ГОСТ 22091.4-86
Приборы рентгеновские. Методы измерения напряжения рентгеновской трубки

ГОСТ 22091.4-86

Группа Э29

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ПРИБОРЫ РЕНТГЕНОВСКИЕ

Методы измерения напряжения рентгеновской трубки

X-Ray devices. The methods of measuring of the valtage of X-Ray tube

МКС 19.100
ОКП 63 6600

Дата введения 1987-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 28 февраля 1986 г. N 456 дата введения установлена 01.01.87

Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 03.10.91 N 1586

ВЗАМЕН ГОСТ 21817.2-76, ГОСТ 22091.4-76

ПЕРЕИЗДАНИЕ.


Настоящий стандарт распространяется на рентгеновские трубки и устанавливает следующие методы измерения напряжения рентгеновской трубки (для импульсных рентгеновских трубок - напряжения анода):

метод измерения постоянного напряжения микроамперметром с добавочным резистором;

метод измерения постоянного напряжения киловольтметром;

метод измерения постоянного, переменного и пульсирующего напряжения вольтметром с делителем напряжения;

метод измерения переменного, пульсирующего и постоянного напряжения вольтметром, включенным в первичную обмотку высоковольтного трансформатора источника напряжения рентгеновской трубки.

Общие требования к измерению и требования безопасности - по ГОСТ 22091.0-84.

Стандарт соответствует публикации МЭК 52 в части метода измерения напряжения шаровым измерительным разрядником.

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ МИКРОАМПЕРМЕТРОМ С ДОБАВОЧНЫМ РЕЗИСТОРОМ

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ МИКРОАМПЕРМЕТРОМ С ДОБАВОЧНЫМ РЕЗИСТОРОМ

1.1. Аппаратура

1.1.1. Измерения следует проводить на установках, электрические схемы которых должны соответствовать схемам подключения рентгеновских трубок, приведенным в ГОСТ 22091.0-84, при этом функциональная электрическая схема измерителя напряжения ИП2, приведенная на черт.1, должна соответствовать ГОСТ 22091.0-84 ( приложения 1, 3, 4, 5), а приведенная на черт.2 - ГОСТ 22091.0-84 (приложение 2).

- добавочный резистор; - защитный резистор; - шунтирующий резистор, - микроамперметр

Черт.1

, - добавочные резисторы; , - защитные резисторы; - шунтирующий резистор; - микроамперметр

Черт.2

1.1.2. Аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТ 22091.0-84 и настоящего раздела.

1.1.3. Сопротивления резисторов измерителя напряжения должны удовлетворять следующим требованиям:

для измерителя напряжения, приведенного на черт.1:

;

для измерителя напряжения, приведенного на черт.2:

; ; ,

где - внутреннее сопротивление микроамперметра, Ом;

, …, - сопротивления резисторов, Ом.

Сопротивления должны быть выбраны с погрешностью, %, в пределах:

±6 - для добавочных резисторов;

±10 - для защитных резисторов;

±2 - для шунтирующих резисторов.

1.2. Подготовка и проведение измерений

1.2.1. Измерительную установку подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.

1.2.2. Режим работы рентгеновской трубки устанавливают в соответствии с техническими условиями (ТУ) на трубки конкретных типов.

1.2.3. Измеряют ток.

1.3. Обработка результатов

1.3.1. Напряжение рентгеновской трубки следует определять: для измерителя напряжения, приведенного на черт.1, по формуле

;

для измерителя напряжения, приведенного на черт.2, по формуле

,

где - измеренное значение тока, А;

- напряжение рентгеновской трубки, В.

1.4. Показатели точности измерений

1.4.1. Погрешность измерения напряжения рентгеновской трубки находится в интервале ±8% (с 01.01.88 - ±5%) с установленной вероятностью 0,95.

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ КИЛОВОЛЬТМЕТРОМ

2.1. Аппаратура

2.1.1. Измерение следует проводить на установках, электрические схемы которых должны соответствовать схемам подключения рентгеновских трубок, приведенным в ГОСТ 22091.0-84 (приложения 1, 3, 4, 5) при этом в качестве измерителя напряжения ИП2 применяют киловольтметр.

2.1.2. Аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТ 22091.0-84.

2.2. Подготовка и проведение измерений

2.2.1. Подготовка к измерениям должна соответствовать требованиям пп.1.2.1 и 1.2.2.

2.2.2. Измеряют напряжение рентгеновской трубки.

2.3. Показатели точности измерений

2.3.1. Погрешность измерения напряжения рентгеновской трубки находится в интервале ±8% (с 01.01.88 - ±5%) с установленной вероятностью 0,95.

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ПЕРЕМЕННОГО И ПУЛЬСИРУЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ВОЛЬТМЕТРОМ С ДЕЛИТЕЛЕМ НАПРЯЖЕНИЯ

3.1. Аппаратура

3.1.1. Измерение следует проводить на установках, электрические схемы которых должны соответствовать схемам подключения рентгеновских трубок, приведенным в ГОСТ 22091.0-84, при этом функциональная электрическая схема измерителя напряжения ИП2, приведенная на черт.3, должна соответствовать ГОСТ 22091.0-84 (приложения 1, 3, 4, 5), а приведенная на черт.4 - ГОСТ 22091.0-84 (приложение 2).

, - резисторы делителя; - вольтметр

Черт.3

… - резисторы делителя; - вольтметр

Черт.4

3.1.2. Аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТ 22091.0-84 и настоящего раздела.

3.1.3. Сопротивления резисторов делителя должны отвечать следующим требованиям:

для измерителя напряжения, приведенного на черт.3:

;

для измерителя напряжения, приведенного на черт.4:

;
;
,

где - внутреннее сопротивление вольтметра, Ом;

… - сопротивление резисторов, Ом.

Реактивные составляющие сопротивлений резисторов во всей области рабочих частот не должны превышать 10% их активной составляющей.

Сопротивления резисторов должны быть выбраны с погрешностью, %, в пределах:

±6 - для резисторов и ;

±2 - для резисторов и .

3.1.4. Для измерения постоянного напряжения рентгеновской трубки следует применять вольтметр постоянного тока; для измерения переменного и пульсирующего напряжения - амплитудный вольтметр.

Погрешность измерения амплитудного вольтметра не должна выходить за пределы:

±6% - при измерении напряжений продолжительностью включения не менее 2 с;

±8% - при измерении напряжений продолжительностью включения менее 2 с.

Допускается для измерения постоянного напряжения применять амплитудный вольтметр при условии выполнения требований, установленных в п.1.4.1.

3.2. Подготовка и проведение измерений

3.2.1. Измерительную установку подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией на установку.

3.2.2. Устанавливают режим работы рентгеновской трубки, соответствующий указанному в ТУ на трубки конкретных типов.

3.2.3. Измеряют напряжение на выходе делителя.

3.3. Обработка результатов

3.3.1. Напряжение рентгеновской трубки следует определять: для измерителя напряжения, приведенного на черт.3, по формуле

;

для измерителя напряжения, приведенного на черт.4, по формуле

,

где - напряжение на выходе делителя, В.

3.4. Показатели точности измерений

3.4.1. Погрешность измерения напряжения рентгеновской трубки с установленной вероятностью 0,95 находится в интервале:

для постоянного напряжения ±8% (с 01.01.88 - ±5%);

для переменного и пульсирующего напряжения продолжительностью включения не менее 2 с ±9% (с 01.01.88 - ±5%);

для переменного и пульсирующего напряжения продолжительностью включения менее 2 с ±10% (с 01.01.88 - ±8%).

4. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО, ПУЛЬСИРУЮЩЕГО И ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВОЛЬТМЕТРОМ, ВКЛЮЧЕННЫМ В ПЕРВИЧНУЮ ОБМОТКУ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ

4.1. Аппаратура

4.1.1. Измерения следует проводить на установках, электрические схемы которых должны соответствовать схемам подключения рентгеновских трубок, приведенным в ГОСТ 22091.0-84 (приложения 1, 2, 3), при этом функциональная электрическая схема подключения вольтметра должна соответствовать черт.5-8.

Черт.5

Черт.6

Черт.7

Черт.8

Примечание к черт.5-8. - высоковольтный трансформатор; - выпрямитель; - вольтметр

4.1.2. Аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТ 22091.0-84 и настоящего раздела.

4.1.3. Вольтметр должен быть проградуирован в соответствии с требованиями, установленными в приложении 1.

4.1.4. Изменение выходного напряжения источника высокого напряжения при заданных напряжении на первичной обмотке высоковольтного трансформатора и токе рентгеновской трубки не должно выходить за пределы ±6%.

4.2. Подготовка и проведение измерений

4.2.1. Измерительную установку подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией.

4.2.2. Режим работы рентгеновской трубки устанавливают в соответствии с ТУ на трубки конкретных типов.

4.2.3. Измеряют напряжение на первичной обмотке высоковольтного трансформатора.

4.2.4. По градуировочному графику, построенному в соответствии с указаниями, приведенными в приложении 1, определяют значение напряжения рентгеновской трубки.

4.3. Показатели точности измерений

4.3.1. Погрешность измерения напряжения рентгеновской трубки находится в интервале с установленной вероятностью 0,95:

±9% - при продолжительности включения напряжения не менее 2 с;

±10% - при продолжительности включения напряжения менее 2 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (обязательное). ГРАДУИРОВКА ВОЛЬТМЕТРА, ВКЛЮЧЕННОГО В ПЕРВИЧНУЮ ОБМОТКУ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ИСТОЧНИКА НАПРЯЖЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное

1. Измерительную установку подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией на установку.

2. Режим работы рентгеновской трубки устанавливают в соответствии с ТУ на трубки конкретных типов.

3. Вольтметром измеряют напряжение на первичной обмотке высоковольтного трансформатора и соответствующее ему напряжение рентгеновской трубки методом, приведенным в приложении 2.

4. Строят градуировочные графики зависимости напряжения рентгеновской трубки от напряжения на первичной обмотке высоковольтного трансформатора для значений токов рентгеновской трубки, установленных в ТУ на трубки конкретных типов.

Среднеквадратическое значение отклонения погрешности построения градуировочного графика должно быть не более 2% и вычисляться по формуле

,

где - отклонение по вертикали -й экспериментальной точки от построенной кривой, кВ;

- количество экспериментальных точек;

- значение напряжения, для которого определяется погрешность, кВ.

Градуировочный график должен быть выполнен так, чтобы погрешность считывания информации с графика была не более 1% и вычислялась по формуле

%,

где - значение напряжения, считываемое с графика, в делениях масштабной сетки.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (справочное). МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТОЯННОГО, ПУЛЬСИРУЮЩЕГО И ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОЙ ТРУБКИ ШАРОВЫМ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ РАЗРЯДНИКОМ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

1. Аппаратура

1.1. Измерения следует проводить на установках, электрические схемы которых должны соответствовать схемам подключения рентгеновских трубок, приведенным в ГОСТ 22091.0-84, при этом функциональные электрические схемы измерителей ИП2 должны соответствовать:

при измерении постоянного и пульсирующего напряжения - черт.1 (ГОСТ 22091.0-84, приложения 1, 3) и черт.2 (ГОСТ 22091.0-84, приложение 2);

при измерении положительной полуволны переменного напряжения - черт.3 (ГОСТ 22091.0-84, приложение 1), черт.4 (ГОСТ 22091.0-84, приложение 3), черт.5 (ГОСТ 22091.0-84, приложение 2).

При измерении отрицательной полуволны переменного напряжения в измерителях напряжения (черт.1-5) вентиль должен быть включен в обратном направлении.

Черт.1

Черт.2

Черт.3

Черт.4

Черт.5

Примечание к черт.1-5

- вентиль; , - ограничительные резисторы;

- шаровой измерительный разрядник.

1.2. Аппаратура должна соответствовать требованиям ГОСТ 22091.0-84 и настоящего раздела.

1.3. Шаровые измерительные разрядники должны быть вертикального или горизонтального типов с шарами диаметром 12,5 и 25 см.

Шары измерительных разрядников должны быть изготовлены из меди или латуни. Допускается изготовление шаров, у которых только часть поверхности в местах возникновения разрядов выполнена из меди или латуни. Поверхность шаров должна быть чистой и сухой и очищенной от лаков, смазки и других защитных покрытий.

Шаровой измерительный разрядник должен иметь устройство перемещения одного из шаров. Скорость уменьшения расстояния между шарами должна быть не более 2 мм/с.

Значения разрядных напряжений в зависимости от расстояния между поверхностями шаров приведены в таблице.

Разрядные напряжения шаровых измерительных разрядников для нормальных атмосферных условий - давление 101,3 к Па (760 мм рт.ст.), температура окружающего воздуха 293 К (20°С)

Расстояние между шарами, см	Разрядное напряжение, кВ, для
	шаров диаметром 12,5 см		шаров диаметром 25 см
	черт.1, 3, 4	черт.2, 5	черт.1, 3, 4	черт.2, 5
0,5	16,8	16,8
0,6	19,9	19,9
0,7	23,0	23,0
0,8	26,0	26,0
0,9	28,9	28,9
1,0	31,7	31,7	31,7	31,7
1,2	37,4	37,4	37,4	37,4
1,4	42,9	42,9	42,9	42,9
1,5	45,5	45,5	45,5	45,5
1,6	48,1	48,2	48,1	48,1
1,8	53,5	53,7	53,5	53,5
2,0	59,0	59,4	59,0	59,0
2,2	64,5	65,0	64,5	64,5
2,4	70,0	70,5	70,0	70,0
2,6	75,0	75,6	75,5	75,5
2,8	80,0	80,6	81,0	81,0
3,0	85,0	85,7	86,0	86,0
3,5	97,0	98,2	99,0	99,0
4,0	108,0	110,0	112,0	113,0
4,5	119,0	121,0	125,0	126,0
5,0	129,0	132,0	137,0	138,0
5,5	138,0	142,0	149,0	150,0
6,0	146,0	152,0	161,0	162,0
6,5	154,0	161,0	173,0	174,0
7,0	161,0	170,0	184,0	185,0
7,5	168,0	179,0	195,0	196,0
8,0	174,0	187,0	206,0	207,0
9,0	185,0	203,0	226,0	229,0
10,0	195,0	217,0	244,0	248,0
11,0		229,0	261,0	267,0
12,0		241,0	275,0	286,0
13,0			289,0	303,0
14,0			302,0	320,0
15,0			314,0	336,0
16,0			326,0	352,0
17,0			337,0	367,0
18,0			347,0	381,0
19,0			357,0	394,0
20,0			366,0	407,0
22,0				431,0
24,0				452,0

Расстояние от окружающих предметов до точки пересечения поверхности высокопотенциального шара измерительного разрядника с осью симметрии, проходящей через оба шара, должно быть больше расстояния между шарами в момент пробоя (далее - разрядное расстояние) не менее чем в 12 раз для шаров диаметром 12,5 см и в 10 раз - для шаров диаметром 25 см.

Расстояние от точки пересечения поверхности высокопотенциального шара с осью симметрии, проходящей через оба шара, до токопроводящих частей окружающих предметов должно быть не менее двух диаметров шаров независимо от расстояния между ними, а до изоляционных конструкций - не менее 1,6 диаметра шара.

1.4. Сопротивления ограничительных резисторов для схем, приведенных на черт.1, 3, 4, должны быть:

не более 5 Ом на 1 В измеряемого напряжения - при использовании шарового измерительного разрядника с шарами диаметром 12,5 см;

не более 3 Ом на 1 В измеряемого напряжения - при использовании шарового измерительного разрядника с шарами диаметром 25 см.

Для схем, приведенных на черт.2, 5, сумма сопротивлений ограничительных резисторов должна соответствовать требованиям данного пункта и должно выполняться неравенство

.

1.5. Вентиль должен сохранять технические характеристики при воздействии обратного напряжения и импульсов тока, возникающих при разряде.

2. Подготовка и проведение измерений

2.1. Измерительную установку подготавливают к работе в соответствии с эксплуатационной документацией на установку.

2.2. Между шарами устанавливают расстояние, превышающее разрядное расстояние.

2.3. Режим работы рентгеновской трубки устанавливают соответствующий указанному в ТУ на трубки конкретных типов.

2.4. Шары сближают до возникновения между ними разряда.

2.5. Регистрируют разрядное расстояние.

2.6. Проводят не менее трех разрядов между шарами с интервалом не менее 60 с.

Вычисляют среднеарифметическое значение разрядных расстояний.

Значения разрядных расстояний должны быть в пределах ±3% среднеарифметического значения. Если это условие не будет соблюдено, следует произвести еще три разряда.

2.7. По таблице определяют соответствующее разрядное напряжение.

3. Обработка результатов

3.1. Напряжение рентгеновской трубки , кВ, следует определять по формуле

,

где - разрядное напряжение, кВ;

- атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.);

- температура воздуха, К;

- коэффициент, равный

.

4. Показатели точности измерений

4.1. Погрешность измерения переменного, пульсирующего и постоянного напряжения рентгеновской трубки находится в интервале ±5% с установленной вероятностью 0,95.