閉環(huán)實施的精確控制ct探測器溫度的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的裝置及方法。其裝置包括封閉腔體、CT探測器、溫度傳感器、控制器、加熱裝置及其熱源，其中：封閉腔體作為溫度調(diào)節(jié)器；CT探測器、溫度傳感器置于封閉腔體內(nèi)；加熱裝置對封閉腔體進行加熱；控制器根據(jù)溫度傳感器的檢測結果，通過調(diào)節(jié)加熱裝置，對封閉腔體的加熱量進行閉環(huán)控制，從而控制CT探測器的溫度恒定。它便于實施，可以精確控制檢測器溫度。本發(fā)明主要應用在計算機斷層掃描系統(tǒng)(CT)的檢測器上。
【專利說明】閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]計算機斷層掃描系統(tǒng)(CT)使用X光檢測器來定量地記錄X光透過人體后的衰減情況。由于檢測器所使用的材料的特性對于溫度非常敏感，如果使用中溫度變化過大，將導致圖像質(zhì)量的降低，從而影響診斷。
[0003]為了降低溫度的影響，通常有兩種方法:一種是精確的控制檢測器的溫度，使其在使用中的溫度波動在特定的范圍內(nèi)；另一種是使用溫度傳感器測量出每個檢測器單元的實際溫度，并根據(jù)檢測器的溫度特性曲線進行校正。兩種方法各有利弊，在實際使用中都有應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述，本發(fā)明將提供一種閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的裝置及方法，它便于實施，可以精確控制檢測器溫度。
[0005]本發(fā)明采用的裝置包括:封閉腔體、CT探測器、溫度傳感器、控制器、加熱裝置及其熱源，其中:
[0006]所述封閉腔體作為溫度調(diào)節(jié)器；所述CT探測器、溫度傳感器置于封閉腔體內(nèi)；所述加熱裝置對封閉腔體進行加熱；所述控制器根據(jù)溫度傳感器的檢測結果，通過調(diào)節(jié)加熱裝置，對封閉腔體的加熱量進行閉環(huán)控制，從而控制CT探測器的溫度恒定。
[0007]進一步地:所述封閉腔體由具有開口的金屬殼體和覆蓋該開口的碳纖維板構成。
[0008]進一步地:所述加熱裝置是設置在封閉腔體側面的加熱帶。
[0009]進一步地:所述CT探測器懸掛在封閉腔體之內(nèi)，并用熱阻大的材料與金屬殼體連接。
[0010]進一步地:所述溫度傳感器采用大熱阻的材料固定在金屬殼體之內(nèi)。
[0011]本發(fā)明采用的方法包括步驟:
[0012]I)使用金屬材料構成具有腔體的封閉腔體，作為溫度調(diào)節(jié)器；
[0013]2)將CT探測器和溫度傳感器置于封閉腔體內(nèi)；
[0014]3)對封閉腔體加熱，使熱量通過空氣傳導和熱輻射傳遞到CT探測器和溫度傳感器上；
[0015]4)根據(jù)溫度傳感器的檢測結果，對封閉腔體加熱量進行閉環(huán)控制，從而控制CT探測器的溫度恒定。
[0016]在所述步驟3)中，在構成封閉腔體的金屬材料的外表面連接加熱帶，通過給該加熱帶加熱的方式對封閉腔體進行加熱，并通過控制調(diào)節(jié)該加熱帶的功率來調(diào)節(jié)傳遞給封閉腔體的熱量。
[0017]本發(fā)明通過對檢測器單元的閉環(huán)溫度控制，到達溫度的恒定，進而保證X光檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和線性，從而得到理想的圖像。
[0018]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0019]1.可以將檢測器的溫度精確控制在要求的范圍內(nèi)；
[0020]2.結構和控制簡單可行；
[0021]3.成本低廉，便于推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是檢測器溫度控制結構圖。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明提出了一種便于實施的，可以精確控制檢測器溫度的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0024]本發(fā)明采用的裝置包括:封閉腔體、CT探測器、溫度傳感器、控制器、加熱裝置及其熱源，其中:
[0025]封閉腔體作為溫度調(diào)節(jié)器；CT探測器、溫度傳感器置于封閉腔體內(nèi)；加熱裝置對封閉腔體進行加熱；控制器根據(jù)溫度傳感器的檢測結果，通過調(diào)節(jié)加熱裝置，對封閉腔體的加熱量進行閉環(huán)控制，從而控制CT探測器的溫度恒定。
[0026]進一步地:封閉腔體由具有開口的金屬殼體和覆蓋該開口的碳纖維板構成。
[0027]加熱裝置是設置在封閉腔體側面的加熱帶。
[0028]CT探測器懸掛在封閉腔體之內(nèi)，并用熱阻大的材料與金屬殼體連接。
[0029]溫度傳感器采用大熱阻的材料固定在金屬殼體之內(nèi)。
[0030]本發(fā)明采用的方法包括步驟:
[0031]I)使用金屬材料構成具有腔體的封閉腔體，作為溫度調(diào)節(jié)器；
[0032]2)將CT探測器和溫度傳感器置于封閉腔體內(nèi)；
[0033]3)對封閉腔體加熱，使熱量通過空氣傳導和熱輻射傳遞到CT探測器和溫度傳感器上；
[0034]4)根據(jù)溫度傳感器的檢測結果，對封閉腔體加熱量進行閉環(huán)控制，從而控制CT探測器的溫度恒定。
[0035]在所述步驟3)中，在構成封閉腔體的金屬材料的外表面連接加熱帶，通過給該加熱帶加熱的方式對封閉腔體進行加熱，通過控制調(diào)節(jié)該加熱帶的功率來調(diào)節(jié)傳遞給封閉腔體的熱量。
[0036]本發(fā)明的創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在整體的結構和測量控制方式。
[0037]下面結合附圖詳細說明。
[0038]圖1所示為本發(fā)明的結構設計。由若干金屬支架4構成的金屬殼體和碳纖維板2形成了一個具有大熱容的封閉腔體3，并且將其它不受控的熱源隔離在封閉腔體3之外，從而保證了封閉腔體3內(nèi)的溫度不被外界影響。在金屬殼體側面的加熱帶5用于控制封閉腔體3內(nèi)的溫度，通過控制加熱帶5的功耗便可以調(diào)整在不同的環(huán)境溫度下的封閉腔體3內(nèi)的溫度。7為不可控熱源，需要將其熱量隔離在腔體之外。
[0039]由于設計上使用大熱容的腔體，使得加熱帶5的功耗調(diào)整將不會使腔體有大的溫度波動。CT探測器6被懸掛在封閉腔體3之內(nèi)，并且用熱阻大的材料與金屬殼體連接，這樣便可保證溫度不會直接經(jīng)過低熱阻的路徑快速傳遞到CT探測器6，因而進一步降低了由于金屬殼體的溫度的變化導致的溫度波動。溫度傳感器I同樣采用大熱阻的材料固定在封閉腔體3之內(nèi)，由于其與被控的CT探測器6采用了同樣的熱量接收方式，并且安裝在相同的恒溫腔體之內(nèi)，所以其可以真實準確地反映CT探測器6的溫度。由此可以通過溫度檢測的結果來動態(tài)地調(diào)整加熱帶5的功耗，從而達到對CT探測器溫度的精準閉環(huán)控制。
[0040]實現(xiàn)閉環(huán)控制需要采用控制器，控制器采用一個ARM處理器，用于控制ADC芯片采集溫度傳感器的溫度信息，根據(jù)實際溫度與目標溫度的差異控制調(diào)節(jié)加熱帶導通占空比來調(diào)節(jié)加熱帶的輸出功率，使得封閉腔體的輸入熱量和散熱的量平衡，達到溫度穩(wěn)定。
【權利要求】
1.一種閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的裝置，其特征在于: 該裝置包括封閉腔體、CT探測器、溫度傳感器、控制器、加熱裝置及其熱源，其中: 所述封閉腔體作為溫度調(diào)節(jié)器； 所述CT探測器、溫度傳感器置于封閉腔體內(nèi)； 所述加熱裝置對封閉腔體進行加熱； 所述控制器根據(jù)溫度傳感器的檢測結果，通過調(diào)節(jié)加熱裝置，對封閉腔體的加熱量進行閉環(huán)控制，從而控制CT探測器的溫度恒定。
2.如權利要求1所述的閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的裝置，其特征在于: 所述封閉腔體由具有開口的金屬殼體和覆蓋該開口的碳纖維板構成。
3.如權利要求1所述的閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的裝置，其特征在于: 所述加熱裝置是設置在封閉腔體側面的加熱帶。
4.如權利要求1所述的閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的裝置，其特征在于: 所述CT探測器懸掛在封閉腔體之內(nèi)，并用熱阻大的材料與金屬殼體連接。
5.如權利要求1所述的閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的裝置，其特征在于: 所述溫度傳感器采用大熱阻的材料固定在金屬殼體之內(nèi)。
6.一種閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的方法，其特征在于包括步驟: 1)使用金屬材料構成具有腔體的封閉腔體，作為溫度調(diào)節(jié)器； 2)將CT探測器和溫度傳感器置于封閉腔體內(nèi)； 3)對封閉腔體加熱，使熱量通過空氣傳導和熱輻射傳遞到CT探測器和溫度傳感器上； 4)根據(jù)溫度傳感器的檢測結果，對封閉腔體加熱量進行閉環(huán)控制，從而控制CT探測器的溫度恒定。
7.根據(jù)權利要求6所述的閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的方法，其特征在于: 在所述步驟3)中，在構成封閉腔體的金屬材料的外表面連接加熱帶，通過給該加熱帶加熱的方式對封閉腔體進行加熱。
8.根據(jù)權利要求7所述的閉環(huán)實施的精確控制CT探測器溫度的方法，其特征在于: 通過控制調(diào)節(jié)該加熱帶的功率來調(diào)節(jié)傳遞給封閉腔體的熱量。
【文檔編號】G05D23/20GK103713669SQ201310741388
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權日:2013年12月27日
【發(fā)明者】周宇, 付詩農(nóng), 任敬軼 申請人:賽諾威盛科技（北京）有限公司