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基于E类功率放大器的双频超声治疗系统研究 预览
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作者 张敏 张元良 李瑞品 《医疗卫生装备》 CAS 2019年第6期16-20,共5页
目的:针对现有超声治疗仪存在的问题,设计一种基于E类功率放大器的双频超声治疗系统。方法:该系统采用E类功率放大器驱动超声换能器,通过DDS芯片AD9850实现E类功率放大器信号驱动,并采用开关电源芯片LM2576HV-ADJ实现E类功率放大器的功... 目的:针对现有超声治疗仪存在的问题,设计一种基于E类功率放大器的双频超声治疗系统。方法:该系统采用E类功率放大器驱动超声换能器,通过DDS芯片AD9850实现E类功率放大器信号驱动,并采用开关电源芯片LM2576HV-ADJ实现E类功率放大器的功率调节;通过DGUS串口屏完成人机交互。运用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ实现系统的软件设计。结果:双频超声治疗系统的性能较好,不仅可以实现输出功率调节,还可以保证输出频率和输出波形符合设计要求。结论:该系统能够实现对超声频率和超声输出波形的精确控制,为今后双频超声治疗系统的研究提供重要参考。 展开更多
关键词 E类功率放大器 双频超声 超声治疗系统 超声换能器 超声治疗
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超声波热量表积分仪系统
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作者 杨兴智 周宇 +2 位作者 郑海燕 李义军 杨倩 《仪表技术》 2019年第8期33-35,共3页
目前,国内外大部分超声波热量表均使用相位时差来计算流量,但顺水或逆水测量中间存在切换过程,需要通过模拟开关转换,导致测量效率不高。因此,设计了高效测量超声波热量表积分仪系统,并阐述其工作原理。系统主要以授时模块作为记录时间... 目前,国内外大部分超声波热量表均使用相位时差来计算流量,但顺水或逆水测量中间存在切换过程,需要通过模拟开关转换,导致测量效率不高。因此,设计了高效测量超声波热量表积分仪系统,并阐述其工作原理。系统主要以授时模块作为记录时间测量的起始信号,以TDC-GP2芯片负责接收超声信号调理模块处理后的触发信号,根据授时模块中的起始时间直接计算出超声波在流体中的传播时间,仅需记录超声波在流通中传播的时间,而不必进行初始测量时间的记录;同时,利用超声波在顺水和逆水中传播速度不同,有序完成对顺水时间、逆水时间的测量,最后,通过时差法的原理公式即可计算出管道中的流量,明显缩短了系统运算时间并提高了处理效率。 展开更多
关键词 热量表 超声波 相位时差 超声换能器
基于微型阵列换能器的复合多角度平面波超快速超声成像 预览
3
作者 唐雨嘉 崔崤峣 +4 位作者 李章剑 杨晨 蔡黎明 吕加兵 焦阳 《中国医疗器械杂志》 2019年第5期313-317,共5页
超声内窥镜成像多使用传统聚焦超声成像技术,成像帧率较低,难以满足临床部分对成像速率要求较高的应用需要。在近年来的热点研究领域中,平面波超快速成像技术可以获得较高的成像帧率,并保证成像的质量。因此,该文提出一种基于微型线阵... 超声内窥镜成像多使用传统聚焦超声成像技术,成像帧率较低,难以满足临床部分对成像速率要求较高的应用需要。在近年来的热点研究领域中,平面波超快速成像技术可以获得较高的成像帧率,并保证成像的质量。因此,该文提出一种基于微型线阵超声换能器的平面波超快速成像技术,并通过仿真计算和仿体实验验证了该方法的有效性。实验结果表明,应用在平面波超快速成像的微型换能器,设计时需要充分考虑阵元宽度与阵元个数的配合,才能获得良好的平面波成像效果。这为今后在介入式超声成像、超声内窥镜等环境下进行平面波超快速成像奠定了基础。 展开更多
关键词 超快速成像 超声平面波 微型超声换能器
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超声换能器表面温度测量与影响因素分析 预览
4
作者 张靖 冯磊 +1 位作者 梁振士 郑威 《中国医疗设备》 2019年第4期58-61,79共5页
目的研究影响超声换能器表面温度的主要因素和一般规律。方法根据超声诊断设备相关国家标准中换能器表面温度测试项目提出的要求和试验方法,采用红外成像和热电偶测量相结合的方法,对换能器表面温度进行测量,围绕超声换能器设计结构和... 目的研究影响超声换能器表面温度的主要因素和一般规律。方法根据超声诊断设备相关国家标准中换能器表面温度测试项目提出的要求和试验方法,采用红外成像和热电偶测量相结合的方法,对换能器表面温度进行测量,围绕超声换能器设计结构和超声诊断设备工作模式两个方面,进行与换能器表面温度相关性的分析。结果在空气中静置和仿组织体模法工作状态下,与其他扫描模式换能器相比较,相控阵换能器表面温升最高,B+CFM或B+CFM+PW的复合模式换能器表面测得最大温升的几率最高。结论超声换能器设计结构、超声诊断设备工作模式与换能器表面温度关系密切,为降低超声换能器表面温度过高带来的使用风险,需要相关生产、使用和技术监管环节加以关注。 展开更多
关键词 超声换能器 超声诊断设备 弹性成像 仿组织材料
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Ultrasound Imaging of Pipeline Crack Based on Composite Transducer Array
5
作者 Shou-Peng Song Ying-Jie Ni 《中国机械工程学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第5期25-34,共10页
Cracks, especially small cracks are di cult to be detected in oil and gas transportation pipelines buried underground or covered with layers of material by using the traditional ultrasonic inspection techniques. There... Cracks, especially small cracks are di cult to be detected in oil and gas transportation pipelines buried underground or covered with layers of material by using the traditional ultrasonic inspection techniques. Therefore, a new com?posite ultrasonic transducer array with three acoustic beam incidence modes is developed. The space model of the array is also established to obtain the defect reflection point location. And the crack ultrasound image is thus formed through a series of small cubical elements expanded around the point locations by using the projection of binariza?tion values extracted from the received ultrasonic echo signals. Laboratory experiments are performed on a pipeline sample with di erent types of cracks to verify the e ectiveness and performance of the proposed technique. From the image, the presence of small cracks can be clearly observed, in addition to the sizes and orientations of the cracks. The proposed technique can not only inspect common flaws, but also detect cracks with various orientations, which is helpful for defect evaluation in pipeline testing. 展开更多
关键词 COMPOSITE TRANSDUCER ARRAY ULTRASOUND imaging CRACK NDT&E
相控阵超声换能器延时法则可视化分析 预览
6
作者 高世凯 韩冬 +1 位作者 安宏庆 李学雷 《航天制造技术》 2018年第5期52-56,共5页
针对相控阵超声检测技术延时法则的直观性问题,采用数学建模方法,建立并分析研究二维、三维空间中相控阵超声换能器声束延时法则数学模型。同时建模分析凹凸曲面构件中的延时法则。通过可视化处理方法,得出相控阵超声换能器延时法则的... 针对相控阵超声检测技术延时法则的直观性问题,采用数学建模方法,建立并分析研究二维、三维空间中相控阵超声换能器声束延时法则数学模型。同时建模分析凹凸曲面构件中的延时法则。通过可视化处理方法,得出相控阵超声换能器延时法则的直观量化结果,为选取相控阵检测技术的最优化工艺参数提供了理论依据。 展开更多
关键词 相控阵 超声换能器 延时法则 可视化 数学模型
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离焦量对激光超声测厚信号影响的理论和实验研究 预览
7
作者 贾中青 张振振 姬光荣 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2017年第B12期7-12,共6页
搭建了一套金属厚度测量系统,其中激光器用于激励产生超声波,激光干涉仪和压电换能器分别用于接收激励产生的超声纵波信号。根据激光超声产生的机理,建立了纵波声束指向性模型,确定了影响声束指向性的因素,并分别给出了激光垂直入... 搭建了一套金属厚度测量系统,其中激光器用于激励产生超声波,激光干涉仪和压电换能器分别用于接收激励产生的超声纵波信号。根据激光超声产生的机理,建立了纵波声束指向性模型,确定了影响声束指向性的因素,并分别给出了激光垂直入射下干涉仪和压电换能器接收超声波幅值的公式;实验研究了离焦量对测厚信号的影响,发现等量激光脉冲激励下,随着离焦量的增加会出现先增大后减小最后消失的现象,与理论计算结果相吻合,证实了该研究结果的有效性。 展开更多
关键词 离焦量 激光超声 测厚 激光干涉仪 压电换能器
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换能器半径对超声波除垢性能的影响 被引量:1
8
作者 傅俊萍 石沛 +1 位作者 曾照彬 何叶从 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期6-11,共6页
为研究换能器半径对除垢范围和除垢效率的影响,推导出了适用于超声波换能器的非点声源声场分布函数和声强公式,并进行实验与MATLAB(矩阵实验室)仿真模拟。结果表明:超声波声场分布将影响除垢范围,声强大小决定除垢效率;换能器中... 为研究换能器半径对除垢范围和除垢效率的影响,推导出了适用于超声波换能器的非点声源声场分布函数和声强公式,并进行实验与MATLAB(矩阵实验室)仿真模拟。结果表明:超声波声场分布将影响除垢范围,声强大小决定除垢效率;换能器中心垂直方向处的声强最大,除垢效率最高,随着角度向两边发散,声强减弱,除垢效率逐渐降低;换能器半径越小,声场分布越大,除垢范围越大,随着换能器半径的增大,有效除垢范围逐渐向换能器中心垂直方向集中;换能器半径为50mm时,换能器中心垂直方向处的除垢效率最高,达95.56%。 展开更多
关键词 超声波 除垢 换能器 半径
改进的正交相关超声换能器阻抗角测量新方法 预览
9
作者 纪华伟 李旭龙 胡小平 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期79-83,共5页
蜂窝复合材料超声切割中,超声波电源与换能器的阻抗匹配失效导致材料的加工质量和加工效率极度降低,甚至损坏超声设备,实时、在线对阻抗角度进行检测,实现动态匹配是解决该问题的关键。在正交相关原理的基础上,提出了一种与采样是... 蜂窝复合材料超声切割中,超声波电源与换能器的阻抗匹配失效导致材料的加工质量和加工效率极度降低,甚至损坏超声设备,实时、在线对阻抗角度进行检测,实现动态匹配是解决该问题的关键。在正交相关原理的基础上,提出了一种与采样是否同步无关的阻抗角度检测新方法,并采用微处理器及传感器测量电路实现了阻抗角的在线检测。仿真与实验均证明,该方法适用于超声频信号的同步与非同步采样,为实现动态匹配奠定基础,且计算量小、实时性强、测量精度高,改进后测量误差接近0.0551°。 展开更多
关键词 计算学 超声换能器 阻抗匹配 阻抗角 正交相关原理
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医用超声探头的研究进展 预览 被引量:5
10
作者 安玉林 周锡明 沙宪政 《中国医疗设备》 2015年第3期71-73,62共4页
本文阐述了医用超声探头在超声诊断设备发展中的重要地位,介绍了医用超声探头的应用现状,同时从材料工艺、结构技术以及应用等方面分析了医用超声探头的发展现状和前景。
关键词 医学超声设备 医用超声探头 超声换能器
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海下超声耦合无线电能传输系统电学阻抗变换技术 被引量:8
11
作者 许康 陈希有 刘丹宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第17期4461-4467,共7页
压电换能器是常用的电声和声电能量转换器件。根据压电换能器在机电谐振状态下显容性的电学阻抗特征,分别研究发射端和接收端压电换能器的阻抗变换问题。在发射端,着眼于消除换能器的容性无功功率,以减轻发射电源的负担,同时能够根... 压电换能器是常用的电声和声电能量转换器件。根据压电换能器在机电谐振状态下显容性的电学阻抗特征,分别研究发射端和接收端压电换能器的阻抗变换问题。在发射端,着眼于消除换能器的容性无功功率,以减轻发射电源的负担,同时能够根据需要提供发射超声波所需要的有功功率;在接收端,着眼于消除等效输出阻抗的容性虚部,并减小实部,以便当负载电阻变动时,能够获得相对稳定的输出电压。给出实现上述阻抗变换的LC网络结构和参数计算方法,并以天然海水为介质、以压电超声换能器为电声和声电转换器件,搭建水下无线电能传输实验装置,以检验阻抗变换效果。实验结果证明了所提阻抗变换技术的有效性。 展开更多
关键词 无线电能传输 海水 超声波 压电换能器 阻抗变换
高频超声检测仪的研制及其在中耳积液诊断中的应用 预览 被引量:1
12
作者 周盛 王晓春 +2 位作者 计建军 杨军 王延群 《医疗卫生装备》 2015年第6期15-17,共3页
目的:研制一种简单、可移动、性价比高的超声转换系统来诊断中耳炎。方法:超声换能器和鼓膜之间以水囊作为中间传输介质,通过测量超声反射回波信号的幅值和波峰数来判断是否存在积液。将中心频率10 MHz、直径0.5 mm的宽频带单阵元超... 目的:研制一种简单、可移动、性价比高的超声转换系统来诊断中耳炎。方法:超声换能器和鼓膜之间以水囊作为中间传输介质,通过测量超声反射回波信号的幅值和波峰数来判断是否存在积液。将中心频率10 MHz、直径0.5 mm的宽频带单阵元超声换能器置于狭长水囊之中,水囊充满水并伸入外耳道,使其前端与鼓膜接触。当中耳充满积液时,由于液体对超声能量的吸收,回波信息强度大幅下降,并伴有2个反射脉冲;当中耳内无积液时,回波信息为单一反射脉冲,幅值较强。结果:该检测仪可有效检测中耳积液的存在,进而可早期、准确而可靠地诊断中耳炎。结论:由于超声换能器发射和接收超声波束都是以水作为中间介质,对外界的噪声干扰不敏感,也不需要病患良好的配合,因此,临床上用高频超声来诊断中耳炎,特别是对于婴幼儿患者是一种可行的方法。 展开更多
关键词 中耳炎 鼓膜 超声换能器 婴幼儿患者
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血管内超声成像探头的现状与研究进展 预览 被引量:2
13
作者 崔崤峣 《中国医疗器械信息》 2014年第4期11-15,36共6页
血管内超声成像通过安装在导管前端的微型超声探头从对血管内部对管腔横截面成像,近来被认为是冠脉血管检查的新“金标准”。本文主要介绍了血管内超声成像和血管内超声成像探头的现有产品与技术研究进展。
关键词 血管内超声 换能器 冠脉造影 导管
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医学超声单晶探头的进展及新技术 预览 被引量:2
14
作者 唐浒 彭珏 陈思平 《中国医疗器械信息》 2014年第4期16-21,42共7页
现代医学的发展,使得临床医生对医学超声影像系统不断提出新的要求和需求。医学超声换能器,是工作于医学超声系统与患者接触的最前端,是拥有最高技术密集度的核心关键部件。探头的性能,直接影响到图像的质量和产品的功能应用。各种... 现代医学的发展,使得临床医生对医学超声影像系统不断提出新的要求和需求。医学超声换能器,是工作于医学超声系统与患者接触的最前端,是拥有最高技术密集度的核心关键部件。探头的性能,直接影响到图像的质量和产品的功能应用。各种性能优异的压电单晶的成功生长及制备,对探头的核心压电材料做出了重要而丰富的补充,探头的性能和应用范围得到极大地延伸。本文对医学单晶材料超声换能器的应用及国内外相关研究进展,做简要介绍。 展开更多
关键词 压电单晶 超声医学影像 超声换能器
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高强度聚焦超声换能器的宽带阻抗匹配 预览 被引量:1
15
作者 谭坚文 廖瑞金 +1 位作者 邓思建 曾德平 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期141-146,共6页
高强度聚焦超声(HIFU)治疗系统为实现从功率源到超声换能器的最大电功率传输,需在功率源与超声换能器之间设计阻抗匹配网络。无源器件匹配可实现超声换能器电阻抗的精确匹配,但其宽带匹配的解析设计理论较复杂。本文利用简化实频法对HIF... 高强度聚焦超声(HIFU)治疗系统为实现从功率源到超声换能器的最大电功率传输,需在功率源与超声换能器之间设计阻抗匹配网络。无源器件匹配可实现超声换能器电阻抗的精确匹配,但其宽带匹配的解析设计理论较复杂。本文利用简化实频法对HIFU换能器进行了宽带匹配网络设计,采用Levenberg-Marquardt法对传输功率增益进行了优化,优化后的功率传输增益在200k Hz的通带内为0.9左右,且较为平滑;针对HIFU换能器进行的宽带阻抗匹配和声功率测试表明,采用传输功率增益优化设计出的宽带匹配网络能有效拓宽换能器的工作频带。 展开更多
关键词 超声换能器 高强度聚焦超声 宽带阻抗匹配 简化实频法 LEVENBERG-MARQUARDT算法
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基于波速分析的激光超声检测技术 预览 被引量:1
16
作者 曾伟 王海涛 +3 位作者 田贵云 胡国星 杨先明 万敏 《无损检测》 2014年第12期38-41,共4页
介绍了一种基于波速分析的激光超声波成像技术,在铝材料表面进行二维扫描,同时在扫描区域一侧采取超声波传感器接收信号,详细分析了超声波在有缺陷和无缺陷的不同位置传播的波速图像。试验结果表明:超声波波速图像技术能有效地检测... 介绍了一种基于波速分析的激光超声波成像技术,在铝材料表面进行二维扫描,同时在扫描区域一侧采取超声波传感器接收信号,详细分析了超声波在有缺陷和无缺陷的不同位置传播的波速图像。试验结果表明:超声波波速图像技术能有效地检测出被检测材料表面缺陷的位置,这为缺陷的定量检测提供了基础。 展开更多
关键词 波速 超声波成像 传感器 表面缺陷
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超声电缆与探头的最佳匹配方法 预览
17
作者 聂建华 沈建国 +1 位作者 李山生 沈永进 《天津大学学报:自然科学与工程技术版》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期719-725,共7页
超声波采油和管道清洗施工均需要特殊的长距离电缆.为使激励源产生的高频电能量能够有效地经电缆长距离传输到探头上,必须首先解决电缆与探头间的匹配问题.利用探头的集总参数和电缆的分布参数模型研究了电缆输入阻抗随频率和电缆长... 超声波采油和管道清洗施工均需要特殊的长距离电缆.为使激励源产生的高频电能量能够有效地经电缆长距离传输到探头上,必须首先解决电缆与探头间的匹配问题.利用探头的集总参数和电缆的分布参数模型研究了电缆输入阻抗随频率和电缆长度的变化规律.在探头的谐振频率处,电缆的特征阻抗与探头的动态阻抗相等时,电缆与探头是最佳匹配;不相等时,电缆的输入阻抗或导纳均随频率变化,具有一系列的峰值.导纳的峰值对应1/2波长,阻抗的峰值对应1/4波长.用4294A阻抗分析仪测量到了这些峰值,频率越高其峰值越小.电缆接探头后,这些峰值向低频移动.考虑到大功率超声电源内阻较小,电缆与探头匹配时,应使电缆长度为1/2波长附近,导纳的极大值位于探头的谐振频率处.并联匹配电感用于抵消探头导纳的虚部. 展开更多
关键词 超声波 探头 电缆 分布参数模型 长度
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一种大功率超声换能器的设计 预览 被引量:1
18
作者 胡淑芳 上官明禹 《声学技术》 CSCD 2013年第5期共3页
基于超声换能器设计理论,提出一种大功率超声换能器的设计及工程计算方法。该换能器由纵向振动夹心式换能器、半波长圆锥形变幅杆和盘棒式工具头组成,根据设计参数及特点,实际制作换能器,通过测试该换能器频率f=20.24kHz,标称功率... 基于超声换能器设计理论,提出一种大功率超声换能器的设计及工程计算方法。该换能器由纵向振动夹心式换能器、半波长圆锥形变幅杆和盘棒式工具头组成,根据设计参数及特点,实际制作换能器,通过测试该换能器频率f=20.24kHz,标称功率可达1500W,符合设计初衷。进而验证了这种计算方法的可行性。该换能器可用于污水处理、油田开采及生物柴油等领域的技术开发中,具有推广价值。 展开更多
关键词 功率超声 超声换能器 振子 变幅杆 工具头
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医学超声成像换能器的研究和应用进展 预览 被引量:1
19
作者 李德来 杨金耀 《中国医疗器械信息》 2011年第7期 6-8,22,共4页
医学超声成像换能器正在朝着宽频带、高频、微型化和环境友好等方向发展。本文从临床应用需求出发,对医学超声成像换能器在若干领域的最新研究和应用进展情况进行了描述,并对未来趋势进行了预测。
关键词 超声换能器 医学超声成像 压电陶瓷
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基于磁控溅射法的超声换能器压电晶片镀膜方法应用 预览 被引量:1
20
作者 杨德俊 吴杰歆 《电子质量》 2011年第12期 71-73,共3页
随着科学技术的不断发展,超声波被广泛应用于医学、军事、工业和农业等方面。尤其是在医疗领域,超声的应用为医疗事业的发展发挥了很大的作用。但是,过大输出的超声功率会对人体造成一定的伤害。超声换能器在超声功率溯源中扮演重要的... 随着科学技术的不断发展,超声波被广泛应用于医学、军事、工业和农业等方面。尤其是在医疗领域,超声的应用为医疗事业的发展发挥了很大的作用。但是,过大输出的超声功率会对人体造成一定的伤害。超声换能器在超声功率溯源中扮演重要的角色。而压电晶片是超声换能器中重要的组成部分,长期实验表明,基于磁控溅射技术对超声换能器的压电晶片进行的镀膜加工效果理想。该文对超声换能器的压电晶片镀膜加工过程进行探讨描述。 展开更多
关键词 超声换能器 压电效应 镀膜
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