專利名稱：醫用加速管水離子濃度控制裝置的制作方法
技術領域：
醫用加速管水離子濃度控制裝置技術領域[0001]本實用新型屬于醫用設備技術領域，涉及醫用直線加速器水系統電氣控制技術領域，具體涉及一種醫用加速管水離子濃度控制裝置。
背景技術：
[0002]醫用直線加速器是一種生物醫學上用來對腫瘤進行放射治療的離子加速器，其中一個主要部件是加速管。加速器工作過程中會產生大量的高能量射線，這種射線作用與加速管中的循環水，循環水中的鈣、鈉、鉀等雜質離子會在水管內壁產生沉淀，進而造成水管堵塞。因此加速器水循環中用于冷卻水的水離子濃度要通過檢測、調節使雜質離子濃度維持在較低水平。[0003]現有的醫用加速管水離子濃度的調節過程為:先通過離子濃度檢測器檢測到當前的例子濃度，當離子濃度超標后通過指示燈提示進行人工干預；之后，再人為的打開離子濃度清潔器與內循環水通道使其離子濃度達到清潔、降低水離子濃度的目的。應用實踐表明，這種通過人工調節離子濃度的做法不僅需要人值守，而且還常常會因為人為因素的影響導致水離子濃度過高，從而使加速管堵塞，影響加速器的正常工作。[0004]此外，現有醫用直線加速器采用的離子濃度檢測器，通常都針對某種離子，通過電化學或電導率實現；而在循環水中，同時存在多種離子，上述裝置顯然不能滿足醫用直線管的要求。實用新型內容[0005]本實用新型的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種醫用加速管水離子濃度控制裝置，通過設置的異型離子濃度傳感器、取樣測試電路、電壓補償電路等，提供對加速管循環水中離子濃度的檢測精度，控制離子交換器的運行，進而保證醫用直線加速器處于安全的運行狀態。[0006]為達到上述目的，本實用新型采取的技術方案是:提供一種醫用加速管水離子濃度控制裝置，其特征在于:包括異型離子濃度探測儀；所述異型離子濃度探測儀的輸出端分別與取樣測試電路和電壓補償電路連接；所述取樣測試電路和電壓補償電路均與比較電路連接；所述比較電路與顯示電路連接；所述顯示電路的故障指示燈與離子交換器連接。[0007]所述異型離子濃度探測儀的取樣器為螺旋狀結構。所述取樣測試電路包括第一運算放大器。所述電壓補償電路包括第二運算放大器。所述比較電路包括第三運算放大器和第四運算放大器。[0008]顯示電路的兩種優選實施方式:第一種優選實施方式是所述顯示電路包括正常顯示二極管和異常顯示二極管；第二種優選實施方式是所述顯示電路包括LED顯示屏。[0009]本實用新型提供的醫用加速管水離子濃度控制裝置具有以下有益效果:[0010]1、將異型離子濃度探測儀的取樣器設計成螺旋狀，增大了與循環水的接觸面積，且異型離子濃度探測儀檢測的是循環水中所有離子(包括鈣離子、鈉離子和鉀離子)的濃度，提高了循環水中離子濃度的檢測精度；[0011]2、設置的電壓補償電路將取樣測試電路的輸出電壓補償至足以驅動比較電路，以保證控制裝置的正常運行；[0012]3、采用的LED顯示屏適用于集成的控制臺，操作更加簡便；[0013]4、該控制裝置結構緊湊簡單、成本低廉、顯示直觀可靠；[0014]5、該控制裝置也同樣適用于需要檢測水離子濃度的其它領域。
[0015]圖1為醫用加速管水離子濃度控制裝置的結構框圖；[0016]圖2為醫用加速管水離子濃度控制裝置的取樣測試電路和電壓補償電路示意圖；[0017]圖3為醫用加速管水離子濃度控制裝置的比較單路和顯示電路示意圖。
具體實施方式
[0018]
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細的描述。[0019]如圖1所示，本實用新型提供的醫用加速管水離子濃度控制裝置，包括異型離子濃度探測儀；異型離子濃度探測儀的輸出端分別與取樣測試電路和電壓補償電路連接；取樣測試電路和電壓補償電路均與比較電路連接；比較電路與顯示電路連接；顯示電路的故障指示燈與離子交換器連接。[0020]異型離子濃度探測儀的取樣器為螺旋狀結構。取樣測試電路包括第一運算放大器，由第一運算放大器和第一運算放大器的外圍電路組成。電壓補償電路包括第二運算放大器，由第二運算放大器和第二運算放大器的外圍電路組成。比較電路包括第三運算放大器和第四運算放大器，由第三運算放大器和第四運算放大器及第三運算放大器和第四運算放大器的外圍電路組成。[0021]顯示電路的兩種優選實施方式:第一種優選實施方式是所述顯示電路包括正常顯示二極管和異常顯示二極管，異常顯示二極管為故障指示燈；第二種優選實施方式是所述顯示電路包括LED顯示屏，此時顯示電路里仍包含正常顯示二極管和異常顯示二極管，異常顯示二極管對應的顯示屏上的燈為故障指示燈。[0022]下面對本實用新型提供的取樣測試電路、電壓補償電路、比較電路和顯示電路以圖2和圖3給出的例子，進行詳細的說明。[0023]取樣測試電路的作用:用于取樣流過醫用加速管冷卻系統中水離子濃度的變化情況，異型離子濃度探測儀相當于一個可變電阻，通過電阻的改變，使得取樣的電壓改變，從而得到水離子濃度的變化情況；取樣測試電路是對異型離子濃度探測儀電壓的采樣和信號前期的處理。[0024]補償電路的作用:取樣測試電路處理后的電壓很微弱，不足以驅動后面的比較電路；將補償電路輸出的補償電壓與取樣測試電路輸出的取樣電壓一起輸入比較電路，以達至I批較電路需要的驅動電壓。[0025]如圖2所述，由異型離子濃度探測儀包括四個端口 ；第一電壓供電端、第二電壓供電端、第三電壓信號輸出端和第四電壓信號輸出端；第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5和第七電容C7均為隔直電容，第六電容C6為濾波電容；第四電阻R4、第五電阻R5、第七電阻R7和第八電阻R8起分流作用；包括第二運算放大器在內的UlB為電壓補償電路；異型離子濃度探測儀電路電阻轉換成電信號后，通過取樣測試電路送至A端，取樣測試電路包括含有第一運算放大器的負反饋電路UlA ;補償電壓送至B端，用于增加比較電路的驅動能力。[0026]比較電路的作用:將經轉換的異型離子濃度探測儀輸出的電壓與比較器設置的最低門限電壓值比較，如果測試的水離子濃度對應的電壓值高于最低門限電壓值，輸出為正電壓，正常顯示二極管亮；如果測試的水離子濃度對應的電壓值低于最低門限電壓值，輸出為負電壓，異常顯示二極管亮，此時，進一步啟動離子交換機工作。[0027]如圖3所示，第八電容CS為隔直電容，經過A端的交流信號，通過第一二極管CRl、第二二極管CR2半波整理后正信號送至比較電路支路U2B的第四運算放大器的的正極輸入端，負信號直接掉地；進入第四運算放大器的正極輸入端的電壓即為測試的水離子濃度對應的電壓值；補償電壓信號經第三二極管CR3、第四二極管CR4檢波半波整流后正信號送至比較電路支路U2B的第四運算放大器的負極輸入端，負信號直接經第四二極管CR4掉地；進入第四運算放大器負極輸入端的電壓即為最低門限電壓值；第四運算放大器正極輸入端的輸入電壓與負極輸入端的輸入電壓相比較；若正極輸入端的輸入電壓高于負極輸入端的輸入電壓，第四運算放大器的輸出端輸出正電壓，第二三極管導通，正常顯示二極管Dl亮；若正極輸入端的輸入電壓低于負極輸入端的輸入電壓，第四運算放大器的輸出端輸出負電壓，第四運算放大器輸出端輸出負電壓，此時比較電路支路U2A的第三運算放大器正極輸入端電壓高于負極輸入端電壓，第三運算放大器輸出端輸出正電壓，第一三極管Ql導通，異常顯示二極管D2亮，并進一步驅動離子交換機工作；第七電容C7為通交隔直電容；第十電容ClO為濾波電容；第十五電阻R15起限流作用。[0028]上述推挽式比較電路只會輸出一正一負電壓，只能點亮正常顯示二極管Dl或者異常顯示二極管D2 ;其寬范圍電壓調節需用第十一電阻Rll實現。[0029]雖然本實用新型以上述較佳的實施例對本實用新型做出了詳細的描述，但并非用上述實施例限定本實用新型。本領域的技術人員應當意識到在不脫離本實用新型技術方案所給出的技術特征和范圍的情況下，對技術特征所作的增加、以本領域一些同樣內容的替換，均應屬本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種醫用加速管水離子濃度控制裝置，其特征在于:包括異型離子濃度探測儀；所述異型離子濃度探測儀的輸出端分別與取樣測試電路和電壓補償電路連接；所述取樣測試電路和電壓補償電路均與比較電路連接；所述比較電路與顯示電路連接；所述顯示電路的故障指示燈與離子交換器連接。
2.根據權利要求1所述的醫用加速管水離子濃度控制裝置，其特征在于:所述異型離子濃度探測儀的取樣器為螺旋狀結構。
3.根據權利要求1所述的醫用加速管水離子濃度控制裝置，其特征在于:所述取樣測試電路包括第一運算放大器。
4.根據權利要求1所述的醫用加速管水離子濃度控制裝置，其特征在于:所述電壓補償電路包括第二運算放大器。
5.根據權利要求1所述的醫用加速管水離子濃度控制裝置，其特征在于:所述比較電路包括第三運算放大器和第四運算放大器。
6.根據權利要求1所述的醫用加速管水離子濃度控制裝置，其特征在于:所述顯示電路包括正常顯示二極管和異常顯示二極管。
7.根據權利要求1所述的醫用加速管水離子濃度控制裝置，其特征在于:所述顯示電路包括LED顯示屏。
專利摘要本實用新型公開了一種醫用加速管水離子濃度控制裝置，包括異型離子濃度探測儀；異型離子濃度探測儀的輸出端分別與取樣測試電路和電壓補償電路連接；取樣測試電路和電壓補償電路均與比較電路連接；比較電路與顯示電路連接；顯示電路的故障指示燈與離子交換器連接。將異型離子濃度探測儀的取樣器設計成螺旋狀，增大了與循環水的接觸面積，且異型離子濃度探測儀檢測的是循環水中所有離子(包括鈣離子、鈉離子和鉀離子)的濃度，提高了循環水中離子濃度的檢測精度；設置的電壓補償電路將取樣測試電路的輸出電壓補償至足以驅動比較電路，以保證控制裝置的正常運行；該控制裝置結構緊湊簡單、成本低廉、顯示直觀可靠。
文檔編號G05D11/13GK202975855SQ20122070991
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者黃長敏 申請人:成都利尼科醫學技術發展有限公司