ги рентгеноскопічне установки, розглянуті впливи, такі як пульсація, коливання і шуми напруги мережі.
На рис.1.1 представлена ​​функціональна схема рентгенотелевізійної установки "Поліскан".
Система управління рентгеноскопічной установкою містить: джерело живлення 1, друге джерело харчування 2, перший широтно - імпульсний модулятор (ШІМ) 3, фільтр 4, інвертор 5, дільник напруги 6, перше порівнюючий пристрій 7, перший цифровий регулятор 8, другий широтно - імпульсний модулятор (ШІМ) 9, третій блок живлення 10, друге порівнюючий пристрій 11, другий цифровий регулятор 12, рентгенівську трубку 13.
Малюнок 1.1 - Функціональна схема рентгенотелевізійної установки "Поліскан"
Система працює таким чином.
На вхід системи подається змінну напругу 220 В, яке проходячи через блоки вторинних джерел харчування 1,2, перетворюються в постійне по знаку напруга. Далі, проходячи через широтно-імпульсний модулятор 3, напруга йде на вхід фільтра 4, а потім на інвертор 5. Після цього сигнал через велітель напруги 6 надходить на вхід першого пристрою, що порівнює 7.
З метою управління інтенсивністю і спектром випромінювання задається значення опорної напруги. Перше опорне напруга Е ОП1 подається на вхід першого пристрою, що порівнює 7. Розбіжність між опорним напругою і дійсним усувається шляхом введення в цей контур цифрового регулятора 8. Таким чином реалізовано перший контур.
У другому контурі управління з вторинного джерела випромінювання 2 напруга подається на вхід широтно-імпульсного модулятора 9, а потім проходячи другий блок живлення 10, на інше порівнюючий пристрій 11. Порівнюючий пристрій 11 порівнює задане опорна напруга Е ОП2 і дійсне, яке є на виході вторинного блоку живлення 10. Цифровий регулятор 12 введений в контур для усунення розбіжності між цими напругами. Відрегул
ьований по напрузі сигнал подається на вхід рентгенівської трубки 13.
Таким чином, отримуємо точний аналіз багажу і речовин, краще зображення багажу на моніторі за рахунок керування інтенсивністю і спектром випромінювання. Розробляється система призначена для управління генератором рентгенівського випромінювання, в ролі якого виступає рентгенівська трубка.
1.2 Аналіз ТЗ на розробку
Вихідними даними для нашої системи є паспорт рентгенівської трубки, який зображений на рис. 1.2 і табл. 1.1. У ньому наведено режими роботи ОУ, марка, номінали, температура, динамічні та статичні характеристики.
Малюнок 1.2 - Рентгенівська трубка 0.32BPM34-160
Таблиця 1.1 Технічні характеристики рентгенівської трубки 0.32BPM34-160
Параметр
Не менш
номінальне
Не більше
Струм розжарення, А
-
-
3.3
2.3
-
-
Напруга напруження, В
-
-
3.6
1.7
-
-
Анодна напруга, кВ
70
-
160
Анодний струм, мА
-
-
2
Номінальна потужність трубки, кВт
-
0.32
-
Розміри ефективної фокусної плями, мм
-ширина
-
0.6
0.9
-довжина
-
0.4
0.7
Аналіз і обробка результатів вимірювань проводиться в автоматичному режимі. Для цього розроблені методики аналізу багатьох елементів для різних типів речовин. Методики реалізовані у вигляді комп'ютерних програм. Під час вимірювання комп'ютер управляє всіма вузлами спектрометра відповідно до заданої програми аналізу. Сучасний рівень надійності устаткування і пристрій автоматичної подачі зразків дозволяють виконувати аналіз безперервно цілодобово без участі оператора. По закінченні вимірів комп'ютер виконує розрахунок концентрацій. Результати аналізу передаються електронними засобами зв'язку автоматично за вказаними адресами, або накопичуються в базі даних вимірювань для подальшої обробки.
Оскільки розробкою системи в цілому займається інша організація, то в рамках даної роботи буде проводитися виключно розробка регуляторів в ланцюгах управління анодним напругою і струмом розжарення.
Всі інші елементи системи визначаються замовником.
Захист обслуговуючого персоналу та пасажирів від рентгенівського випромінювання забезпечується в інтроскопії свинцевими екранами, що запобігають витік і розсіювання випромінювання в навколишньому просторі. Додатковими заходами захисту служить дубльований контроль інтенсивності випромінювання і автоматичне вимкнення генератора в критичних ситуаціях.
Оскільки головна зворотній зв'язок у рентгенотелевізійної установці відсутня, то контроль керованих параметрів неможливий. Але частота випромінювання пропорційна анодному напрузі, а інтенсивність - функція анодних напруги і струму. Тому здійснюється управління цими параметрами
Розробляється система управління є двоконтурної. Тому в нашій системі дві керуючих змінних - анодна напруга і анодний струм, відповідно 2 каналу. В одному каналі використовується регулятор ПІ-типу, а в іншому каналі ПІД - типу. У каналі , Де керуючої змінної є анодний струм, ми вибрали регулятор ПІ - типу. Т.к. в системі виникає статична помилка, то в систему вводимо інтегральну складову для того, щоб підвищити точність у сталому режимі. У каналі, де керуючої змінної є анодна напруга, ми вибрали регулятор ПІД - типу. Оскільки інтегральна складова вносить в істему запізнювання по фазі, що призводить до зменшення запасу стійкості по амплітуді і фазі і збільшується тривалість перехідного процесу, то вводимо диференціальну складову.
Виконання вимог замовника до якості системи буде здійснюватися розробкою ПІД-регуляторів на основі побудованої машинної моделі з використанням різних методик побудови керуючих пристроїв (як аналітичних, так і чисельних).
Після чого з різних регуляторів буде відібраний, що забезпечує найкращі показники якості.
При цьому основним критерієм вибору є мінімізація високочастотних складових у спектрах живлячих генератор напруг, як основне джерело спотворення вихідних характеристик трубки.
1.3 Огляд літератури
1.3.1 Рентгенівські спектри
Рентгенівські спектри, спектри випускання і поглинання рентгенівських променів, тобто електромагнітного випромінювання в області довжин хвиль від 10 -4 до 10 3 [1]. Для дослідження спектрів рентгенівського випромінювання, одержуваного, наприклад, в рентгенівській трубці, застосовують спектрометри з кристалом-аналізатором (або дифракційними гратами) або бескрістальную апаратуру, що складається з детектора (сцинтиляційного, газового пропорційного або напівпровідникового лічильника) і амплітудного аналізатора імпульсів. Для реєстрації рентгенівського спектру застосовують рентгенофотопленку і різні детектори іонізуючих випромінювань [27,28,29].
Гальмівне випромінювання, електромагнітне випромінювання, що випускається зарядженою часткою при її розсіянні (Гальмуванні) в електричному полі. Іноді...
