和油泵通过管路连接，温度传感器设于球管内、管路与球管的连接处及管路内；
7.调节屏蔽环境的环境参数为预设参数，并控制设于屏蔽环境内的散热系统停止工作；
8.控制ct设备连续曝光，并实时检测每一温度传感器的实际温度，当每一实际温度集合成的球管温度高于一预设温度时，停止对ct设备的曝光；
9.重新启动散热系统，并于一采样周期下基于每一温度传感器的实际温度计算球管温度，绘制球管温度基于时域的球管散热曲线直至球管温度下降至一稳定温度。
10.优选地，于ct系统的ct设备上设置至少4个温度传感器，并将ct设备设于一屏蔽环境内的步骤包括：
11.于ct系统的ct设备上设置第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四传感器，并分别与一曝光控制板通信连接；
12.安装第一温度传感器至球管的阴极，安装第二温度传感器至球管的阳极、安装第三温度传感器至球管与管路间的中间管的管壁，安装第四温度传感器至管路内。
13.优选地，调节屏蔽环境的环境参数为预设参数，并控制设于屏蔽环境内的散热系统停止工作的步骤包括：
14.控制屏蔽环境的温度和湿度至预设温度和预设湿度；
15.ct系统的上位机与ct设备通信连接，并发送强制停止指令至ct设备，以控制ct设
备内的油泵和散热设备停止工作；
16.控制ct设备连续曝光，并实时检测每一温度传感器的实际温度，当每一实际温度集合成的球管温度高于一预设温度时，停止对ct设备的曝光的步骤包括：
17.上位机控制ct设备连续曝光；
18.曝光控制板获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四传感器采集的第一温度t1、第二温度t2、第三温度t3和第四温度t4，并基于以下公式计算球管温度t
球管
：
[0019][0020]
其中α为第一温度t1的第一权重，β为第二温度t2的第二权重，γ为第三温度t3的第三权重，δ为第四温度t4的第四权重，t
dly
为延迟时间参数；
[0021]
当球管温度t
球管
达到预设温度时，停止对ct设备的曝光。
[0022]
优选地，重新启动散热系统，并于一采样周期下基于每一温度传感器的实际温度计算球管温度，绘制球管温度基于时域的球管散热曲线直至球管温度下降至一稳定温度的步骤包括：
[0023]
基于采样周期周期性地计算球管温度，当球管温度基于时域的球管散热曲线的斜率小于一预设斜率时，停止拟合球管散热曲线，并记录球管温度为稳定温度。
[0024]
本发明还公开了一种ct系统，
[0025]
于ct系统的ct设备上设置至少4个温度传感器，并将ct设备设于一屏蔽环境内，其中ct设备包括球管及油泵，球管和油泵通过管路连接，温度传感器设于球管内、管路与球管的连接处及管路内；
[0026]
调节屏蔽环境的环境参数为预设参数，并控制设于屏蔽环境内的散热系统停止工作；
[0027]
控制ct设备连续曝光，并实时检测每一温度传感器的实际温度，当每一实际温度集合成的球管温度高于一预设温度时，停止对ct设备的曝光；
[0028]
重新启动散热系统，并于一采样周期下基于每一温度传感器的实际温度计算球管温度，绘制球管温度基于时域的球管散热曲线直至球管温度下降至一稳定温度。
[0029]
优选地，于ct系统的ct设备上设置第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四传感器，并分别与一曝光控制板通信连接；
[0030]
安装第一温度传感器至球管的阴极，安装第二温度传感器至球管的阳极、安装第三温度传感器至球管与管路间的中间管的管壁，安装第四温度传感器至管路内。
[0031]
优选地，控制屏蔽环境的温度和湿度至预设温度和预设湿度；
[0032]
ct系统的上位机与ct设备通信连接，并发送强制停止指令至ct设备，以控制ct设备内的油泵和散热设备停止工作；
[0033]
上位机控制ct设备连续曝光；
[0034]
曝光控制板获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四传感器采集的第一温度t1、第二温度t2、第三温度t3和第四温度t4，并基于以下公式计算球管温
度t
球管
：
[0035][0036]
其中α为第一温度t1的第一权重，β为第二温度t2的第二权重，γ为第三温度t3的第三权重，δ为第四温度t4的第四权重，t
dly
为延迟时间参数；
[0037]
当球管温度t
球管
达到预设温度时，停止对ct设备的曝光。
[0038]
优选地，基于采样周期周期性地计算球管温度，当球管温度基于时域的球管散热曲线的斜率小于一预设斜率时，停止拟合球管散热曲线，并记录球管温度为稳定温度。
[0039]
采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0040]
1.可准确得到不同球管的散热曲线及散热特性，对于不同的ct设备，形成不同的工作控制策略；
[0041]
2.球管的工作寿命得到延长。
附图说明
[0042]
图1为符合本发明一优选实施例中球管散热曲线拟合方法的流程示意图；
[0043]
图2为符合本发明一优选实施例中ct系统的结构示意图；
[0044]
图3为符合本发明一优选实施例中球管散热曲线的示意图。
具体实施方式
[0045]
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
[0046]
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0047]
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0048]
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
[0049]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限
制。
[0050]
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0051]
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
[0052]
参阅图1，示出了符合本发明一优选实施例中球管散热曲线拟合方法的流程示意图，在该实施例中，球管散热曲线拟合方法包括以下步骤：
[0053]
s100：于ct系统的ct设备上设置至少4个温度传感器，并将ct设备设于一屏蔽环境内，其中ct设备包括球管及油泵，球管和油泵通过管路连接，温度传感器设于球管内、管路与球管的连接处及管路内；
[0054]
在实际运行环境下测试球管的散热特性，因此，可在设备出厂前，或在ct系统安装在工作空间内后，以屏蔽措施安装至少4个温度传感器至ct设备上，并把整个ct设备放置在屏蔽环境(例如屏蔽间内)。为更为准确地得到球管的温度变化，温度传感器设置在球管内、管路与球管的连接处以及管路内，以得到球管在实际工作时，球管及其附属部件的温度情况。
[0055]
s200：调节屏蔽环境的环境参数为预设参数，并控制设于屏蔽环境内的散热系统停止工作；
[0056]
将ct系统所在的屏蔽环境调整至具有预设参数下的环境，使得屏蔽环境基本可模拟ct设备的工作时的环境。此时还将控制屏蔽环境内的所有散热系统停止工作，即暂时性地规避所有可对ct设备以及球管散热的条件。
[0057]
s300：控制ct设备连续曝光，并实时检测每一温度传感器的实际温度，当每一实际温度集合成的球管温度高于一预设温度时，停止对ct设备的曝光；
[0058]
后将控制ct设备连续曝光，从而在已模拟为实际工作环境的屏蔽环境下将ct设备调整为工作状态，从而球管将快速升温(且由于所有散热条件已被规避，升温的速率可相当快)。同时，每一温度传感器的实际温度将被实时检测，直到所有实际温度在预设条件下集成为的球管温度高于预设温度时，将暂停对ct设备的曝光。可以理解的是，该预设温度可以是球管正常工作状态下的允许最高温度，从而可完整地检测球管从最高允许温度下的自身散热特性后定义的散热能力。
[0059]
s400：重新启动散热系统，并于一采样周期下基于每一温度传感器的实际温度计算球管温度，绘制球管温度基于时域的球管散热曲线直至球管温度下降至一稳定温度
[0060]
此时将重新启动散热系统，该散热系统同ct设备正常工作时所具有的散热能力相同，并在采样周期下(例如每50ms采样一次)采集每一温度传感器的反馈的实际温度，从而计算球管温度，并基于时域下(例如以时间为横轴建立坐标系，球管温度为纵轴建立直角坐标系)绘制球管散热曲线(参阅图3)，知道球管温度稳定，不再波动。
[0061]
根据前述得到的球管散热曲线，存储后可作为曝光控制的参考时间，以根据温度下降曲线合理安排曝光球管的的间隔和曝光的时长，从而控制其在不超过预设温度的情况
下，尽可能地处于工作状态。
[0062]
一优选实施例中，步骤s100包括：
[0063]
s110：于ct系统的ct设备上设置第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四传感器，并分别与一曝光控制板通信连接；
[0064]
s120：安装第一温度传感器至球管的阴极，安装第二温度传感器至球管的阳极、安装第三温度传感器至球管与管路间的中间管的管壁，安装第四温度传感器至管路内
[0065]
参阅图2，为准确获得球管的温度，由于球管的温度因素收到其自身阴极、阳极、油管的管路影响，因此上述四个传感器可按此配置设置。
[0066]
进一步地，步骤s200包括：
[0067]
s210：控制屏蔽环境的温度和湿度至预设温度和预设湿度；
[0068]
s220：ct系统的上位机与ct设备通信连接，并发送强制停止指令至ct设备，以控制ct设备内的油泵和散热设备停止工作，即便油泵和散热系统(例如风扇、空调等)无法停止，也需通过上位机控制上述散热系统强制性暂停。
[0069]
更进一步地，步骤s300包括：
[0070]
s310：上位机控制ct设备连续曝光，以对球管预热；
[0071]
s320：曝光控制板获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四传感器采集的第一温度t1、第二温度t2、第三温度t3和第四温度t4，并基于以下公式计算球管温度t
球管
：
[0072][0073]
其中α为第一温度t1的第一权重，β为第二温度t2的第二权重，γ为第三温度t3的第三权重，δ为第四温度t4的第四权重，t
dly
为延迟时间参数；
[0074]
上述延迟时间参数的设置，主要考虑到管路内的温度变化滞后与球管的温度变化(球管升温后，温度需经过一定的时间传导至管路内)，因此，设置该延迟时间参数后，可基于当前获得的第四温度t4(但不能反映现在的温度)进行补偿，更为准确地计算球管的温度。
[0075]
s330：当所述球管温度t
球管
达到预设温度(例如80℃)时，停止对所述ct设备的曝光。
[0076]
更为进一步优选地，步骤s400包括：
[0077]
s410：基于采样周期周期性地计算球管温度，当球管温度基于时域的球管散热曲线的斜率小于一预设斜率时，停止拟合球管散热曲线，并记录球管温度为稳定温度
[0078]
为判断球管温度是否下降至平稳的温度，例如室温、平时温度，将判断球管散热曲线的斜率(一般而言，当球管温度逐渐下降时，该球管散热曲线的斜率应当越来越大(斜率本身呈负，其绝对值越来越小))是否小于预设斜率(此处的斜率仅计算绝对值大小，不作
±
判断)，当小于时，意味着球管温度已处于平稳状态，可记录当前的球管温度为稳定温度。
[0079]
最终根据得到的球管散热曲线反推其散热性能(例如在某一球管温度下求导以获得散热能力等)，从而控制球管的持续工作时间，延长使用寿命。
[0080]
本发明还公开了一种ct系统，于ct系统的ct设备上设置至少4个温度传感器，并将ct设备设于一屏蔽环境内，其中ct设备包括球管及油泵，球管和油泵通过管路连接，温度传感器设于球管内、管路与球管的连接处及管路内；调节屏蔽环境的环境参数为预设参数，并控制设于屏蔽环境内的散热系统停止工作；控制ct设备连续曝光，并实时检测每一温度传感器的实际温度，当每一实际温度集合成的球管温度高于一预设温度时，停止对ct设备的曝光；重新启动散热系统，并于一采样周期下基于每一温度传感器的实际温度计算球管温度，绘制球管温度基于时域的球管散热曲线直至球管温度下降至一稳定温度。
[0081]
优选地，于ct系统的ct设备上设置第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四传感器，并分别与一曝光控制板通信连接；安装第一温度传感器至球管的阴极，安装第二温度传感器至球管的阳极、安装第三温度传感器至球管与管路间的中间管的管壁，安装第四温度传感器至管路内。
[0082]
优选地，控制屏蔽环境的温度和湿度至预设温度和预设湿度；ct系统的上位机与ct设备通信连接，并发送强制停止指令至ct设备，以控制ct设备内的油泵和散热设备停止工作；上位机控制ct设备连续曝光；曝光控制板获取第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四传感器采集的第一温度t1、第二温度t2、第三温度t3和第四温度t4，并基于以下公式计算球管温度t
球管
：
[0083][0084]
其中α为第一温度t1的第一权重，β为第二温度t2的第二权重，γ为第三温度t3的第三权重，δ为第四温度t4的第四权重，t
dly
为延迟时间参数；当球管温度t
球管
达到预设温度时，停止对ct设备的曝光。
[0085]
优选地，基于采样周期周期性地计算球管温度，当球管温度基于时域的球管散热曲线的斜率小于一预设斜率时，停止拟合球管散热曲线，并记录球管温度为稳定温度。
[0086]
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。