3. Амплітудно-частотна характеристика уз перетворювачів і її параметри.

4. Тепловий захист рентгенівських трубок, його розрахунок.

При застосуванні рентгенівського контролю якості виробів важливим є завдання забезпечення оптимального теплового режиму анода рентгенівської трубки. Паспортні дані застосовуваних для контролю трубок містять, здебільшого, вимоги до теплових характеристик їх роботи, але в кожному конкретному випадку слід оцінювати тепловий режим, виходячи з потужності, яку споживають трубки, та типу системи охолодження. В сучасних рентгенівських апаратах використовуються конвективні системи охолодження, основані на фізичному явищі переносу тепла між поверхнею твердого тіла і рідиною або газом з примусовим рухом холодоагента (проточне охолодження) або з природним, зокрема, шляхом створення значних поверхонь теплообміну (радіатори).

В основі розрахунку систем, що працюють за принципом конвективного теплообміну, лежить закон Ньютона, згідно якого потужність, що відводиться з поверхні, пропорційна площі цієї поверхні і різниці між її температурою та холодоагенту .

Коефіцієнт тепловіддачі , що входить в це рівняння, залежить від значного .числа факторів (теплофізичні властивості холодоагента, режим його руху, форма та розміри охолоджуваної поверхні тощо), і піддається теоретичному визначенню лише в небагатьох випадках. Таким чином, задача розрахунку систем охолодження зводиться до визначення коефіцієнта тепловіддачі.

Для визначення цього коефіцієнта зазвичай використовують критеріальні рівняння. Це здебільшого емпіричні залежності, котрі пов'язують між собою деякі безрозмірні комплекси (критерії), що складаються з величин, які характеризують процес тепловіддачі.

При описі стаціонарного конвективного теплообміну використовуються такі критерії:

Нуссельта:

, що містить шуканий коефіцієнт і характеризує інтенсивність тепловіддачі;

Прандтля:

, що є характеристикою теплофізичних властивостей холодоагента;

Рейнольдса:

, що описує гідродинамічний режим потоку холодоагента, котрий може бути ламінарним, перехідним або турбулентним;

Грасгофа:

, що характеризує інтенсивність звичайної конвекції; (в цих виразах, - визначаючий лінійний розмір системи; , , , - теплофізичні параметри холодоагентів, відповідно теплопровідність, температуропровідність, кінематична в'язкість, температурний коефіцієнт об'ємного розширення; - характерна швидкість потоку холодоагента; g - прискорення сили тяжіння; -,-різниця температур охолоджуваної поверхні і холодоагента).

Між критеріями для конкретних випадків теплообміну існує зв'язок. Так, наприклад, для прямоточних труб в технічній літературі подається таке критеріальне рівняння

де індекс р або с означає відповідно, що теплофізичні параметри при знаходженні критеріїв є характерні для рідини або стінки труби; – коефіцієнт, що залежить від довжини l, від характерного розміру системи і від числа Рейнольда; К – поправочний коефіцієнт, який враховує зменшення коефіцієнта тепловіддачі при різних числах Рейнольда. Для турбулентного режиму К=1 і зменшується в перехідному режимі.

Схема системи охолодження анода рентгенівської трубки проточною рідиною

Суть задачі теплового охолодження: потрібно визначити такі параметри холодоагента і режим його руху, які б для заданої конфігурації системи охолодження відводили задану теплову потужність.

Для розв’язку потрібно задатися параметрами рідини. Алгоритм розрахунку:

1. Спочатку визначити Re.

; .

– швидкість руху рідини в центральній трубці, – в кільцевому зазорі.

– площа поперечного перерізу трубки, – площа перерізу кільцевого зазору.

– об’ємна витрата (л/хв) рідини.

Окремо розраховується задача охолодження торця, і окремо – циліндричної стінки.

2. З таблиць знаходять Pr для заданої температури рідини і для заданої температури анода.

3. Обчислюють Nu, знаходять коефіцієнт α, який підставляють у формулу потужності.

4. Вираховують потужність окремо для торця і для бокової стінки, додають їх і порівнюють результат з тепловою потужністю трубки. Теплова потужність трубки повинна бути меншою.

5. Розрахувати і побудувати АФХ, АЧХ і ФЧХ по такій структурній схемі системи обробки сигналів і передавальних функціях кожної ланки: аперіодична ланка 1-го порядку, яка охоплена додатнім зворотнім зв'язком: W₁(p)= ; W₂(р) = 1

№3