[发明专利]壳体、高压罐以及用于操作高压罐的方法

说明书

本发明公开了一种壳体、高压罐以及用于操作高压罐的方法。提出了一种用于高压罐(9)的壳体，该壳体具有在一侧上敞开的锅炉(1)和封闭锅炉的电路板盖(2)，其中至少一个应变仪(4)布置在电路板盖(2)上或电路板盖(2)中，使得应变仪(4)随着印刷电路板盖(2)的由压力引起的变形而膨胀或压缩。类似地，本发明提出了一种具有这种类型的壳体的用于X射线发射器(10)的高压罐(9)以及一种相关联的操作方法。本发明的优点在于可以容易且可靠地确定用于高压罐(9)的壳体中的不被允许的压力。

技术领域

本发明涉及一种用于高压生成罐的壳体。该壳体具有锅炉和电路板盖，锅炉在一侧敞开，电路盖板封闭锅炉。本发明还涉及具有这种类型的壳体的用于生成高压的高压罐。本发明还涉及一种用于操作高压罐的相关联的方法。

背景技术

当生成X射线辐射时，需要高压罐(也缩写为HVT)来生成用于X射线发射器的高压。HVT经常被实施在锅炉设计中，该锅炉设计具有填充有液体绝缘介质的金属壳体。因此，一方面，生成X射线辐射所需的高压可以在小的安装空间内得以实现。另一方面，由于液体绝缘介质(例如，绝缘油)的高热容量，电气部件的所产生的热量损失可以被液体绝缘介质有效地吸收，并且在存在温度差的情况下通过液体绝缘介质的对流而被分布。在这样的情况下，绝缘油变热并膨胀。

已知的矿物绝缘油具有700-950ppm/K的热膨胀系数。由于绝缘油不能被压缩，在X射线发射器和HVT中需要补偿绝缘油的体积变化的一个可能的结构(例如，膨胀容器、缓冲罐)。弹性膨胀罐是已知的。所谓的膨胀罐通常由具有绝缘性能的耐油膜材料(腈、硅等)制成。由于膨胀的绝缘油的压力，膜片变形并被压缩，从而提供压力补偿。

由于这种补偿机制，HVT锅炉内的内部压力随着温度升高而被避免，其中实际上，然而自然地，只有有限的膨胀体积是可用的。如果可用的电子温度传感器发生故障或者膜的功能受损或受限(例如，基本设置不正确或者由于老化效应(例如导致补偿膜变硬))，则在锅炉中生成这样的高压会使锅炉爆裂。因此，根据压力容器的通例，充油锅炉必须至少短暂地承受可能出现的压力的三倍大压力。

如果将具有二维封闭电路板盖的薄壁深拉锅炉与电气接口功能(电源线、测量信号、连接技术等)一起使用，则锅炉的变形已经由锅炉内轻微的正压力(特别是由于热量的生成)触发。

HVT的功能受到以下风险的影响：

-发生剪切力，其可能严重损坏密封件；这可能导致绝缘油漏出。

-如果其他安全功能(隔膜、温度传感器)失效，则内部压力可以升高，直到锅炉爆裂。

-即使在极小的机械张力的情况下，电路板盖的接口功能的多个部分也会受到损害或严重损坏。

-在三倍于最大操作压力的情况下，进行高压生成设备的紧凑性测试，以确保在使用寿命期间不会发生绝缘油损失。

不被允许的高压可以通过压力传感器来确定，压力传感器直接测量锅炉中的压力。然而，外部空气压力必须在后侧(相对压力测量)被提供给压力传感器，由此压力传感器必须不可避免地被嵌入到锅炉壁中，这需要额外的开口和外延的电缆。

备选地，绝缘油的绝对压力也可以在封闭的锅炉中被测量，然而需要两个传感器：一个用于绝缘油，另一个用于周围大气。当生产高压生成罐时，这会导致匹配和精度问题。

为了安全起见，在大多数情况下，因而整合一个额外的用于紧急关闭的压力开关(＝锅炉壁上的另一个开口)。然而，压力开关是一个机械部件，其对于开关转矩具有相应的高压容差。而且，机械式压力开关只适用于约为0.5bar的最小压力差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高压罐的壳体、一种高压罐和一种用于操作高压罐的方法，其能够检测壳体内部的压力差。