一种X射线辐照仪高压直流电源测试装置的制作方法

本发明涉及x射线辐照仪制造技术领域，特别涉及x射线辐照仪高压直流电源的测试技术。

背景技术：

x射线辐照仪是能够产生高能x射线的人工电子装置，在生物学上用于细胞培养、血液制品照射等，其重要部件包括给x射线管供电的高压直流电源，该装置输出灯丝直流电压和高压直流电压，其中灯丝直流电压在0～10v、电流0～10a，输出高压直流电压在0～160kv、电流在0～20ma，功率可达3200w，并且内部结构原理复杂，制造过程中测试程序繁琐，对调试人员有一定的触电风险，通常的调试步骤是在电源生产完毕后使用x射线辐照仪的整机操作面板（plc+触摸屏）进行整机联合调试，需要设计程序、触摸屏组态、控制x光管、工艺流程、数据存储、通讯等，也需要设计外壳、安装图、接线图、制作线缆等，部件增多后故障点难以分辨，给整机联合调试带来不便；《电大理工》杂志2016年第4期中“基于plc+触摸屏技术的多通道信号检测和存储研究”一文中介绍了plc+触摸屏技术用于测试温度开关的系统结构，未提及测试高压直流电源的结构设计。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种x射线辐照仪高压直流电源测试装置，结构简单、成本低，能够在生产现场单独对x射线辐照仪的高压直流电源部件进行测试，替代整机操作面板（plc+触摸屏）联合调试。

为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种x射线辐照仪高压直流电源测试装置，呈箱体结构，包括：操作面板、机箱、内部电路板；操作面板上设置有显示表头、故障指示栏、状态指示栏、灯丝控制栏、高压控制栏，各元器件分别与设置于机箱侧面的db50接口端子的对应管脚连接，输出控制信号、接收x射线辐照仪高压直流电源的各项反馈信号；操作面板作为机箱的顶盖，机箱的侧面设置有db50接口端子，通过外部线缆连接x射线辐照仪高压直流电源主控板的通讯接口；内部电路板为电源转换板，固定于机箱内部，通过db50接口端子接收x射线辐照仪高压直流电源主控板的通讯接口提供的+15v电压，分别转换成+10v电压、转换成+5v电压、保持+15v电压三路，给机箱面板上的元器件提供电源；操作面板元器件的信号范围与x射线辐照仪高压直流电源主控板接收及发出信号一致，完全模拟x射线辐照仪整机操作面板（plc+触摸屏）。

所述操作面板上的显示表头采用专用数字电压表，包括高压调节、输出高压监测、灯丝电流监测、发射电流调节、发射电流输出监测共5支；高压调节用来显示给定的可调控制电压值，输出高压监测用来显示实际输出高压值，灯丝电流监测用来显示灯丝电流值，发射电流调节用来显示给定的可调发射电流值，发射电流输出监测用来显示发射电流值。

所述操作面板上的故障指示栏设置12个led故障指示灯，分别是高压控制故障、阴极故障、电源过流故障、互锁故障、打火故障、通讯故障、高压过压故障、负载过流故障、风扇故障、灯丝选择故障、灯丝电流故障、电源过温故障；这些故障指示灯指示了x射线辐照仪高压直流电源的所有重要的故障保护点的状态，有故障时led灯点亮，无故障时led灯熄灭。

所述操作面板上的状态指示栏有4个led指示灯，分别是灯丝类型指示、强制关高压指示、高压启动指示、功率/电流指示；灯丝类型指示显示当前灯丝的类型，点亮表示细焦点灯丝，熄灭表示粗焦点灯丝；强制关高压指示显示非远程用户强制关高压的状态，点亮表示强制关高压，熄灭表示不强制关高压；高压启动指示显示高压启动的状态，点亮表示高压启动，熄灭表示高压未启动；功率/电流指示显示灯丝电流受控状态，点亮表示受功率控制，熄灭表示受电流控制。

所述操作面板上的灯丝控制栏有两个自锁开关和一个可调电位器，分别是灯丝选择、灯丝启动、发射电流调节；灯丝选择开关用于选择灯丝类型，按下选择粗焦点灯丝，弹起选择细焦点灯丝；灯丝启动开关用于启动/关闭灯丝电源，按下则启动灯丝电源，抬起则关闭灯丝电源；发射电流调节用于调节发射电流大小，顺时针旋转增大发射电流，逆时针旋转减小发射电流。

所述操作面板上的高压控制栏有4个自锁开关和一个可调电位器，分别是远程互锁、高压启动、强制关高压、通讯强制关高压、高压调节；远程互锁开关用于远程互锁控制，按下则远程互锁启动，抬起则远程互锁关闭；高压启动开关用于高压的启动/关闭，按下则启动高压，抬起则关闭高压；强制关高压开关用于强制关闭高压输出，按下则强制关闭高压输出，抬起则不强制关闭高压输出；通讯强制关高压开关用于模拟远程通讯控制，按下表示通讯强制关高压，抬起表示不强制关高压；高压调节电位器用于调节输出高压大小，顺时针旋转增大输出高压，逆时针旋转减小输出高压。

所述内部电路板通过db50接口端子接收x射线辐照仪高压直流电源主控板的通讯接口提供的+15v电压，分为三路，第一路由限流电阻r3串联稳压管d1（1n4740），在稳压管阴极取电，经过电容c1滤波产生+10v电压接至接线端子j1，为发射电流调节和高压调节电位器供电；第二路经过u1芯片（lm2576-5）串联电感l1、并联二极管d4（1n5822），组成降压电路，并经过电容e4和c20滤波,产生+5v电压送至接线端子j3，为显示表头供电；第三路该电源板的+15v信号分为多条支路分别连接至操作面板的按键和led灯，为其提供控制信号和指示灯电源信号。

本发明的优点是：提供了一种x射线辐照仪高压直流电源测试装置，可取代触摸屏+plc的整机调试方案，单独对x射线辐照仪的高压直流电源部件进行测试，便于工业现场使用，故障判断快捷，比触摸屏+plc测试装置的成本大幅度降低，结构简单、容易维护。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细说明；

图1为x射线辐照仪高压直流电源测试装置的操作面板示意图；

图2为内部电路板原理图；

图3为db50接口端子管脚编号图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

本实施例提供了一款x射线辐照仪高压直流电源测试装置，机箱尺寸为500*400*200，操作面板为上盖，带卡扣，可打开，内部有安装柱固定内部电路板，机箱的侧面固定有db50接口端子的公头，通过外部线缆连接x射线辐照仪高压直流电源主控板的通讯接口，高压直流电源主控板控制整个电源的启动、停止、参数调节、保护等功能。

5个显示表头为数字电压表，其为5v供电，模拟输入范围是0～10v，显示范围为0～20v；根据图2所示，5个显示表头的供电正极短接至+5v输出端子上，供电负极接图2的参考地gnd；高压调节表头的信号输入接高压调节可调电位器的抽头，并接db50接口端子的第1管脚，可显示高压调节的大小；输出高压监测表头的信号输入接db50接口端子的第18管脚，可显示输出高压的大小；灯丝电流监测表头的信号输入接db50接口端子的第6管脚，可显示灯丝电流大小；发射电流调节表头的信号输入接发射电流调节可调电位器的抽头，并接db50接口端子的第35管脚，可显示发射电流调节的大小；发射电流输出监测表头的信号输入接db50接口端子的第37管脚，可显示发射电流的大小。

12个led故障指示灯，阳极短接并接至db50接口端子的第38管脚，也就是+15v端子，显示机制为当x射线辐照仪高压直流电源主控板相应信号为低电平时，故障指示灯点亮，否则熄灭；高压控制故障指示灯的阴极接db50接口端子的第48管脚；阴极故障指示灯的阴极接db50接口端子的第33管脚；电源过流故障指示灯的阴极接db50接口端子的第16管脚；互锁故障指示灯的阴极接db50接口端子的第50管脚；打火故障指示灯的阴极接db50接口端子的第14管脚；通讯故障指示灯的阴极接db50接口端子的第44管脚；高压过压故障指示灯的阴极接db50接口端子的第48管脚；负载过流故障指示灯的阴极接db50接口端子的第15管脚；风扇故障指示灯的阴极接db50接口端子的第17管脚；灯丝选择故障指示灯的阴极接db50接口端子的第10管脚；灯丝电流故障指示灯的阴极接db50接口端子的第47管脚；电源过温故障指示灯的阴极接db50接口端子的第32管脚。

4个led状态指示灯，阳极短接并接至db50接口端子的第38管脚，也就是+15v端子，显示机制为当主控板相应信号为低电平时，状态指示灯点亮，否则熄灭；灯丝类型指示灯的阴极接db50接口端子的第13管脚；强制关高压指示灯的阴极接db50接口端子的第11管脚；高压启动指示灯的阴极接db50接口端子的第26管脚；功率/电流指示灯的阴极接db50接口端子的第29管脚。

6个自锁开关，灯丝选择开关一端接+15v端子，一端接db50接口端子的第28管脚；灯丝启动开关一端接参考地gnd，一端接db50接口端子的第46管脚；远程互锁开关一端接db50接口端子的第9管脚，一端接db50接口端子的第42管脚；高压启动开关一端接+15v端子，一端接db50接口端子的第45管脚；强制关高压开关一端接参考地gnd，一端接db50接口端子的第30管脚；通讯强制关高压开关一端接参考地gnd，一端接db50接口端子的第12管脚；开关的启动机制为，按下灯丝启动开关则灯丝电路启动，抬起则灯丝电路关闭，按下远程互锁开关则远程互锁保护打开，抬起则远程互锁保护关闭，按下高压启动开关则高压电路启动，抬起则高压电路关闭，按下强制关高压开关则高压电路关闭，抬起则不强制关高压电路。

2个可调电位器，用于模拟量的输入，其正端输入连接至内部电路板的+10v端子上，负端输入接参考地gnd，发射电流可调电位器抽头接db50接口端子的第35管脚，同时接至发射电流调节表头的信号输入口；高压调节可调电位器的抽头接db50接口端子的第1管脚同时接至高压调节表头的信号输入口。

内部电路板的+15v接db50接口端子的第38管脚，参考地gnd接db50接口端子的第5管脚，为内部电路板供电。

以上具体实施方式仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。