防辐射自动跟踪防护帘装置的制作方法

本发明涉及到单片机技术，电机调速技术、光栅尺传感技术、限位开关和无线遥控技术，主要用于医用X线摄影时辅助防辐射自动跟踪防护。

背景技术：

在X线摄影时，如果过量的X射线照射，会影响生理机能，甚至导致严重后果，而通常在X线摄影时，患者通常要穿戴或覆盖铅防护衣裙、围脖，存在穿戴麻烦、易于滑脱、影响医生操作，容易引起交叉感染，工作效率低。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种防辐射自动跟踪防护帘装置，该装置具有防辐射自动跟踪定位和手动调节升降功能，实现对患者在进行X射线摄影时的敏感部位防辐射保护，性能稳定，满足所有医院X射线摄影工作。

实现本发明目的的技术方案是：

一种防辐射自动跟踪防护帘装置，主要由光栅尺传感器和与该传感器连接的主控模块、无线遥控模块、电机驱动模块、支架、限位模块构成。

所述光栅尺传感器，根据患者站位及待拍摄X射线部位，调节光栅尺传感位置，自动读取患者拍摄部位，该位置信号可以通过光栅尺传感器反馈给自动升降调节模块，自动调节上、下防护帘升降，实现防护帘精确遮挡定位。

所述主控模块，主要由单片机、按键组成，通过输入接口采集到感应光栅尺传感器的信号，通过输出接口分别跟上升帘、下降帘相连的光栅尺传感器相连，自控制上、下防护帘升降；通过操作按键控制面板，按相应操作按钮，实现上、下防护帘单独升降或一起升降，可以调节电机升降速度。

所述无线控制模块，利用无线传输原理，通过手持遥控器，操作相应功能按钮，将功能按钮命令信号通过无线接收模块传递给主控模块，实现对上、下防护帘升降调节控制或者微调。

所述电机驱动模块，是将一种5V控制信号跟12V电机工作电路实现转换的功能模块。在对上、下防护帘升降调节过程中，主控模块发出的5V脉宽调制信号通过光耦转换，输出信号用来控制工作电源为12V的继电器开或关，即接通电机工作或停止，5V脉宽调制信号可以周期性或非周期性给出，根据脉宽特性，调节电机快慢。

所述支架为一套万向安装底座和固定安装支架，用于安装光栅尺传感器，包括检测X光拍摄部位定位的光栅尺传感装置和调节上、下防护帘升降的光栅尺传感装置，支架顶部和底部安装限位开关，支架底部安装工作电机。

所述限位模块，是一种能够检测上、下边界位置并传递限位信号的功能模块，在防护帘升降过程中，一旦接近或超出边界位置，就能检测到升降过程是否超出最顶端或最底端，同时反馈该限位信号给主控模块。

本发明装置还包括用于安装主控模块、操作按键面板、光栅尺传感装置、升降传输带以及定制设计的支架等功能模块的专用机柜。机柜提供静电保护、接地端子，机柜设计考虑了散热、防尘，满足医用环境要求。

本发明采用了单片机技术、电机调速技术、光栅尺传感技术以及无线遥控技术，设计专门的机械结构装置，安装铅防护板，实现X射线自动跟踪防护；采用光栅尺传感器，自动读取患者拍摄部位，调节X射线摄影位置，并反馈给自动升降调节模块，实现防护帘精确遮挡定位；通过主控模块，操作控制面板，按相应操作按钮，实现上、下防护帘异步升降或同步升降，可以调节电机升降速度；通过无线遥控模块，操控遥控器相应按钮，通过无线接收模块接收控制信号，传递给主控模块，可以调节上、下防护帘单独升降或一起升降；通过电机驱动模块，将5V脉宽调制信号通过光耦电路输出12V继电器工作所需控制信号，驱动12V电机正常工作；通过支架，安装光栅尺传感装置，固定传输带、限位开关和工作电机；通过限位模块，检测升降过程最顶端和最底端。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、能够根据患者或体检人员站位及X射线拍摄部位，自动定位调整光栅尺传感装置感应位置，并自动反馈给主控模块，通过主控模块，获取准确防护位置信号，并通过输出接口控制光栅尺升降调节装置，自动调节上、下防护帘升降距离，精确定位人体防护区域，避免X射线辐射。

2、可以通过主控模块的按键面板或手持遥控器，进行手动升降调节，确保无拍摄部位免受X射线照射。

3、本装置操作简单，性能稳定可靠，可广泛用于各类医院放射科室X射线拍摄时防辐射保护使用，可以提高X射线拍摄效率，避免医患纠纷，实现医院和谐。

附图说明

图1为防辐射自动跟踪防护帘结构示意图；

图2为防辐射自动跟踪防护帘的实施示意图；

图3为自动识别跟踪装置实施示意图。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明一种防辐射自动跟踪防护帘装置，主要由光栅尺传感器3和与该传感器3连接的主控模块、无线遥控模块、电机驱动模块、支架、限位模块构成。其中：

光栅尺传感器，根据患者站位及待拍摄X射线部位，调节光栅尺传感位置，自动读取患者拍摄部位，该位置信号可以通过光栅尺传感器反馈给自动升降调节模块，自动调节上、下防护帘4升降，实现防护帘4精确遮挡定位。

主控模块，主要由单片机、按键组成，通过输入接口采集到感应光栅尺传感器3的信号，通过输出接口分别跟上升帘、下降帘4相连的光栅尺传感器3相连，自控制上、下防护帘4升降；通过操作按键控制面板2，按相应操作按钮，实现上、下防护帘4单独升降或一起升降，可以调节电机升降速度。

无线控制模块，利用无线传输原理，通过手持遥控器，操作相应功能按钮，将功能按钮命令信号通过无线接收模块传递给主控模块，实现对上、下防护帘4升降调节控制或者微调。

电机驱动模块，是将一种5V控制信号跟12V电机工作电路实现转换的功能模块。在对上、下防护帘4升降调节过程中，主控模块发出的5V脉宽调制信号通过光耦转换，输出信号用来控制工作电源为12V的继电器开或关，即接通电机9工作或停止，5V脉宽调制信号可以周期性或非周期性给出，根据脉宽特性，调节电机9快慢。

支架为一套万向安装底座5和固定安装支架，用于安装光栅尺传感器3，包括检测X光拍摄部位定位的光栅尺传感器3和调节上、下防护帘4升降的光栅尺传感装置3，支架顶部和底部安装限位开关，支架底部安装工作电机9。

限位模块，是一种能够检测上、下边界位置并传递限位信号的功能模块，在防护帘升降过程中，一旦接近或超出边界位置，就能检测到升降过程是否超出最顶端或最底端，同时反馈该限位信号给主控模块。

本发明装置还包括用于安装主控模块、操作按键面板2、光栅尺传感装置3、升降传输带以及定制设计的支架等功能模块的专用机柜。机柜提供静电保护、接地端子，机柜设计考虑了散热、防尘，满足医用环境要求。

本发明实施案例如图3所示。医院在给患者或体检人员进行X射线拍摄工作时，除了所拍摄部位之外，必须严格对其它未拍摄的关键部位，譬如下体、头部、眼睛等进行防辐射保护，在进行防辐射保护时，可以通过该发明装置进行具体实施。

在案例所示位置安装防辐射自动跟踪防护帘装置，根据现场情况，调节摆放位置，确保该发明装置能够跟X射线拍摄装置配合工作，同时接通电源，完成初始化工作，并检查遥控器电池电量和防护帘是否挂好。

在进行X射线拍摄时，当患者或体检人员站位好后，医院工作人员根据患者或体检人员所拍摄部位，调节感应装置的光栅尺传感装置3定位，一旦调节好后，该光栅尺传感装置3所定位好的位置检测信号可以自动反馈给主控模块，主控模块可以将收到的位置检测信号传递给升降装置的光栅尺升降调节模块，自动调节上、下防护帘4升降，实现防护帘4精确遮挡定位。

当X射线工作人员需要对上、下防护帘4进行微调或升降高度手动调节时，可以通过主控模块上的操作按键面板或无线遥控模块的手持遥控器，操作相应调节功能按钮，对上、下防护帘4升降进行手动位置调节及定位，可以手动操作，对上、下防护帘4单独升降或一起升降，在工作开始，可以进行初始复位。

一旦上、下防护帘升降到顶部或底部时，由安装在支架上的限位模块的限位检测开关进行限位检测，检测到已经到达顶端或底端时，有相应信息提示，如果达到顶端就禁止继续往上调节，如果达到底端就禁止往下进行调节。

在升降调节时，通过主控模块发出脉宽调制信号，该信号通过电机驱动模块，将5V脉宽调制信号通过光耦合电路转换输出控制12V继电器工作电路开或关，即接通电机工作或停止。通过脉宽调制，实现对电机的调速控制。

该发明装置主要用于医用X射线拍摄时防辐射保护用，可以实现快速的升降调节和自动跟踪定位保护，能够提高医院X射线拍摄效率，避免医患纠纷。

上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案、实施过程和有益效果作进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。