一种pet探测器的风机转速调节系统

专利摘要:
本实用新型提供了一种PET探测器的风机转速调节系统，包括设于PET探测器内的出风设备，风机转速调节系统还包括：计算机设备，与PET探测器远程连接，形成针对出风设备的期望转速的控制指令；微控制单元，安装于PET探测器内，与计算机设备通信连接，接收控制指令，并基于期望转速形成一PWM信号；光耦设备，与微控制单元及出风设备连接，接收PWM信号，并转发PWM信号的占空比至出风设备；出风设备基于占空比生成期望转速下的空气流。采用上述技术方案后，可结合使用环境灵活调节风机转速，适用性高。
公开号:CN214335248U
申请号:CN202120363267.2U
申请日:2021-02-08
公开日:2021-10-01
发明作者:陈汉生；余李；王武斌；赵晓坤
申请人:Minfound Medical Systems Co Ltd；
IPC主号:G01T1-29

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及医疗设备领域，尤其涉及一种PET探测器的风机转速调节系统。
[n0002] 正电子发射型断层仪(Positron Emission Tomography,PET)是对正电子示踪剂的探测设备，具有极高灵敏度和精准的定量功能。PET设备已经成为肿瘤、神经和心血管系统疾病诊断，临床分期和疗效评估的最佳影像技术。PET探测器(Detector)是PET等分子成像设备的重要组成部分。PET探测器的材料组合、结构设计和性能直接影响PET等分子成像设备在临床和科研中应用，探测器的优劣直接决定着PET系统的好坏。
[n0003] PET探测器使用时，将产生大量的热量，因此，需要在PET探测器上设有出风设备，工作时产生空气流，以消散PET探测器内的热量。现有技术中，出风设备上电后，其内部风扇转速固定且不可调节，无法监测PET探测器的内部状态，也无法得知该转速形成的空气流是否满足散热需求或转速过剩。
[n0004] 因此，需要一种新型的PET探测器的风机转速调节系统，可灵活调节PET探测器的出风设备的风机转速，操作性和实用性极强。
[n0005] 为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种PET探测器的风机转速调节系统，结合使用环境灵活调节风机转速，适用性高。
[n0006] 本实用新型公开了一种PET探测器的风机转速调节系统，包括设于PET探测器内的出风设备，
[n0007] 风机转速调节系统还包括：
[n0008] 计算机设备，与PET探测器远程连接，形成针对出风设备的期望转速的控制指令；
[n0009] 微控制单元，安装于PET探测器内，与计算机设备通信连接，接收控制指令，并基于期望转速形成一PWM信号；
[n0010] 光耦设备，与微控制单元及出风设备连接，接收PWM信号，并转发PWM信号的占空比至出风设备；
[n0011] 出风设备基于占空比生成期望转速下的空气流。
[n0012] 优选地，出风设备与微控制单元通信连接，以反馈自身的实际风机转速至微控制单元。
[n0013] 优选地，光耦设备连接至一5V电压端；
[n0014] 出风设备包括风扇和鼓风机，风扇和鼓风机连接至一3.3V电压端。
[n0015] 优选地，风扇和鼓风机分设于PET探测器的两侧。
[n0016] 优选地，出风设备包括驱动模块及风机；
[n0017] 驱动模块接收占空比，并基于占空比和满载电流生成一驱动电流；
[n0018] 风机与驱动模块连接，接收驱动电流，以基于占空比和满载风机转速生成期望转速。
[n0019] 优选地，计算机设备内存储有一风机转速温度对应表，记录有PET探测器的实际温度与期望转速的对应关系；
[n0020] 计算机设备与PET探测器的温度传感器通信连接，接收PET探测器的实际温度，使得控制指令基于风机转速温度对应表形成。
[n0021] 采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
[n0022] 1.PWM信号传输时稳定且抗干扰能力强，维持风机转速的稳定性；
[n0023] 2.风机转速随时可控，且可基于环境温度和PET探测器内部温度灵活调节。
[n0024] 图1为符合本实用新型一优选实施例中PET探测器的风机转速调节系统的结构示意图；
[n0025] 图2为符合本实用新型一优选实施例中PET探测器的风机转速调节系统的电路连接示意图。
[n0026] 以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。
[n0027] 这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[n0028] 在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[n0029] 应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
[n0030] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[n0031] 在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[n0032] 在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
[n0033] 参阅图1，为符合本实用新型一优选实施例中PET探测器的风机转速调节系统的结构示意图，在该实施例中，风机转速调节系统包括有设置在PET探测器内的出风设备，当出风设备上电时，出风设备内的风机转动，形成空气流，且空气流向PET探测器的外部流动，从而将PET探测器的内部热量带出，降低PET探测器的温度。为对该风机的转速进行灵活可调，本实施例中的风机转速调节系统还包括计算机设备、微控制单元及光耦设备。计算机设备作为风机转速系统的上位机，与PET探测器远程连接，例如计算机设备可与PET探测器设置在同一房间内，基于网线或无线网络连接。在计算机设备内，具有一交互界面，该交互界面向用户提供输入期望转速的接口，用户可输入期望转速的具体值，接收到期望转速后，计算机设备将形成一控制指令，并下发至微控制单元。微控制单元，如MCU，安装在PET探测器内，通过与计算机设备通信连接接收控制指令，且微控制单元与计算机设备的通信连接基于一通信协议，满足两者的稳定通信连接，以及对控制指令的可识别读写。根据该控制指令，微控制单元将形成一PWM信号，具体地，微控制单元内存储有出风设备的满载风机转速，即出风设备的最大转速，基于所接收到的期望转速，微控制单元计算期望转速与满载风机转速的比值，以作为PWM信号的占空比。光耦设备与微控制单元及出风设备通信连接，微控制单元形成的PWM信号发送至光耦设备，由光耦设备转发至出风设备，利用该光耦设备的隔离性，使得PWM信号单向传输，具有极佳的抗干扰能力。继而，光耦设备将转发PWM信号的占空比至出风设备，出风设备基于该占空比生成关于满载风机转速期望转速，从而在控制指令形成后，在出风设备处达到以期望转速转动的效果，从而在不同的期望转速下，出风设备的空气流的流速也不同，散热效果相应地变化。
[n0034] 通过上述配置，PET探测器内的出风设备的风机转速可调且实时响应，当PET探测器的温度不高，例如刚启动时，环境温度较低等时，可采用较小的转速，节省能耗，而当PET探测器的温度升高，例如长时间使用，环境温度较高时，可采用较大的转速，提高散热能力。
[n0035] 参阅图2，风机转速调节系统的电路设计中，出风设备还与微控制单元通信连接，出风设备最终形成的风机实际转速将反馈至微控制单元内，微控制单元接收到风机实际转速后，将与期望转速比较，若风机实际转速等于或基本等于期望转速，表示该实施例中风机转速调节系统的鲁棒性较佳；若风机实际转速大于期望转速，则可略微降低期望转速，直至将风机实际转速调整为原期望转速；若风机实际转速小于期望转速，则可略微增加期望转速，直至将风机实际转速调整为原期望转速。通过上述反馈机制，可对风机实际转速实时响应和调整，以更进一步地调节风机转速。
[n0036] 进一步地，光耦设备连接至一5V电压端；出风设备包括风扇和鼓风机，例如风扇和鼓风机的数量均为2件，风扇和鼓风机连接至一3.3V电压端，以分别向光耦设备、出风设备功能。优选地，风扇和鼓风机分设于PET探测器的两侧，形成PET探测器内部不影响的空气流。
[n0037] 上述任一实施例中，光耦设备可以是光耦合器，是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。
[n0038] 对于出风设备侧风机实际转速的调节，具体实现如下。出风设备内包括驱动模块及风机，驱动模块自微控制单元接收PWM信号的占空比，可以理解的是，该占空比为一比例。驱动模块内存储有风机的满载风机转速以及对应于该满载风机转速的满载电流，基于该占空比，驱动模块将占空比乘以满载电流，生成一驱动电流，并将驱动电流发送至风机，风机接收到驱动电流后，由于驱动电流已小于满载电流，因此实现风机基于占空比和满载风机转速的期望转速。因此，利用PWM脉冲信号的稳定可调，对于风机实际转速可精细化地线性调节。
[n0039] 优选地或可选地，计算机设备内存储有一风机转速温度对应表，记录有PET探测器的实际温度与期望转速的对应关系。计算机设备与PET探测器的温度传感器通信连接，接收PET探测器的实际温度，并在对应关系内查找实际温度关联到的期望转速，使得控制指令基于风机转速温度对应表形成，用户可无需手动输入期望转速，实现全自动调节。该风机转速温度对应表可由经验学习所得，具体地，当出风设备未启动下，接收PET探测器的实际温度，以及PET探测器所处环境的环境温度。当PET探测器上电后，实时监测PET探测器的实时温度，并在更新后的实时温度较初始的实时温度上升一阶梯温度，例如2℃、3℃等，逐级调节期望转速，直至PET探测器的实时温度回落至初始的实时温度，并记录下该状态下的期望转速，从而实现在某一升高的实际温度下，所对应的可将实际温度下降至期望温度的期望转速，同时计算该期望转速与满载转速的比例，作为PWM信号的参考占空比。多次试验后，便可得到不同温度区间下，所对应的期望转速的风机转速温度对应表。该风机转速温度对应表将被导入至计算机设备内，并加以利用。
[n0040] 应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

权利要求:
Claims (6)
[0001] 1.一种PET探测器的风机转速调节系统，包括设于PET探测器内的出风设备，其特征在于，
所述风机转速调节系统还包括：
计算机设备，与所述PET探测器远程连接，形成针对所述出风设备的期望转速的控制指令；
微控制单元，安装于所述PET探测器内，与所述计算机设备通信连接，接收所述控制指令，并基于所述期望转速形成一PWM信号；
光耦设备，与所述微控制单元及出风设备连接，接收所述PWM信号，并转发所述PWM信号的占空比至所述出风设备；
所述出风设备基于所述占空比生成所述期望转速下的空气流。
[0002] 2.如权利要求1所述的风机转速调节系统，其特征在于，
所述出风设备与所述微控制单元通信连接，以反馈自身的实际风机转速至所述微控制单元。
[0003] 3.如权利要求1所述的风机转速调节系统，其特征在于，
所述光耦设备连接至一5V电压端；
所述出风设备包括风扇和鼓风机，所述风扇和鼓风机连接至一3.3V电压端。
[0004] 4.如权利要求3所述的风机转速调节系统，其特征在于，
所述风扇和鼓风机分设于所述PET探测器的两侧。
[0005] 5.如权利要求1所述的风机转速调节系统，其特征在于，
所述出风设备包括驱动模块及风机；
所述驱动模块接收所述占空比，并基于所述占空比和满载电流生成一驱动电流；
所述风机与所述驱动模块连接，接收所述驱动电流，以基于所述占空比和满载风机转速生成所述期望转速。
[0006] 6.如权利要求1所述的风机转速调节系统，其特征在于，
所述计算机设备内存储有一风机转速温度对应表，记录有所述PET探测器的实际温度与所述期望转速的对应关系；
所述计算机设备与所述PET探测器的温度传感器通信连接，接收所述PET探测器的实际温度，使得所述控制指令基于所述风机转速温度对应表形成。

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120363267.2U|CN214335248U|2021-02-08|2021-02-08|一种pet探测器的风机转速调节系统|CN202120363267.2U| CN214335248U|2021-02-08|2021-02-08|一种pet探测器的风机转速调节系统|