专利名称：医用加速管水离子浓度控制装置的制作方法
技术领域：
医用加速管水离子浓度控制装置技术领域[0001]本实用新型属于医用设备技术领域，涉及医用直线加速器水系统电气控制技术领域，具体涉及一种医用加速管水离子浓度控制装置。
背景技术：
[0002]医用直线加速器是一种生物医学上用来对肿瘤进行放射治疗的离子加速器，其中一个主要部件是加速管。加速器工作过程中会产生大量的高能量射线，这种射线作用与加速管中的循环水，循环水中的钙、钠、钾等杂质离子会在水管内壁产生沉淀，进而造成水管堵塞。因此加速器水循环中用于冷却水的水离子浓度要通过检测、调节使杂质离子浓度维持在较低水平。[0003]现有的医用加速管水离子浓度的调节过程为:先通过离子浓度检测器检测到当前的例子浓度，当离子浓度超标后通过指示灯提示进行人工干预；之后，再人为的打开离子浓度清洁器与内循环水通道使其离子浓度达到清洁、降低水离子浓度的目的。应用实践表明，这种通过人工调节离子浓度的做法不仅需要人值守，而且还常常会因为人为因素的影响导致水离子浓度过高，从而使加速管堵塞，影响加速器的正常工作。[0004]此外，现有医用直线加速器采用的离子浓度检测器，通常都针对某种离子，通过电化学或电导率实现；而在循环水中，同时存在多种离子，上述装置显然不能满足医用直线管的要求。实用新型内容[0005]本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种医用加速管水离子浓度控制装置，通过设置的异型离子浓度传感器、取样测试电路、电压补偿电路等，提供对加速管循环水中离子浓度的检测精度，控制离子交换器的运行，进而保证医用直线加速器处于安全的运行状态。[0006]为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是:提供一种医用加速管水离子浓度控制装置，其特征在于:包括异型离子浓度探测仪；所述异型离子浓度探测仪的输出端分别与取样测试电路和电压补偿电路连接；所述取样测试电路和电压补偿电路均与比较电路连接；所述比较电路与显示电路连接；所述显示电路的故障指示灯与离子交换器连接。[0007]所述异型离子浓度探测仪的取样器为螺旋状结构。所述取样测试电路包括第一运算放大器。所述电压补偿电路包括第二运算放大器。所述比较电路包括第三运算放大器和第四运算放大器。[0008]显示电路的两种优选实施方式:第一种优选实施方式是所述显示电路包括正常显示二极管和异常显示二极管；第二种优选实施方式是所述显示电路包括LED显示屏。[0009]本实用新型提供的医用加速管水离子浓度控制装置具有以下有益效果:[0010]1、将异型离子浓度探测仪的取样器设计成螺旋状，增大了与循环水的接触面积，且异型离子浓度探测仪检测的是循环水中所有离子(包括钙离子、钠离子和钾离子)的浓度，提高了循环水中离子浓度的检测精度；[0011]2、设置的电压补偿电路将取样测试电路的输出电压补偿至足以驱动比较电路，以保证控制装置的正常运行；[0012]3、采用的LED显示屏适用于集成的控制台，操作更加简便；[0013]4、该控制装置结构紧凑简单、成本低廉、显示直观可靠；[0014]5、该控制装置也同样适用于需要检测水离子浓度的其它领域。
[0015]图1为医用加速管水离子浓度控制装置的结构框图；[0016]图2为医用加速管水离子浓度控制装置的取样测试电路和电压补偿电路示意图；[0017]图3为医用加速管水离子浓度控制装置的比较单路和显示电路示意图。
具体实施方式
[0018]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细的描述。[0019]如图1所示，本实用新型提供的医用加速管水离子浓度控制装置，包括异型离子浓度探测仪；异型离子浓度探测仪的输出端分别与取样测试电路和电压补偿电路连接；取样测试电路和电压补偿电路均与比较电路连接；比较电路与显示电路连接；显示电路的故障指示灯与离子交换器连接。[0020]异型离子浓度探测仪的取样器为螺旋状结构。取样测试电路包括第一运算放大器，由第一运算放大器和第一运算放大器的外围电路组成。电压补偿电路包括第二运算放大器，由第二运算放大器和第二运算放大器的外围电路组成。比较电路包括第三运算放大器和第四运算放大器，由第三运算放大器和第四运算放大器及第三运算放大器和第四运算放大器的外围电路组成。[0021]显示电路的两种优选实施方式:第一种优选实施方式是所述显示电路包括正常显示二极管和异常显示二极管，异常显示二极管为故障指示灯；第二种优选实施方式是所述显示电路包括LED显示屏，此时显示电路里仍包含正常显示二极管和异常显示二极管，异常显示二极管对应的显示屏上的灯为故障指示灯。[0022]下面对本实用新型提供的取样测试电路、电压补偿电路、比较电路和显示电路以图2和图3给出的例子，进行详细的说明。[0023]取样测试电路的作用:用于取样流过医用加速管冷却系统中水离子浓度的变化情况，异型离子浓度探测仪相当于一个可变电阻，通过电阻的改变，使得取样的电压改变，从而得到水离子浓度的变化情况；取样测试电路是对异型离子浓度探测仪电压的采样和信号前期的处理。[0024]补偿电路的作用:取样测试电路处理后的电压很微弱，不足以驱动后面的比较电路；将补偿电路输出的补偿电压与取样测试电路输出的取样电压一起输入比较电路，以达至I批较电路需要的驱动电压。[0025]如图2所述，由异型离子浓度探测仪包括四个端口 ；第一电压供电端、第二电压供电端、第三电压信号输出端和第四电压信号输出端；第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第七电容C7均为隔直电容，第六电容C6为滤波电容；第四电阻R4、第五电阻R5、第七电阻R7和第八电阻R8起分流作用；包括第二运算放大器在内的UlB为电压补偿电路；异型离子浓度探测仪电路电阻转换成电信号后，通过取样测试电路送至A端，取样测试电路包括含有第一运算放大器的负反馈电路UlA ;补偿电压送至B端，用于增加比较电路的驱动能力。[0026]比较电路的作用:将经转换的异型离子浓度探测仪输出的电压与比较器设置的最低门限电压值比较，如果测试的水离子浓度对应的电压值高于最低门限电压值，输出为正电压，正常显示二极管亮；如果测试的水离子浓度对应的电压值低于最低门限电压值，输出为负电压，异常显示二极管亮，此时，进一步启动离子交换机工作。[0027]如图3所示，第八电容CS为隔直电容，经过A端的交流信号，通过第一二极管CRl、第二二极管CR2半波整理后正信号送至比较电路支路U2B的第四运算放大器的的正极输入端，负信号直接掉地；进入第四运算放大器的正极输入端的电压即为测试的水离子浓度对应的电压值；补偿电压信号经第三二极管CR3、第四二极管CR4检波半波整流后正信号送至比较电路支路U2B的第四运算放大器的负极输入端，负信号直接经第四二极管CR4掉地；进入第四运算放大器负极输入端的电压即为最低门限电压值；第四运算放大器正极输入端的输入电压与负极输入端的输入电压相比较；若正极输入端的输入电压高于负极输入端的输入电压，第四运算放大器的输出端输出正电压，第二三极管导通，正常显示二极管Dl亮；若正极输入端的输入电压低于负极输入端的输入电压，第四运算放大器的输出端输出负电压，第四运算放大器输出端输出负电压，此时比较电路支路U2A的第三运算放大器正极输入端电压高于负极输入端电压，第三运算放大器输出端输出正电压，第一三极管Ql导通，异常显示二极管D2亮，并进一步驱动离子交换机工作；第七电容C7为通交隔直电容；第十电容ClO为滤波电容；第十五电阻R15起限流作用。[0028]上述推挽式比较电路只会输出一正一负电压，只能点亮正常显示二极管Dl或者异常显示二极管D2 ;其宽范围电压调节需用第十一电阻Rll实现。[0029]虽然本实用新型以上述较佳的实施例对本实用新型做出了详细的描述，但并非用上述实施例限定本实用新型。本领域的技术人员应当意识到在不脱离本实用新型技术方案所给出的技术特征和范围的情况下，对技术特征所作的增加、以本领域一些同样内容的替换，均应属本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种医用加速管水离子浓度控制装置，其特征在于:包括异型离子浓度探测仪；所述异型离子浓度探测仪的输出端分别与取样测试电路和电压补偿电路连接；所述取样测试电路和电压补偿电路均与比较电路连接；所述比较电路与显示电路连接；所述显示电路的故障指示灯与离子交换器连接。
2.根据权利要求1所述的医用加速管水离子浓度控制装置，其特征在于:所述异型离子浓度探测仪的取样器为螺旋状结构。
3.根据权利要求1所述的医用加速管水离子浓度控制装置，其特征在于:所述取样测试电路包括第一运算放大器。
4.根据权利要求1所述的医用加速管水离子浓度控制装置，其特征在于:所述电压补偿电路包括第二运算放大器。
5.根据权利要求1所述的医用加速管水离子浓度控制装置，其特征在于:所述比较电路包括第三运算放大器和第四运算放大器。
6.根据权利要求1所述的医用加速管水离子浓度控制装置，其特征在于:所述显示电路包括正常显示二极管和异常显示二极管。
7.根据权利要求1所述的医用加速管水离子浓度控制装置，其特征在于:所述显示电路包括LED显示屏。
专利摘要本实用新型公开了一种医用加速管水离子浓度控制装置，包括异型离子浓度探测仪；异型离子浓度探测仪的输出端分别与取样测试电路和电压补偿电路连接；取样测试电路和电压补偿电路均与比较电路连接；比较电路与显示电路连接；显示电路的故障指示灯与离子交换器连接。将异型离子浓度探测仪的取样器设计成螺旋状，增大了与循环水的接触面积，且异型离子浓度探测仪检测的是循环水中所有离子(包括钙离子、钠离子和钾离子)的浓度，提高了循环水中离子浓度的检测精度；设置的电压补偿电路将取样测试电路的输出电压补偿至足以驱动比较电路，以保证控制装置的正常运行；该控制装置结构紧凑简单、成本低廉、显示直观可靠。
文档编号G05D11/13GK202975855SQ20122070991
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者黄长敏 申请人:成都利尼科医学技术发展有限公司