超声波原理和维修 共55页PPT资料

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《超声波》PPT课件

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例如:钟摆振动。
谐振方程
• y=Acon(ωt+φ)
y—质点的位移 A—振幅 ω—角频率 φ—初相位
阻尼振动: 在阻力作用下的简谐运动。
振动过程中受到阻力的振动,振幅逐渐减小,直至振动停止。
机械波:
机械振动在弹性介质中的传播过程 • 产生机械波必须具备的两个条件: • (1)作机械振动的波源 • (2)能传播机械振动的弹性介质
超声波的衰减
• 扩散衰减 超声波的扩散衰减仅取决于波阵面的形状,与介质的
性质无关。 • 散射衰减
散射衰减与材质的晶粒密切相关,当材质晶粒粗大时, 散射衰减严重,被散射的超声波沿着复杂的路径传播到 探头,在屏上引起林状回波(又叫草波),使信噪比下 降,严重时噪声会湮没缺陷波。 • 吸收衰减
由于介质中质点间内磨擦(即粘滞性)和热传导引起 超声波的衰减 • 通常所说的介质衰减是指吸收衰减与散射衰减,不包括 扩散衰减。以线衰减系数μ表示。
体中传播)

(三)表面波R:沿介质表面传播,质点作椭圆运动,椭圆长轴垂直于波的传播方向,
椭圆短轴平行于波的传播方向,可视为纵波和横波的合成。(又称瑞利波)

(四)板波: 在板厚与波长相当的薄板中传播的波。可分为SH波和兰姆波。
波的类型
超声波的传播特性
• 波长与声速
C= λ f
CL > Ct >CR
y= A cosω(t-x/c) X
y=
A X
cosω(t-x/c)
超声波的波动特性
• 波的叠加 • 波的干涉 • 驻波
.振动频率、振幅和传播速度相同而传播方向相反的两列波叠加时,就产生驻
波。比如水波碰到岸边反射回来时,前进和反射波的叠合就产生驻波。

超声波技术原理

超声波技术原理
超声波的特性
具有直线传播、反射、折射、干涉等特性,可在固体、液体 和气体中传播。
超声波的分类
按频率分类
可分为低频超声波(20-200千赫兹)、中频超声波(200-2000千赫兹)和高 频超声波(2000-20000千赫兹)。
按波形分类
可分为纵波、横波、表面波和板波等。
超声波的传播特性
传播速度
在同一种介质中,超声波的传播速度与普通声波 相同,但在不同介质中传播速度会有所不同。
应用范围
广泛应用于腹部、妇产科、心血管、颅脑等领域,如B超、彩色多 普勒超声等。
工业清洗与加工
工业清洗
超声波技术利用空化作用和声波振动,对物体表面和内部的污垢进 行高效清洗。
加工原理
通过换能器将高频电信号转换为超声波振动,在液体中产生空化效 应,形成局部高压、高温的液体射流,对物体表面进行清洗。
应用范围
设备成本
超声波设备通常较为昂贵,尤 其是一些高精度的设备,限制 了其在一些领域的应用。
操作难度
超声波技术的操作需要专业知 识和技能,对操作者的要求较 高,也增加了其应用的难度。
未来发展方向
智能化
高分辨率化
随着人工智能和机器学习技术的发展,超 声波技术将更加智能化,能够实现自动识 别、自动诊断等功能。
广泛应用于机械、电子、化工、航空航天等领域的清洗和加工,如清 洗电路板、去除焊接残留物等。
05
超声波技术的挑战与未来发展
技术挑战
信号干扰
超声波在传播过程中容易受到环 境噪声和其他电磁信号的干扰,
影响信号的准确性和稳定性。
穿透能力和分辨率
超声波的穿透能力和分辨率之 间存在一定的矛盾,难以同时 实现高穿透力和高分辨率。

超声课件ppt

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探头维护
定期清洁和保养探头,保持其 性能和精度。
图像显示及分析方法
图像调节
通过调节亮度、对比度、焦距等参数,优化 图像质量。
图像测量
使用测量工具对图像进行测量,获取病灶大 小、距离等信息。
图像冻结
将动态图像冻结,以便进行分析和诊断。
诊断分析
结合临床资料和其他检查结果,进行诊断分 析。
04
常见疾病的超声诊断
泌尿系统疾病的超声诊断
肾结石
超声可见肾脏内强回声团伴声影,可 随体位变化移动。
肾囊肿
超声可见肾脏内无回声区,壁薄、内 壁光滑。
输尿管结石
超声可观察输尿管扩张、结石梗阻部 位有较强回声团伴声影。
前列腺增生
超声可观察前列腺体积增大、中央沟 变浅。
妇科疾病的超声诊断
子宫肌瘤
子宫内膜异位症
超声可见子宫形态失常、回声不均匀,肌 瘤部位回声增强。
接收电路
接收探头拾取的反射回的超声 波,将其转化为电信号。
信号处理电路
对接收到的信号进行处理,如 放大、滤波、数据转换等。
图像显示电路
将处理后的信号转化为图像, 显示在屏幕上。
探头及使用方法
探头类型
分为凸阵探头、线阵探头和相 控阵探头等。
探头选择
根据检查部位和目的选择合适 的探头。
探头使用
将探头放置在检查部位,调整 探头角度和焦点等参数。
诊断准确率高
随着超声技术的不断发展,超声诊断的准 确率不断提高,对于一些常见病和多发病 的准确率已经非常高。
超声诊断的限度及未来发展
技术限制
虽然超声诊断具有很多优点,但 是其也受到一些技术上的限制。 例如,对于一些肥胖、疤痕、气 体等干扰因素,超声检查的图像

超声波工作原理图

超声波工作原理图

超声波工作原理图
超声波在医学中常用于医学诊断和检查,其工作原理如下图所示。

[插入超声波工作原理图]
超声波由发射器产生,然后经过介质传播,最后被接收器接收。

超声波发射器和接收器通常是一个共同的装置,称为超声探头。

超声波的发射器通常是由压电晶体构成的,当施加电压时,晶体会振动产生超声波。

超声波通过介质传播时,会发生多次反射和折射。

根据反射和折射的特性,可以通过接收器接收到反射回来的超声波,并转化为电信号。

接收到的电信号经过放大和处理后,可以生成超声波图像。

超声波图像可以显示出被检查物体的内部结构和组织。

不同组织的密度和声阻抗不同,所以它们在超声波传播中会引起不同的反射。

根据这些反射的信号强度和时间延迟,可以得到被检查物体的图像。

超声波在医学中有很多应用,例如检查胎儿、内脏器官、血管等。

其工作原理简单而有效,而且不会对人体产生有害影响,因此被广泛使用。

超声成像原理与技术.pptx

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晶片的振动模式
• 伸缩振动(厚度、长度、径向) • 切变振动(厚度切变、面切变) • 弯曲振动(厚度弯曲,长度弯曲) • 能陷振动 • 在临床中,不同器官组织要用不同的探头。 • 这是学习超声诊断十分重要的技术。
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五、探头的分类
• (一)、按工作原理分 • 脉冲回波探头 • 多普勒式探头 • (二)、按结构分 • 机械探头与电子探头 • (三)、按用途分 • 眼科、腹部、妇产科等 • (四)按振子单元数分单元探头,多元探头(线阵、
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第二节 超声探头(换能器)
• 一、作用:机械能与电能相互转换完成发射或接收超声波的任务 • 二、结构:换能器、壳体、电缆、其它部件(如电机、位置检测器)等。
主体(压电振子、吸收层、保护层)与壳体(外壳、电缆、接插部件) 两部分。 • 三、原理:发射超声波和接收超声波 压电效应:晶片施力在端面上出现电荷。 逆压电效应:晶片上施加正弦交变电压引起 晶片振动,发射超声波。 • 四、压电材料与压电振子 压电材料物理上都是弹性体,物理特性方向各异,有的方向有压电效应, 有的方向无。 • 压电材料:压电单晶体(天然石英、电石类,人工制造硫酸锂,铌酸 锂),压电陶瓷(许多不同单晶体构成,一定温度范围有压电效应,如
不同的位置反射回波强弱用一条曲线表示,该曲线称为
超声心动曲线。
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三、M型超声诊断仪的基本结构
• 主控电路: • 接收电路: • 发射电路: • TGC: • 深度扫描电路: • 点阵时表电路: • 时间扫描电路: • 探头: • 显示器: • 电源:
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多参数M型超声心动图仪 (书187页)

第9章超声波传感器及应用55页PPT

第9章超声波传感器及应用55页PPT

3.超声波的反射和折射
超声波从一种介质传播到另一介质,在 两个介质的分界面上一部分能量被反射 回原介质,叫做反射波,另一部分透射 过界面,在另一种介质内部继续传播, 则叫做折射波。这样的两种情况分别称 之为声波的反射和折射,
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波的反射和折射
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(1)反射定律
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各种双晶直探头
焦距范围:5~40mm, 频率范围: 2.5~5MHz,钢中折射角:45 ~70
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表面波
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2.声速、波长与指向性
(1)声速 纵波、横波及表面波的传播速度取决于
介质的弹性系数、介质的密度以及声阻 抗。
介质的声阻抗Z等于介质的密度ρ和声速 c的乘积,即
Z=ρc
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常用材料的密度、声阻抗与声速(环境温 度为0℃)
材料 钢
密度 ρ(103kg·m-
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2.可闻声波
美妙的音乐可使人陶醉。
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3.超声波
蝙蝠
能发出和 听见超声 波。
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超声波与可闻声波不同, 它可以被聚焦,具有能量集中 的特点。
超声波加湿器
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超声波雾化器
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声波的波型
(1)纵波—质点振动方向与波的传播方向一 致的波。
1—超声源 2—轴线 3—指向角 4—等强度线
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指向角θ与超声源的直径D、以及波长λ
之间的关系为
sinθ= 1.22λ/D

超声知识详细版.ppt

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第三章 医学超声仪器
物体的机械振动产生波,波的频率取决于物 体的振动频率。频率范围在2×104~ 3×108赫兹的 波称为超声波。
一个多世纪前,科学家们就发现石英等晶体 薄片具有“压电效应”。1928年,R.W.Wood等 人首先应用超声波作为生物学方面的研究手段。 本世纪四十年代,Firestone等人开创了利用超声 波诊断疾病的先例,将工业无损伤检测用的超声 脉冲回波技术,即类似于现代雷达或声纳的回波 测距技术,移用到医院诊断方面,也就是A型超 声仪器,开创了超声显像诊断的历史。.精品课件.9源自A型超声仪器工作原理方框图
.精品课件.
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同步电路(主控振荡器)产生同步脉冲来
同时触发发射电路和扫描电路,使两者同时工 作。发射电路在同步电路发出的触发脉冲作用 下,产生高频振荡波,一方面将此波送入放大 电路进行放大,加至示波器的垂直偏转板上显 示发射波;另一方面激励探头产生一次超声振 荡,并进入人体。人体组织反射回来的微弱的 回波信号经探头接收并转换成电脉冲后,由接 收电路放大、检波后,送至示波器的垂直偏转 板上并显示出来。另外,在同步脉冲作用下, 在示波器的水平偏转板上加时基锯齿波电压— 扫描电压,使荧光屏上显现出回波的波形与变 化。
.精品课件.
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M型超声心动图的产生原理
.精品课件.
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上图是M超的简要方框图。其原理与A超基本相 同,只是同步电路控制发射电路与深度扫描电路同时
工作,回波信号为辉度调制。为便于测量,原来采用
照相机将图像照相后再进行测量的方法逐渐淘汰,现 在一般采用由微机控制,利用CRT电视监视器显示图 像,并能够储存和自动测量的超声心动图仪。
.精品课件.
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3. 电子直线扫描
与机械扫描不同,电子扫描仪的探头是由许

医学超声原理第二讲--超声波的一般概念PPT课件

医学超声原理第二讲--超声波的一般概念PPT课件
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•A •B •C
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二、超声波的分类
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二、超声波的分类
• 表面波:当介质表面受到交变应力作用时,沿介 质表面传播的波称为表面波,表面波是瑞利最早 提出的,也叫瑞利波。
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Diving grebe creates surface waves
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表面波
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表面波
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二、超声波的分类
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一、机械振动与机械波
3、波速 波动在弹性介质中,单位时间内所传播的距离
称为波速,用c表示。常用单位为米/秒(m/s〕 或千米/秒(km/s).波速、波长和频率的定义 可得
c= λ•f ,或者 波速=波长×频率
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参数之间的关系
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一、机械振动与机械波
(四)、次声波,声波,超声波 频率在20-20 000Hz 之间的机械波为声波 低于该频率的为次声波,高于的为超声波
超声波的特点: 1)方向性好; 2)能量高,与频率的平方成正比; 3)传播特性,反射,折射,衍射,散射等特性; 4)穿透力强;
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声波的定义
• 声波(Sound Wave或Acoustic Wave)是声音 的传播形式。声波是一种机械波,由物体(声源 )振动产生,声波传播的空间就称为声场。在气 体和液体介质中传播时是一种纵波,但在固体介 质中传播时可能混有横波。人耳可以听到的声波 的频率一般在20赫兹至20000赫兹之间。
同 凡是能承受拉伸或者压缩应力的介质都
可以传播纵波,固体可以承受拉伸应力所 以可以传播纵波,液体或者气体不能承受 拉伸应力,但是可以承受压缩应力,所以 也可以传播纵波。
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二、超声波的分类
➢ 横波:振动方向与波的传播方向垂直 只有固体才能承受剪切应力,液体与气体不
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二、超声波的使用方法及注意事项
1、超声波的基本使用方法:
(1)准备开机 将套有尼龙套的喷丝板放在清洗支架上,再将支架放入水槽。 根据喷丝板支架的长度,调整限位开关位置,使振头行程正 好满足清洗要求。
调整振头前后位置,使振头的辐射面正好在工件中心。调整 振头前后高度使振头的辐射面与喷丝板的最高点间隙保持在 2—4毫米左右,不碰撞,不摩擦为宜。 打开进水阀进水,调节溢水阀,使振头入水约10mm— 15mm,调节进水阀使系统进出水平衡。
(2)位置标志条只在清洗槽的右下方设置,而其左下方未有安 装位置标识条,这样就使左右位置检测光电可以在机架实际所 处的不同位置时分别输出具有代表其左右位置信息的状态动作: 断开或闭合; (3)由以上分析可知,装在移动机架上的两个聚能式换能器在 随同机架一起从左至右、再从右至左的不断往复中来对清洗槽 内的所有物件进行清洗。而其在移动过程中是停止机架上的前 后两个聚能式换能器工作的,只有当定位位置到达后,即聚能 式换能器对准在物件上方后,再进行开启并计;待单板清洗时 间到达后,便停止物件上方的聚能式换能器工作,机架带动聚 能式换能器继续向左或向右移动,当机架位置到达了下一个定 位点后,聚能式发生器再次开启,依次往复,直至总设定的超 声时间到达后,系统停止工作。
五、清洗槽与控制柜及发生器的插件端子连接图:
连接至三相 移动电动机
连接至用于限 制机架左右移 动的行程开关
下面四个插件 端子分别连接 四个换能器 (分别是上面 移动架上的两 个聚能式换能 器,和平面底 下处于左右位 置的两个分布 式换能器)
连接至用于确 定机架移动正 确点位置的定 位检测接近开 关,及用于判 定机架左右位 置的光电开关
换能器的工作原理简介:
( 1 )换能器的组成材料是压电陶瓷晶片。由压电陶瓷的 物理属性可知,当其两极所加的驱动电压频率等于压电陶 瓷的固有振荡频率时,压电晶片将会发生机械共振;反之, 如果压电陶瓷两端未加驱动电压,而在陶瓷晶片的共振板 上施加等于其固有频率的机械振动波能时,将压迫晶片产 生共振,使得其两端在压电陶瓷的机械能转换为电能后, 产生与之成正比的电压信号; ( 2 )由换能器产生的约15KHz超声波机械振动波能,通过 变幅杆振幅放大,再由超声波振动棒进行振幅二级放大后 传给振头以做高频机械振动;振头振动所产生的高频机械 能通过纯净水做为作用力媒介来对被清洗物件进行超声波
六、左右移动机构中的定位接近开关图片:
定位感应接近开关 (用于移动电机在 左右移动过程中感 知为所需短暂定位 停留而设置的定位 螺杆的位置信号,其 感知后会在该点停留 一个时间段,其停留 的具体时间由“单块 清洗时间继电器”的 设定时间来确定,通 常为两分钟左右)
定位螺杆 (为移动电 机左右移动 过程中所需 短暂定位停 留而设置的 定位螺杆)
三相移动电动机
触动臂(用于 碰触左右反位 开关)
左反位行程开关 (当机架移动到 左极限并且使碰 触臂碰触到左反 位开关后,移动 电机开始反向运 转,机架上的聚 能式换能器也随 之向右移动)
左右移动机构中的左右超限行程开关图片:
左右超限开关(此常 闭触点串联在PLC的电 源供电回路中。当支 架的左右移动,而左 右反位开关失控时, 超限了的支架就会使 左右超限开关被清洗 槽内壁碰触而动作保 护)
喷丝板定位俯视图片:
聚能式 换能器 振头
定位点依次类推
实际定位点A-2 实际定位点A-1 实际定位点A
左右移动机构中的左右位置感知光电开关图片:
右边位置标志条 (只有在清洗槽 的右边下方设置位 了置标志条)
起到对移动机架左 右位置感知作用的 对射接受一体化光 电开关
左右移动机构中的左反位开关和移动电机图片:
超声波原理和维修
讲授者:王振云
讲义指南
一、超声波的用途和基本构成; 二、超声波的使用方法及注意事项; 三、超声波发生器的组成结构及器件检测; 四、超声波控制系统的电路分析; 五、如何使用编程器对发生器进行简易设置; 六、超声波系统的常见故障分析。
一、超声波的用途和基本构成
1、超声波清洗机主要是用于组件中对喷 丝板、过滤芯等零部件的清洗,使这些被 清洗的部件最终达到组件安装时所必需的 清洁指标。 2、超声波清洗系统主要是由电气控制系 统、机械移动机构和纯水的给排系统三部 分组成。 3、电气控制系统主要是由PLC控制系统、超
内部是换能 器核心部件
振头(连接 在振动棒上)
AB 左右超限开关
被清洗部件喷 丝板
换能器核心部件图片:
换能器负极(此 线在发生器内部 与外壳连接)
变幅杆(用于 振幅放大作用)
换能器正极(此处输入 由超声波发生器逆变匹 配后送来约1700V的高 频驱动电压,其频率为 15KHz左右)
内部由四片压电陶瓷晶片 和一个共振板组成
(1)对射接收一体式光电开关是用于感知移动机构所处在清洗 槽的左右位置。当跟随移动机架一起移动的一体式光电开关所 经过处未有遇到右边位置标志条时(即移动机架处于清洗槽的 左边,此时无遮挡物处于此光电对射空间),该光电输出一个 闭合状态给PLC,由PLC内部程序可以确定此时该移动机构正处 于清洗槽的左边位置,于是PLC输出相应的动作点,使控制驱动 清洗槽左边平面下分布式换能器的超声波发射器停止工作,而 使控制驱动清洗槽右边平面下换能器的超声波发射器保持或开 始工作。而控制驱动处于移动机架上的前后两个聚能式换能器 的发生器无论移动机架在任何非超限位置总是处在工作状态。 其如此的作用是防止上下同时相对超声而作用于被清洗物件的 清洁效果由于其超声作用方向的相反而互相削弱乃至完全抵消;
功率大小显示条
通讯接口(主要 用于连接编程器)
超声波发生器组合图片:
聚能式发生器A (控制移动机架 上的前换能器)
聚能式发生器B (控制移动机架 上的后换能器)
分布式发生器A (控制清洗槽平面 下方左边的换能器)
分布式发生器B (控制清洗槽平面 下方右边的换能器)
三、聚能式换能器整体图片:
散热风扇
声波发射器和换能器三部分组成。
一、超声波控制柜图片:
PLC控制器
PLC控制式控制柜内部器件分布图
控制操作按钮界面图
二、超声波发生器单机图片:
LED 显示屏(正常工作 时可以显示工作频率、 工作电流和故障代码; 当连接编程器时可以 显示各种需要设置的 参数 )
运行指示灯电源开关Fra bibliotek超声按钮
报警指示灯 电源指示灯
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