X射线管的控制系统及方法、X射线成像设备与流程

文档序号:23178989发布日期:2020-12-04 14:09阅读:185来源:国知局
X射线管的控制系统及方法、X射线成像设备与流程

本发明涉及x射线管控制技术领域,特别涉及一种x射线管的控制系统及方法、x射线成像设备。



背景技术:

旋转阳极型x射线管在工作时需要阳极靶面按一定时序快速达到一定速度,并且维持稳定的旋转,在完成工作时需要快速停止旋转。

目前针对旋转阳极型x射线管的控制方案中主要采用模拟器件来实现,并且x射线管的阳极靶面调速主要是采用移相控制方式。从而,使得目前的控制方案存在如下缺陷:

1.外界环境温度的变化会严重影响模拟器件工作的稳定性,导致一致性不好;

2.x射线管驱动时序控制繁琐且时间不精确,生产调试极为不方便;

3.模拟电路控制方式适用性窄,一个控制电路无法满足多种射线管多种工作模式的正常运行;

4.x射线管驱动方式会产生高次谐波,造成电网电压波形的畸变,严重影响其他用电部分及系统通信的正常运行。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此,本发明的一个目的在于提出一种x射线管的控制系统,该系统可以精确的控制x射线管的驱动时序,且可通过上位机进行可视化设置,极大地方便生产调试及用户使用,且可兼容多种射线管在不同工作模式正常运行,兼容性好,适用性强。

本发明的另一个目的在于提出一种x射线成像设备。

本发明的第三个目的在于提出一种x射线管的控制方法。

为了实现上述目的,本发明第一方面的实施例提出了一种x射线管的控制系统,包括:上位机,用于输出x射线管的运行参数;驱动模块,用于驱动所述x射线管;控制器,用于控制驱动模块启动所述x射线管,并在所述x射线管启动时,根据所述运行参数控制所述射线管运行。

另外,根据本发明上述实施例的x射线管的控制系统还可以具有如下附加的技术特征:

在一些示例中,还包括:过零检测模块,用于对供电电源的电压进行过零检测,并在每个过零点输出脉冲信号;所述控制器控制所述驱动模块在每个驱动周期内启动所述x射线管,其中,所述驱动周期包括第一预设数量的脉冲信号,相邻两个驱动周期间隔第二预设数量的脉冲信号。

在一些示例中,所述控制器通过过零调功的方式控制所述驱动模块在每个驱动周期内启动所述x射线管,包括:在所述驱动周期内,使所述x射线管与所述供电电源接通,并在所述驱动周期内使所述x射线管的工作电压保持完整的供电电源交流周期,在非驱动周期内控制所述x射线管与所述供电电源断开,使所述x射线管依靠惯性运转直至下一个驱动周期时再次使所述x射线管与所述供电电源接通。

在一些示例中,所述运行参数包括:x射线管的阳极靶面的目标转度及停转时间,所述系统还包括:x射线管辅助模块,包括线圈与启动电容;所述x射线管辅助模块与所述控制器相连,所述控制器,用于根据所述运行参数对所述线圈的电流进行控制,使所述x射线管的阳极靶面在预设时间内达到所述目标转速,并在达到所述停转时间前维持所述目标速度运转。

在一些示例中,还包括:x射线管停机模块,用于输出直流电压;所述控制器,用于当所述x射线管达到所述停转时间时,控制所述x射线管停机模块与所述x射线管辅助模块导通,以对所述线圈输出直流电压,使所述x射线管的阳极靶面停转。

在一些示例中,还包括:监测模块,用于实时监测所述x射线管的运行状态,并将监测到的所述x射线管的运行状态数据反馈给所述控制器;所述控制器用于根据所述运行状态数据对所述x射线管进行闭环控制。

在一些示例中,所述控制器,还用于当所述监测模块监测到x射线管的运行状态出现异常时,控制所述x射线管停转,并反馈x射线管异常信号给所述上位机。

在一些示例中,所述控制器还用于将所述x射线管的运行状态数据上传至所述上位机;所述上位机用于通过显示界面显示所述x射线管的运行状态数据。

根据本发明实施例的x射线管的控制系统,通过高频率的控制器采用数字化控制方式,可以精确的控制x射线管驱动时序,且稳定性好和一致性好;可通过上位机进行可视化设置,极大地方便生产调试及用户使用;系统中兼容多种射线管在不同工作模式正常运行,兼容性好,控制模式多样化,可满足多种射线管多种工作模式的正常运行,适用性强;阳极靶面调速采用过零调功的方式,降低了高次谐波的产生,不干扰系统的通信,且使阳极靶面旋转速度平稳,提高安全性;能够实现阳极靶面快速停转,降低x射线管因旋转而导致的磨损,提高x射线管使用寿命。

为了实现上述目的,本发明第二方面的实施例提出了一种x射线成像设备,包括本发明上述实施例所述的x射线管的控制系统。

根据本发明实施例的x射线成像设备,通过高频率的控制器采用数字化控制方式,可以精确的控制x射线管驱动时序,且稳定性好和一致性好;可通过上位机进行可视化设置,极大地方便生产调试及用户使用;可兼容多种射线管在不同工作模式正常运行,兼容性好,控制模式多样化,可满足多种射线管多种工作模式的正常运行,适用性强;阳极靶面调速采用过零调功的方式,降低了高次谐波的产生,不干扰系统的通信,且使阳极靶面旋转速度平稳,提高安全性;能够实现阳极靶面快速停转,降低x射线管因旋转而导致的磨损,提高x射线管使用寿命。

为了实现上述目的,本发明第三方面的实施例提出了一种x射线管的控制方法,包括以下步骤:输入x射线管的运行参数;控制驱动模块启动x射线管,并在所述x射线管启动时,根据所述运行参数控制所述射线管运行。

另外,根据本发明上述实施例的x射线管的控制方法还可以具有如下附加的技术特征:

在一些示例中,还包括:对供电电源的电压进行过零检测,并在每个过零点输出脉冲信号;控制驱动模块在每个驱动周期内启动所述x射线管,其中,所述驱动周期包括第一预设数量的脉冲信号,相邻两个驱动周期间隔第二预设数量的脉冲信号。

在一些示例中,通过过零调功的方式控制所述驱动模块在每个驱动周期内启动所述x射线管,包括:在所述驱动周期内,使所述x射线管与所述供电电源接通,并在所述驱动周期内使所述x射线管的工作电压保持完整的供电电源交流周期,在非驱动周期内控制所述x射线管与所述供电电源断开,使所述x射线管依靠惯性运转直至下一个驱动周期时再次使所述x射线管与所述供电电源接通。

在一些示例中,所述运行参数包括:x射线管的阳极靶面的目标转度及停转时间,所述方法还包括:根据所述运行参数对线圈的电流进行控制,使所述x射线管的阳极靶面在预设时间内达到所述目标转速,并在达到所述停转时间前维持所述目标速度运转。

在一些示例中,还包括:当所述x射线管达到所述停转时间时,对所述线圈输出直流电压,使所述x射线管的阳极靶面停转。

在一些示例中,还包括:实时监测所述x射线管的运行状态,并反馈监测到的所述x射线管的运行状态数据;根据所述运行状态数据对所述x射线管进行闭环控制。

在一些示例中,还包括:当监测到x射线管的运行状态出现异常时,控制所述x射线管停转,并反馈x射线管旋转异常信号给上位机。

根据本发明实施例的x射线管的控制方法,通过高频率的控制器采用数字化控制方式,可以精确的控制x射线管驱动时序,且稳定性好和一致性好;可通过上位机进行可视化设置,极大地方便生产调试及用户使用;可兼容多种射线管在不同工作模式正常运行,兼容性好,控制模式多样化,可满足多种射线管多种工作模式的正常运行,适用性强;阳极靶面调速采用过零调功的方式,降低了高次谐波的产生,不干扰系统的通信,且使阳极靶面旋转速度平稳,提高安全性;能够实现阳极靶面快速停转,降低x射线管因旋转而导致的磨损,提高x射线管使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明一个实施例的x射线管的控制系统的结构框图;

图2是根据本发明另一个实施例的x射线管的控制系统的整体示意图;

图3是根据本发明一个实施例的x射线管的控制系统中相关信号的波形示意图;

图4是根据本发明一个具体实施例的监测模块的结构示意图;

图5是根据本发明一个具体实施例的x射线管的控制系统的控制原理示意图;

图6是根据本发明一个实施例的x射线管的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“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。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例x射线管的控制系统及方法、x射线成像设备。

图1是根据本发明一个实施例的x射线管的控制系统的结构框图。如图1所示,该x射线管的控制系统100包括:上位机11、驱动模块16和控制器14。其中,控制器14例如可以为单片机。x射线管17例如为旋转阳极型x射线管。

具体的,上位机11用于输出x射线管17的运行参数。具体的,上位机11例如包括人机交互界面,可以根据使用者不同的需求发送不同的照射控制命令并显示系统运行情况,照射控制命令例如包括不同的照射模式下对应的x射线管17的运行参数。不同的照射模式诸如不同射线管下的摄影模式和透视模式等。

驱动模块16用于驱动x射线管17。结合图2所示,驱动模块16例如通过控制开关k2来驱动x射线管17,当开关k2闭合时,x射线管17启动,当开关k2断开时,x射线管17关闭。

控制器14用于控制驱动模块16启动x射线管17,并在x射线管17启动时,根据运行参数控制x射线管17运行。即在开启x射线管17后,根据运行参数控制x射线管17运行。

具体的说,即使用者通过上位机11的人机交互界面设置运行参数,通过串口rs485发送给控制器14(如单片机)。同时,上位机11也可下发控制命令如:x光照射命令,主要分为在不同射线管下的摄影模式和透视模式;x光照射停止命令;x射线管阳极旋转停止命令等。

在本发明的一个实施例中,如图2所示,该系统100还包括过零检测模块13。过零检测模块13用于对供电电源12的电压进行过零检测,并在每个过零点输出脉冲信号。具体的说,过零检测模块13对供电电源12(如220vac电源)的电压正、负过零检测,过零检测模块13接通供电电源12后,首先经过降压变压器把供电电源12的电压由220v降低至12v,然后当降压后的12vac电源的电压每一次过零时,过零检测模块13会产出一个脉冲信号,并传输控制器14。从而,通过过零检测模块13可以实时监测供电电源12的运行状态,避免因电网电压波动导致的系统不稳定。控制器14控制驱动模块16在每个驱动周期内启动x射线管17,其中,驱动周期包括第一预设数量的脉冲信号,相邻两个驱动周期间隔第二预设数量的脉冲信号。

如图3所示,21为供电电源12的电压波形,供电电源12例如为220vac电源。22为过零检测模块13输出的脉冲信号波形,23为控制器14控制驱动模块16的波形,24为x射线管17的工作电压波形。供电电源12给整个系统100进行供电,通过开关k1来给系统不同部分供电,其中开关k1受控制器14控制。过零检测模块13用于对供电电源12的电压进行过零检测,得到脉冲信号传输给控制器14进行数据处理。控制器14根据上位机11的控制命令以及过零检测模块13所得的脉冲信号通过驱动模块16放大来控制双向可控硅k2,使x射线管17的阳极靶面能够快速达到一定的速度后稳定旋转。

也即是说,当过零检测模块13检测到一个电压过零点时,输出一个脉冲信号,进而控制器14统计脉冲信号,确定驱动周期,例如,依次统计,将第一预设数量(如图2所示的5个)的脉冲信号区间作为一个驱动周期,然后将后续相邻的第二预设数量(如图2中的1个)的脉冲信号区间作为非驱动周期,后续与该非驱动周期相邻的第一预设数量的脉冲信号区间即为另一个驱动周期,依次类推。在确定好驱动周期后,控制器14控制驱动模块16在驱动周期内启动x射线管17,在非驱动周期内不启动x射线管17。结合图2所示,即在驱动周期内,驱动模块16控制k2闭合,以启动x射线管17,在非驱动周期内,驱动模块16控制k2断开,以关闭x射线管17。

具体的,控制器14通过过零调功的方式控制驱动模块16在每个驱动周期内启动x射线管17,包括:在驱动周期内,使x射线管17与供电电源12接通,并在驱动周期内使x射线管17的工作电压保持完整的供电电源12交流周期,在非驱动周期内控制x射线管17与供电电源12断开,使x射线管17依靠惯性运转直至下一个驱动周期时再次使x射线管17与供电电源12接通。换言之,即,在x射线管17的一个工作周期内(包括x射线管17与220vac电源(即供电电源12)的接通及断开),根据过零检测模块13的反馈信息,确保在220vac电源电压过零点时x射线管17与220vac电源接通,并确保在接通时间内x射线管17的工作电压都是完整220vac电源交流周期(即驱动周期),然后x射线管17与220vac电源断开(即进入非驱动周期),x射线管17依靠惯性运转直至下一个工作周期。这样通过控制一个工作周期内接通完整的220vac电源交流周期个数来调节并稳定输出功率,达到并维持x射线管17的正常转速。如图3所示,x射线管17与220vac电源接通时工作电压波形24为完整的正弦波。通过该方式可以使双向可控硅k2在电压零点时导通,消除双向可控硅k2在移相控制方式下导通瞬间易产生高次谐波而干扰系统其它部分正常运行的缺点,使系统其它部分及x射线管17能够稳定的运行。

在本发明的一个实施例中,运行参数例如包括:x射线管17的阳极靶面的目标转度及停转时间。如图2所示,系统100还包括x射线管辅助模块19。

x射线管辅助模块19包括使x射线管17的阳极靶面旋转的线圈与启动电容。x射线管辅助模块19与控制器14相连,控制器14用于根据运行参数对线圈的电流进行控制,使x射线管17的阳极靶面在预设时间内达到目标转速,并在达到停转时间前维持目标速度运转。也即是说,通过调节线圈的电流,使x射线管17的阳极靶面在短时间内快速达到需求的目标转速,并在达到停转时间前维持目标速度运转,即确保x射线管17能够稳定安全的运行。

在本发明的一个实施例中,如图2所示,还包括x射线管停机模块15。

x射线管停机模块15用于输出直流电压;控制器14用于当x射线管17达到停转时间时,控制x射线管停机模块15与x射线管辅助模块19导通,以对线圈输出直流电压,使x射线管17的阳极靶面停转。具体的说,x射线管停机模块15是为了在结束照射工作后使x射线管17的阳极靶面快速停止,降低x射线管17因旋转而导致的磨损,提高x射线管17的使用寿命。x射线管停机模块15可包括一个直流电压源,用于输出直流电压,其工作过程是是当系统完成照射需要停机时,控制器14控制开关k1导通,使光射线管辅助模块19的线圈接入直流电源,线圈内部则闭合产生一个稳定的直流电,这样线圈内部产生一个稳定静止的磁场。根据电磁场理论,静止磁场则会阻止阳极靶面的旋转,使其快速停止下来。需要说的是,不同的模式下,阳极靶面的转速不同,所需要的停止时间也不同,这个可以根据实际需求通过控制器14来控制。

在本发明的一个实施例中,如图2所示,还包括监测模块18。监测模块18用于实时监测x射线管17的运行状态,并将监测到的x射线管17的运行状态数据反馈给控制器14;控制器14用于根据运行状态数据对x射线管17进行闭环控制,从而,根据监测数据来确保x射线管17能够稳定安全的运行。

进一步地,控制器14还用于当监测模块18监测到x射线管17的运行状态出现异常时,控制x射线管17停转,并反馈x射线管17异常信号给上位机11,从而便于使用者通过上位机11及时获悉异常信息,及时处理和维修,提高系统安全性和可靠性。

进一步地,控制器14还用于将x射线管17的运行状态数据上传至上位机11;上位机11用于通过显示界面显示x射线管17的运行状态数据,从而方便使用者随时查看x射线管17的运行状态数据,及时了解x射线管17的运行状态。具体的,控制器14可通过串口rs485传输运行状态数据给上位机11,运行状态数据可包括:x射线管17工作状态、x射线管17的工作电流及工作电压、x射线管17的工作温度、x射线管17的运行时间统计等。

在一个具体实施例中,监测模块18的内部结构如图4所示,首先通过电流互感器模块181采样x射线管辅助模块19的线圈的交流电流,然后经过电流转换模块182把交流电流信号转换为一定频率的直流电压信号,接着通过运算放大器模块183放大该直流电压信号并作为可重复触发单稳态触发器模块184的输入,经过可重复触发单稳态触发器模块184的处理得到x射线管17的工作电压,并发送给控制器14。同样地,按照类似上述的过程,也可以得到诸如x射线管17的工作电流等其他运行状态数据。进而,控制器14可根据x射线管17的运行状态数据进行控制,形成闭环控制使x射线管17安全稳定的运行。过程中,若监测到x射线管17的运行状态出现异常,则控制器14控制x射线管17停转,并反馈x射线管旋转异常信号给上位机11。

换言之,该系统100的工作原理概述为:控制器14根据上位机的照射控制命令(包括不同照射模式下对应的运行参数)和过零检测模块13输出的脉冲信号,通过控制驱动模块16来控制双向可控硅开关k2导通与关断,使x射线管17按一定时序正常启动运行,具体工作流程如图5所示。具体的,参照图5,控制器14接收到上位机11传输的照射控制命令,如包括不同的照射模式下对应的x射线管的运行参数,主要包括x射线管17运行的目标速度、x射线管17运行时间、x射线管17的停转时间。当控制器14接收到设定完成的运行参数之后,通过控制驱动模块16来控制双向可控硅开关k2使x射线管17的阳极靶面达到不同的照射模式下所要求的目标转速。进一步地,控制器14接收到x射线管17已经达到所要求的目标转速时打开x射线管照射命令控制程序,并在照射期间根据过零检测模块13的反馈信息通过驱动模块16来控制双向可控硅开关k2维持阳极靶面以该目标转速稳定旋转。当x射线管17照射结束之后,为了降低x射线管17因高速旋转而磨损导致寿命降低,必须使x射线管17快速停止下来。因此,通过x射线管停机模块15使x射线管17的阳极靶面快速停转。需要说明的是,不同转速下的停转时间不同,时间根据需求由控制器14进行控制。

其中,本发明实施例的x射线管的控制系统100对双向可控硅k2的驱动不采用传统的移相控制,而是采用过零调功的方式。即,在x射线管17的一个工作周期内(包括x射线管17与220vac电源(即供电电源12)的接通及断开),根据过零检测模块13的反馈信息,确保在220vac电源电压过零点时x射线管17与220vac电源接通,并确保在接通时间内x射线管17的工作电压都是完整220vac电源交流周期(即驱动周期),然后x射线管17与220vac电源断开(即进入非驱动周期),x射线管17依靠惯性运转直至下一个工作周期。这样通过控制一个工作周期内接通完整的220vac电源交流周期个数来调节并稳定输出功率,达到并维持x射线管17的正常转速。如图3所示,x射线管17与220vac电源接通时工作电压波形24为完整的正弦波。通过该方式可以使双向可控硅k2在电压零点时导通,消除双向可控硅k2在移相控制方式下导通瞬间易产生高次谐波而干扰系统其它部分正常运行的缺点,使系统其它部分及x射线管17能够稳定的运行。

根据本发明实施例的x射线管的控制系统,通过高频率的控制器采用数字化控制方式,可以精确的控制x射线管驱动时序,且稳定性好和一致性好;可通过上位机进行可视化设置,极大地方便生产调试及用户使用;系统中兼容多种射线管在不同工作模式正常运行,兼容性好,控制模式多样化,可满足多种射线管多种工作模式的正常运行,适用性强;阳极靶面调速采用过零调功的方式,降低了高次谐波的产生,不干扰系统的通信,且使阳极靶面旋转速度平稳,提高安全性;能够实现阳极靶面快速停转,降低x射线管因旋转而导致的磨损,提高x射线管使用寿命。

本发明的进一步实施例提出了一种x射线成像设备,包括本发明上述任意一个实施例所描述的x射线管的控制系统。

根据本发明实施例的x射线成像设备,通过高频率的控制器采用数字化控制方式,可以精确的控制x射线管驱动时序,且稳定性好和一致性好;可通过上位机进行可视化设置,极大地方便生产调试及用户使用;可兼容多种射线管在不同工作模式正常运行,兼容性好,控制模式多样化,可满足多种射线管多种工作模式的正常运行,适用性强;阳极靶面调速采用过零调功的方式,降低了高次谐波的产生,不干扰系统的通信,且使阳极靶面旋转速度平稳,提高安全性;能够实现阳极靶面快速停转,降低x射线管因旋转而导致的磨损,提高x射线管使用寿命。

本发明的进一步实施例还提出了一种x射线管的控制方法。

图6是根据本发明一个实施例的x射线管的控制方法的流程图。如图6所示,该方法包括以下步骤:

步骤s1:输入x射线管的运行参数。具体的,可通过上位机输入x射线管的运行参数。上位机例如包括人机交互界面,可以根据使用者不同的需求发送不同的照射控制命令并显示系统运行情况,照射控制命令例如包括不同的照射模式下对应的x射线管的运行参数。不同的照射模式诸如不同射线管下的摄影模式和透视模式等。

步骤s2:控制驱动模块启动x射线管,并在x射线管启动时,根据运行参数控制射线管运行。

进一步地,在本发明的一个实施例中,该方法还包括:对供电电源的电压进行过零检测,并在每个过零点输出脉冲信号;控制驱动模块在每个驱动周期内启动x射线管,其中,驱动周期包括第一预设数量的脉冲信号,相邻两个驱动周期间隔第二预设数量的脉冲信号。

具体的说,可通过过零检测模块对供电电源(如220vac电源)的电压正、负过零检测,过零检测模块接通供电电源后,首先经过降压变压器把供电电源的电压由220v降低至12v,然后当降压后的12vac电源的电压每一次过零时,过零检测模块会产出一个脉冲信号。从而,通过过零检测模块可以实时监测供电电源的运行状态,避免因电网电压波动导致的系统不稳定。

也即是说,当过零检测模块检测到一个电压过零点时,输出一个脉冲信号,进而统计脉冲信号,确定驱动周期,例如,依次统计,将第一预设数量的脉冲信号区间作为一个驱动周期,然后将后续相邻的第二预设数量的脉冲信号区间作为非驱动周期,后续与该非驱动周期相邻的第一预设数量的脉冲信号区间即为另一个驱动周期,依次类推。在确定好驱动周期后,控制驱动模块在驱动周期内启动x射线管,在非驱动周期内不启动x射线管。

具体的,通过过零调功的方式控制驱动模块在每个驱动周期内启动x射线管,包括:在驱动周期内,使x射线管与供电电源接通,并在驱动周期内使x射线管的工作电压保持完整的供电电源交流周期,在非驱动周期内控制x射线管与供电电源断开,使x射线管依靠惯性运转直至下一个驱动周期时再次使x射线管与供电电源接通。换言之,即,在x射线管的一个工作周期内(包括x射线管与220vac电源的接通及断开),根据过零检测模块的反馈信息,确保在220vac电源电压过零点时x射线管与220vac电源接通,并确保在接通时间内x射线管的工作电压都是完整220vac电源交流周期(即驱动周期),然后x射线管与220vac电源断开(即进入非驱动周期),x射线管依靠惯性运转直至下一个工作周期。这样通过控制一个工作周期内接通完整的220vac电源交流周期个数来调节并稳定输出功率,达到并维持x射线管的正常转速。从而,通过该方式可以使双向可控硅开关在电压零点时导通,消除双向可控硅开关在移相控制方式下导通瞬间易产生高次谐波而干扰系统其它部分正常运行的缺点,使系统其它部分及x射线管能够稳定的运行。

在本发明的一个实施例中,运行参数包括:x射线管的阳极靶面的目标转度及停转时间,方法还包括:根据运行参数对线圈的电流进行控制,使x射线管的阳极靶面在预设时间内达到目标转速,并在达到停转时间前维持目标速度运转。具体的,通过线圈与启动电容使x射线管的阳极靶面旋转,通过调节线圈的电流,使x射线管的阳极靶面在短时间内快速达到需求的目标转速,并在达到停转时间前维持目标速度运转,即确保x射线管能够稳定安全的运行。

在本发明的一个实施例中,该方法还包括:当x射线管达到停转时间时,对线圈输出直流电压,使x射线管的阳极靶面停转。具体的说,为了在结束照射工作后使x射线管的阳极靶面快速停止,降低x射线管因旋转而导致的磨损,提高x射线管的使用寿命,可设置一个直流电压源,用于输出直流电压,当系统完成照射需要停机时,控制线圈接入直流电源,线圈内部则闭合产生一个稳定的直流电,这样线圈内部产生一个稳定静止的磁场。根据电磁场理论,静止磁场则会阻止阳极靶面的旋转,使其快速停止下来。需要说的是,不同的模式下,阳极靶面的转速不同,所需要的停止时间也不同,这个可以根据实际需求来控制。

在本发明的一个实施例中,该方法还包括:实时监测x射线管的运行状态,并反馈监测到的x射线管的运行状态数据;根据运行状态数据对x射线管进行闭环控制,从而,根据监测数据来确保x射线管能够稳定安全的运行。

在本发明的一个实施例中,该方法还包括:当监测到x射线管的运行状态出现异常时,控制x射线管停转,并反馈x射线管旋转异常信号给上位机,从而便于使用者通过上位机及时获悉异常信息,及时处理和维修,提高系统安全性和可靠性。

进一步地,该方法还包括:将x射线管的运行状态数据上传至上位机;以便上位机通过显示界面显示x射线管的运行状态数据,从而方便使用者随时查看x射线管的运行状态数据,及时了解x射线管的运行状态。运行状态数据可包括:x射线管工作状态、x射线管的工作电流及工作电压、x射线管的工作温度、x射线管的运行时间统计等。

需要说明的是,本发明实施例的x射线管的控制方法的具体实现方式与本发明实施例的x射线管的控制系统的具体实现方式类似,具体请参见系统部分的描述,为了减少冗余,此处不再赘述。

根据本发明实施例的x射线管的控制方法,通过高频率的控制器采用数字化控制方式,可以精确的控制x射线管驱动时序,且稳定性好和一致性好;可通过上位机进行可视化设置,极大地方便生产调试及用户使用;可兼容多种射线管在不同工作模式正常运行,兼容性好,控制模式多样化,可满足多种射线管多种工作模式的正常运行,适用性强;阳极靶面调速采用过零调功的方式,降低了高次谐波的产生,不干扰系统的通信,且使阳极靶面旋转速度平稳,提高安全性;能够实现阳极靶面快速停转,降低x射线管因旋转而导致的磨损,提高x射线管使用寿命。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同限定。

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