JP7397776B2 - Ultrasonic measurement device, ultrasonic measurement method - Google Patents

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Description

本発明は、超音波を用いて計測を行う超音波計測装置及び超音波計測方法に係り、特に、鉄道レールや配管等の拘束された長尺物の計測及び高減衰材の計測に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to an ultrasonic measuring device and an ultrasonic measuring method that perform measurements using ultrasonic waves, and is particularly applicable to measuring restrained long objects such as railway rails and piping, and measuring highly attenuating materials. Concerning effective techniques.

超音波に関する技術は、医療・工業・漁業・資源探査と、数々の分野で応用されている。計測技術に限っても、例えば、腹部エコー、非破壊検査、ソナー、海底下構造の可視化などに用いられている。超音波による計測では大抵の場合、超音波プローブを計測対象に対向して配置して超音波を送受信し、音響インピーダンス(音速と密度の積)が異なる境界で発生した散乱波を受信し、受信した波形信号を処理して所望の結果を得る。 Ultrasonic technology is applied in a number of fields, including medicine, industry, fisheries, and resource exploration. In terms of measurement technology, for example, it is used for abdominal echocardiography, non-destructive testing, sonar, and visualization of sub-seafloor structures. In most cases of ultrasonic measurement, an ultrasonic probe is placed opposite the measurement target to transmit and receive ultrasonic waves, and the scattered waves generated at boundaries with different acoustic impedances (the product of sound speed and density) are received. The generated waveform signal is processed to obtain the desired result.

この時、高シグナルかつ低ノイズな受信信号を得るには、終端部となるプローブのインピーダンスが、終端部までの配線の特性インピーダンス、すなわち、アンプやレシーバといった装置側のインピーダンスと同じ値であれば理想的である。ここで、インピーダンスとは、交流回路における電気抵抗成分のことであり、交流回路では、抵抗はもちろん、コイルやコンデンサも抵抗成分となる。以降、特に断らない場合、インピーダンスは、この電気的なインピーダンスのことを指す。 At this time, in order to obtain a high signal and low noise reception signal, the impedance of the probe serving as the termination must be the same value as the characteristic impedance of the wiring up to the termination, that is, the impedance of the device such as the amplifier or receiver. ideal. Here, impedance refers to an electrical resistance component in an AC circuit, and in an AC circuit, not only a resistor but also a coil and a capacitor become resistance components. Hereinafter, unless otherwise specified, impedance refers to this electrical impedance.

これらのインピーダンスの値が完全に一致していれば、入力波の電気エネルギーが100%プローブに伝わり、強い超音波が発振する。装置側のインピーダンスと、配線の先に接続されるプローブのインピーダンスを合わせることを整合という。 If these impedance values completely match, 100% of the electrical energy of the input wave will be transmitted to the probe, and strong ultrasonic waves will be oscillated. Matching is the process of matching the impedance of the device and the impedance of the probe connected to the end of the wiring.

もし、インピーダンス値が大きく異なれば、終端部で強い反射が発生し、電気エネルギーがプローブに十分に伝わらず、さらには、反射波が入力波に重ね合わされた形で、プローブから超音波が発振することになり、強いノイズを発振する原因となることがある。 If the impedance values are significantly different, strong reflection will occur at the terminal end, and the electrical energy will not be sufficiently transmitted to the probe.Furthermore, the reflected wave will be superimposed on the input wave, causing ultrasonic waves to oscillate from the probe. This may cause strong noise to oscillate.

医療用や一般工業用の超音波映像化装置/計測装置において利用する主な周波数帯域は、1MHz-15MHz程度である。この周波数帯域において使用するプローブのインピーダンスは、計測に大きな問題が生じるほど50Ωから大きく外れてはいない。このため、特に整合をとらずとも、計測上支障をきたすことは少ない。 The main frequency band used in medical and general industrial ultrasound imaging devices/measuring devices is approximately 1MHz to 15MHz. The impedance of the probe used in this frequency band does not deviate far enough from 50 ohms to cause major measurement problems. Therefore, even if no particular matching is required, there is little problem in measurement.

ところが、物理探査やコンクリート検査など、低周波帯域の超音波計測が主となる計測装置においては、散乱減衰を抑制するための低周波化と、拡散減衰を抑えるための指向性を両立させるため、超音波の発振源である圧電素子の厚さと面積(開口)は共に大きくなる傾向がある。このためインピーダンスはkΩオーダーとなって50Ωから乖離する傾向がある。このように装置側の特性インピーダンスと、配線の先に接続されるプローブのインピーダンスが乖離する(不整合が生じる)場合には、十分な送信性能を出すために整合回路を設ける必要がある。 However, in measurement equipment that mainly uses ultrasonic measurements in the low frequency band, such as geophysical surveys and concrete inspections, in order to achieve both low frequency to suppress scattering attenuation and directivity to suppress diffusion attenuation, Both the thickness and area (aperture) of the piezoelectric element, which is the oscillation source of ultrasonic waves, tend to increase. Therefore, the impedance becomes on the order of kΩ and tends to deviate from 50Ω. In this way, when the characteristic impedance of the device and the impedance of the probe connected to the end of the wiring diverge (a mismatch occurs), it is necessary to provide a matching circuit in order to obtain sufficient transmission performance.

超音波を送受信する場合、プローブに内蔵する圧電素子の厚さが、超音波の発振・受信周波数帯域を決定する主要なファクターとなっている。例えば、公称周波数5MHzの超音波プローブであれば、5MHzが主となる帯域を有するパルス電圧やバースト電圧をプローブに印加して駆動し、プローブから発する5MHz帯域の超音波の反射波を受信し、圧電素子で機械振動を電気信号に変換して、受信波形を得る。このことは、整合回路を設けることになった場合、送信時も受信時も同一の伝送路となるため、当然、同一の整合回路を介することになる。プローブに固有の共振周波数と反共振周波数は比較的近いため、同一の整合回路であっても性能へ大きく影響しない。 When transmitting and receiving ultrasonic waves, the thickness of the piezoelectric element built into the probe is a major factor that determines the ultrasonic oscillation and reception frequency bands. For example, for an ultrasound probe with a nominal frequency of 5MHz, a pulse voltage or burst voltage having a main band of 5MHz is applied to the probe to drive it, and the reflected wave of the ultrasound in the 5MHz band emitted from the probe is received. A piezoelectric element converts mechanical vibration into an electrical signal to obtain a received waveform. This means that if a matching circuit is provided, the same transmission path will be used during both transmission and reception, so naturally the same matching circuit will be used. Since the resonant frequency and anti-resonant frequency inherent to the probe are relatively close, even if the matching circuit is the same, the performance will not be significantly affected.

しかしながら、超音波の非線形現象を利用した計測技術では、高調波・分調波・差周波・和周波を発生させ、受信波より該当する周波数成分を抽出して分析する。このため、送信波の周波数帯域と受信波の周波数帯域は大きく異なることがある。この場合、送信時も受信時も同一の整合回路では、インピーダンス不整合が生じかねない。 However, measurement technology that utilizes the nonlinear phenomenon of ultrasound generates harmonics, subharmonics, difference frequencies, and sum frequencies, and extracts and analyzes the corresponding frequency components from the received waves. Therefore, the frequency band of the transmitted wave and the frequency band of the received wave may be significantly different. In this case, impedance mismatch may occur if the same matching circuit is used during both transmission and reception.

また、高減衰材を超音波で計測する場合、高減衰材内部を超音波が伝搬していく際に生じる散乱減少により、高周波成分がカットされ、低周波成分が主として残る場合がある。このような場合にも、送信時にはプローブに合わせた周波数となる強い超音波を送信し、受信時には検知したい周波数帯域で高感度となるように整合させる必要があり、同一の整合回路では不整合が生じかねない。 Furthermore, when measuring a high-attenuation material using ultrasound, high-frequency components may be cut off and low-frequency components may mainly remain due to scattering reduction that occurs when ultrasound propagates inside the high-attenuation material. In such cases, it is necessary to transmit strong ultrasonic waves with a frequency that matches the probe during transmission, and to match them during reception so that high sensitivity is achieved in the frequency band that you want to detect. may occur.

さらには、共振周波数を大きく外して、任意の周波数で送受信するような利用方法を想定した場合においても、送信周波数に応じて送信側・受信側ともに不整合を生じかねない。 Furthermore, even if a usage method is assumed in which transmission and reception are performed at an arbitrary frequency, with the resonant frequency far removed, mismatch may occur on both the transmitting side and the receiving side depending on the transmitting frequency.

本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献1のような技術がある。特許文献1では、超音波の送受信で得られた波形の電気ノイズ(ホワイトノイズ)を抑制するために、通常であればソフトウェアで加算・平均化処理を実施するが、複数回の波形取得で時間を要するところを課題に挙げ、同時に使用するレシーバの数を増やしてハードウェアで加算・平均化処理することが開示されている。 As background technology in this technical field, there is a technology such as that disclosed in Patent Document 1, for example. In Patent Document 1, in order to suppress electrical noise (white noise) in waveforms obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves, addition and averaging processing is normally performed using software, but it takes a long time to acquire waveforms multiple times. The problem is that the number of receivers used at the same time is increased and addition and averaging processing is performed using hardware.

また、特許文献2では、送受信兼用型のプローブが示されており、圧電振動子の受信ラインに圧電振動子における共振周波数を低周波数側に変化させる制動容量消去回路を設け、超音波信号の送信時には圧電振動子を共振周波数で駆動し、超音波信号の受信時には制動容量消去回路によって圧電振動子における反共振周波数を低周波数側に変化させて最大限の受信感度を得ることが開示されている。 Furthermore, Patent Document 2 discloses a transmitting/receiving type probe, in which a damping capacitance elimination circuit is provided in the reception line of the piezoelectric vibrator to change the resonance frequency of the piezoelectric vibrator to a lower frequency side, and the ultrasonic signal is transmitted. It is disclosed that sometimes the piezoelectric vibrator is driven at a resonant frequency, and when an ultrasonic signal is received, the anti-resonant frequency in the piezoelectric vibrator is changed to a lower frequency side by a damping capacitance elimination circuit to obtain the maximum reception sensitivity. .

特開2014-173939号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-173939 特開平11-153665号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-153665

上述したように、超音波計測において、送信波の周波数帯域と受信波の周波数帯域が大きく異なる場合、送信時にはプローブまでの装置側のインピーダンスとプローブのインピーダンスが整合していたとしても、受信側で不整合となり、超音波の計測感度の低下が生じる。 As mentioned above, in ultrasonic measurement, if the frequency band of the transmitted wave and the frequency band of the received wave are significantly different, even if the impedance of the device up to the probe matches the impedance of the probe at the time of transmission, the impedance on the receiving side This results in misalignment, resulting in a decrease in ultrasonic measurement sensitivity.

上記特許文献1には、同時に使用するレシーバの数が増えてプローブとの電気整合の値が変わるため、このレシーバの数を元に可変整合回路を調整して送受信性能を改善する必要があると記載されている。しかしながら、特許文献1では、上記のような送信時と受信時の周波数の相違による課題については言及されていない。 The above-mentioned Patent Document 1 states that as the number of receivers used simultaneously increases, the value of electrical matching with the probe changes, so it is necessary to adjust the variable matching circuit based on the number of receivers to improve transmission and reception performance. Are listed. However, Patent Document 1 does not mention the problem caused by the difference in frequency between transmission and reception as described above.

また、上記特許文献2では、送信波と受信波の周波数が同一であることを前提としており、特許文献1と同様に、送信時と受信時の周波数の相違による課題については触れられていない。 Further, Patent Document 2 assumes that the frequencies of the transmitted wave and the received wave are the same, and similarly to Patent Document 1, there is no mention of problems caused by differences in frequencies during transmission and reception.

そこで、本発明の目的は、超音波を用いて計測を行う超音波計測装置及び超音波計測方法において、計測対象や計測条件に応じて超音波の送信時及び受信時のインピーダンスをそれぞれ独立して整合可能な超音波計測装置及び超音波計測方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic measuring device and an ultrasonic measuring method that measure using ultrasonic waves, and to independently adjust the impedance when transmitting and receiving ultrasonic waves according to the measurement target and measurement conditions. An object of the present invention is to provide an ultrasonic measuring device and an ultrasonic measuring method that can be matched.

上記課題を解決するために、本発明は、超音波プローブを含む計測部と、前記超音波プローブ内の圧電素子にパルス電圧を印加する送信部と、前記圧電素子が超音波を受けて生成した電気信号を変換し波形データとして取得する受信部と、前記送信部および前記受信部を制御する制御部と、を備え、前記送信部および前記受信部のうち、少なくとも前記受信部に可変整合装置を有し、前記制御部は、前記受信部が前記電気信号を受信する際の周波数成分値を入力する入力装置と、前記超音波プローブに対応する整合値の周波数依存性データを格納する記憶装置と、前記入力装置により入力された周波数成分値および前記記憶装置に格納された整合値の周波数依存性データを参照して前記可変整合装置を制御する整合制御装置と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a measurement section including an ultrasound probe, a transmission section that applies a pulse voltage to a piezoelectric element in the ultrasound probe, and a pulse voltage that the piezoelectric element generates by receiving ultrasound waves. A receiving section that converts an electrical signal and acquires it as waveform data, and a control section that controls the transmitting section and the receiving section, and a variable matching device is provided in at least the receiving section of the transmitting section and the receiving section. The control unit includes an input device for inputting a frequency component value when the reception unit receives the electric signal, and a storage device for storing frequency dependence data of a matching value corresponding to the ultrasound probe. and a matching control device that controls the variable matching device by referring to the frequency component value inputted by the input device and the frequency dependence data of the matching value stored in the storage device .

また、本発明は、上記の特徴を有する超音波計測装置を用いて被検体の計測を行う超音波計測方法であって、前記制御部が、超音波の所望の受信周波数の入力を計測条件の一つとして読み込むステップと、前記整合制御装置が、前記受信周波数に基づいて、前記受信部の可変整合装置のインピーダンス調整を実施するステップと、を有することを特徴とする。 The present invention also provides an ultrasonic measurement method for measuring a subject using an ultrasonic measurement device having the above characteristics , wherein the control section inputs a desired receiving frequency of ultrasonic waves according to measurement conditions. and a step of the matching control device adjusting the impedance of the variable matching device of the receiving section based on the receiving frequency.

本発明によれば、超音波を用いて計測を行う超音波計測装置及び超音波計測方法において、計測対象や計測条件に応じて超音波の送信時及び受信時のインピーダンスをそれぞれ独立して整合可能な超音波計測装置及び超音波計測方法を提供することができる。 According to the present invention, in an ultrasonic measuring device and an ultrasonic measuring method that perform measurements using ultrasonic waves, it is possible to independently match the impedance when transmitting and receiving ultrasonic waves according to the measurement target and measurement conditions. An ultrasonic measuring device and an ultrasonic measuring method can be provided.

これにより、送信時の出力と受信時の感度をそれぞれ最大化することができ、超音波による高精度な計測を実現できる。 This allows the output during transmission and the sensitivity during reception to be maximized, making it possible to achieve highly accurate measurement using ultrasonic waves.

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be made clear by the following description of the embodiments.

本発明の実施例1に係る超音波計測装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an ultrasonic measuring device according to Example 1 of the present invention. 記憶装置に格納するデータの概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of data stored in a storage device. 本発明の実施例2に係る超音波計測方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the ultrasonic measurement method based on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る送信側と受信側におけるインピーダンス整合方法を示すフローチャートである。12 is a flowchart showing an impedance matching method on a transmitting side and a receiving side according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施例3に係るインピーダンス整合値の周波数特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing frequency characteristics of impedance matching values according to Example 3 of the present invention. 本発明の実施例4に係る超音波計測装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the ultrasonic measuring device based on Example 4 of this invention. 本発明の実施例4に係る超音波計測方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the ultrasonic measurement method based on Example 4 of this invention.

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that in each drawing, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed explanations of overlapping parts will be omitted.

図1及び図2を参照して、本発明の実施例1の超音波計測装置の構成と動作(作用)について説明する。図1は、本実施例の超音波計測装置1の概略構成図である。本実施例の超音波計測装置1は、大別して、超音波プローブを含む計測部2と、送信部3と、受信部4と、制御・処理部(コンピュータ)5と、表示部6からなる。なお、図1では、超音波計測装置1の構成として表示部6を含む例を示しているが、表示部6は超音波計測装置1とは独立に設置されていても良い。 With reference to FIGS. 1 and 2, the configuration and operation (effect) of the ultrasonic measuring device according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ultrasonic measuring device 1 of this embodiment. The ultrasonic measuring device 1 of this embodiment is roughly divided into a measuring section 2 including an ultrasonic probe, a transmitting section 3, a receiving section 4, a control/processing section (computer) 5, and a display section 6. Note that although FIG. 1 shows an example in which the configuration of the ultrasonic measurement device 1 includes the display unit 6, the display unit 6 may be installed independently of the ultrasonic measurement device 1.

計測部2は、主に、超音波プローブ、被検体、及びそれらの固定治具(図示せず)からなる。超音波プローブは、単一素子の単一型のプローブでも良いし、複数の素子を備えたアレイプローブでも良い。 The measurement unit 2 mainly includes an ultrasonic probe, a subject, and a fixture for fixing them (not shown). The ultrasonic probe may be a single-type probe with a single element, or an array probe with multiple elements.

送信部3と受信部4は、送信部3だけでなく受信部4も各々の線路上で整合をとることにより、送信時には超音波プローブに対して電力の伝達効率を最大にして強い超音波を発振するとともに、受信時には振動を電気信号に圧電素子(図示せず)で変換し、その電気信号をレシーバに効率良く伝達することができる。 The transmitting section 3 and the receiving section 4 match not only the transmitting section 3 but also the receiving section 4 on their respective lines to maximize power transmission efficiency and transmit strong ultrasound to the ultrasound probe during transmission. In addition to oscillating, the vibration can be converted into an electrical signal by a piezoelectric element (not shown) during reception, and the electrical signal can be efficiently transmitted to the receiver.

送信部3は、パルサ7とアンプ8と可変整合装置A(9)からなる。パルサ7では、制御・処理部(コンピュータ)5の入力装置10で受け付けた送信パルス、或いは記憶装置11に格納された送信パルスの形状及び電圧を繰り返し周波数等の値に基づいてアンプ8へ信号を送信する。アンプ8では、送信された信号を増幅値に基づいて増幅する。 The transmitter 3 includes a pulser 7, an amplifier 8, and a variable matching device A (9). The pulser 7 repeats the shape and voltage of the transmission pulse received by the input device 10 of the control/processing unit (computer) 5 or the transmission pulse stored in the storage device 11 and sends a signal to the amplifier 8 based on values such as frequency. Send. The amplifier 8 amplifies the transmitted signal based on the amplification value.

可変整合装置A(9)では、送信周波数の値を参照して、アンプ8と計測部2の超音波プローブのインピーダンスを整合する。整合が取れた状態で、超音波プローブ内の圧電素子に電圧を印加し超音波を発振する。 The variable matching device A (9) matches the impedance of the amplifier 8 and the ultrasonic probe of the measurement unit 2 with reference to the value of the transmission frequency. With matching achieved, a voltage is applied to the piezoelectric element within the ultrasound probe to oscillate ultrasound.

受信部4は、もう一つの可変整合装置B(12)とレシーバ13からなる。可変整合装置B(12)では、受信周波数の値を参照して、超音波プローブとレシーバ13のインピーダンスを整合する。整合した状態で、超音波を圧電素子で受けて発生した電気信号を増幅・A/D変換等を行い波形データとして取得し、後述する制御・処理部(コンピュータ)5の受信波形データを格納するメモリへデータ転送する。 The receiving section 4 includes another variable matching device B (12) and a receiver 13. The variable matching device B (12) matches the impedance of the ultrasound probe and the receiver 13 with reference to the value of the reception frequency. In a matched state, the electric signal generated by receiving the ultrasonic wave with the piezoelectric element is amplified, A/D converted, etc., and acquired as waveform data, and the received waveform data is stored in the control/processing unit (computer) 5, which will be described later. Transfer data to memory.

可変整合は、可変コンデンサ、可変コイル、可変抵抗のいずれかを含む電子回路により連続的に調整するか、或いは、可変でないコンデンサ、コイル、抵抗などを複数個用いて整合回路を組んでおいてスイッチで接続制御することで離散的に調整することができる。 Variable matching can be adjusted continuously using an electronic circuit that includes a variable capacitor, variable coil, or variable resistor, or by setting up a matching circuit using multiple non-variable capacitors, coils, and resistors, and then using a switch. It can be adjusted discretely by controlling the connection.

制御・処理部(コンピュータ)5は、記憶装置11と、送受信制御装置14と、入力装置10と、整合制御装置15からなる。 The control/processing unit (computer) 5 includes a storage device 11 , a transmission/reception control device 14 , an input device 10 , and a matching control device 15 .

図2に、記憶装置11に格納するデータの概略図を示す。記憶装置11には、本発明の特徴となる受信周波数データをはじめ、図1の入力装置10で受け付ける送受信条件としての値に加えて、送信周波数データ、プローブ仕様データ、表示(ゲート)条件、送信波形データ、受信波形データ、受信波形解析データなどを格納する。 FIG. 2 shows a schematic diagram of data stored in the storage device 11. The storage device 11 stores reception frequency data, which is a feature of the present invention, and values as transmission and reception conditions accepted by the input device 10 in FIG. 1, as well as transmission frequency data, probe specification data, display (gate) conditions, and transmission conditions. Stores waveform data, received waveform data, received waveform analysis data, etc.

送受信制御装置14は、送信パルス電圧の電圧、パルス幅、繰り返し周波数、増幅値、サンプリング周波数、データ保存タイミング等を制御する機能を有する。 The transmission/reception control device 14 has a function of controlling the voltage, pulse width, repetition frequency, amplification value, sampling frequency, data storage timing, etc. of the transmission pulse voltage.

入力装置10は、キーボード、マウス、タッチパネル等の手段を用いて入力する一般的な機器からなる。 The input device 10 is a general device for inputting information using means such as a keyboard, a mouse, and a touch panel.

整合制御装置15は、送信部3にある可変整合装置A(9)と受信部4にあるもう一つの可変整合装置B(12)を、記憶装置11に格納された送信時に用いる周波数と、受信時に所望する周波数を用いて制御することができる。 The matching control device 15 controls the variable matching device A (9) in the transmitting section 3 and the other variable matching device B (12) in the receiving section 4 to match the frequency used for transmission stored in the storage device 11 and the receiving frequency. can be controlled using a desired frequency.

表示部6は、超音波の送受信の制御や収録条件に必要な値の他、計測した生波形、処理した後の波形、画像再構成結果などを表示する機能を有する。 The display unit 6 has a function of displaying measured raw waveforms, processed waveforms, image reconstruction results, etc., in addition to values necessary for controlling transmission and reception of ultrasound and recording conditions.

なお、本発明の構成としては必須ではないが、超音波プローブを走査する場合には、走査部が必要となる。走査部は、スキャナとスキャナ制御装置からなる。スキャナは超音波プローブや被検体を固定・走査・可動する。スキャナ制御装置は、制御・処理部(コンピュータ)5に格納された走査条件に基づき、定められたタイミング及び範囲で超音波プローブや被検体を走査・可動し、超音波プローブと被検体の相対的な位置関係を変えることができる。 Note that, although not essential to the configuration of the present invention, a scanning section is required when scanning with an ultrasonic probe. The scanning section includes a scanner and a scanner control device. The scanner fixes, scans, and moves the ultrasound probe and object. The scanner control device scans and moves the ultrasonic probe and the subject at a predetermined timing and range based on the scanning conditions stored in the control/processing unit (computer) 5, and You can change the positional relationship.

以上説明したように、本実施例の超音波計測装置1は、超音波プローブを含む計測部2と、超音波プローブ内の圧電素子にパルス電圧を印加する送信部3と、圧電素子が超音波を受けて生成した電気信号を変換し波形データとして取得する受信部4と、送信部3および受信部4を制御する制御部(制御・処理部5)を備えており、送信部3および受信部4のうち、少なくとも受信部4に可変整合装置B(12)を有しており、制御部(制御・処理部5)は、受信部4が電気信号を受信する際の周波数成分値を入力する入力装置10と、超音波プローブに対応する整合値の周波数依存性データを格納する記憶装置11と、電気信号の周波数を参照して可変整合装置B(12)を制御する整合制御装置15を有している。 As explained above, the ultrasonic measuring device 1 of this embodiment includes a measuring section 2 including an ultrasonic probe, a transmitting section 3 that applies a pulse voltage to a piezoelectric element in the ultrasonic probe, and a transmitting section 3 that applies a pulse voltage to a piezoelectric element in the ultrasonic probe. It is equipped with a receiving section 4 that converts the electrical signal generated by receiving the signal and acquires it as waveform data, and a control section (control/processing section 5) that controls the transmitting section 3 and the receiving section 4. 4, at least the receiving section 4 has a variable matching device B (12), and the control section (control/processing section 5) inputs the frequency component value when the receiving section 4 receives the electrical signal. It has an input device 10, a storage device 11 that stores frequency dependence data of matching values corresponding to the ultrasound probe, and a matching control device 15 that controls the variable matching device B (12) by referring to the frequency of the electrical signal. are doing.

本実施例によれば、計測対象や計測条件に応じて超音波の送信時及び受信時のインピーダンスをそれぞれ独立して整合することができる。 According to this embodiment, it is possible to independently match the impedances when transmitting and receiving ultrasonic waves according to the measurement target and measurement conditions.

また、送信時の周波数帯域と受信時の周波数帯域が異なっていたとしても、送信時の出力と受信時の感度をそれぞれ最大化することにより、計測性能を向上させることができる。 Further, even if the frequency band at the time of transmission and the frequency band at the time of reception are different, measurement performance can be improved by maximizing the output at the time of transmission and the sensitivity at the time of reception, respectively.

図3を参照して、図1で示した超音波計測装置1を用いた検査方法について説明する。図3は、本実施例の超音波計測方法を示すフローチャートである。なお、ベースとなる基本的な検査方法は、一般の超音波映像化装置と同様である。 Referring to FIG. 3, an inspection method using the ultrasonic measuring device 1 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the ultrasonic measurement method of this embodiment. Note that the basic inspection method is the same as that of general ultrasound imaging devices.

先ず、ステップS000で、超音波計測を開始する。次に、ステップS001で、計測条件を読み込む。ここで、本発明の特徴となるステップS001で読み込むデータである受信周波数は、ステップS008で入力装置10から記憶装置11に入力しておく。受信周波数は、所望する受信信号に含まれる周波数分布のうち、特に着目したい周波数が予測できる場合に入力する値となる。 First, in step S000, ultrasonic measurement is started. Next, in step S001, measurement conditions are read. Here, the receiving frequency, which is the data read in step S001, which is a feature of the present invention, is input from the input device 10 to the storage device 11 in step S008. The reception frequency is a value to be input when the frequency of particular interest can be predicted from among the frequency distribution included in the desired reception signal.

例えば、送信波に含まれる主な周波数をfとして、送受信の間で生じた非線形現象によりf/2,2f,3f・・・という分調波・高調波を感度良く検出したい場合、2周波数(fa,fb:fb<fa)が混合するパラメトリック波を用いて2波の差周波成分となるfa-fbとなる周波数を感度良く検出したい場合が挙げられる。 For example, if the main frequency included in the transmitted wave is f, and you want to detect subharmonics/harmonics of f/2, 2f, 3f, etc. with high sensitivity due to the nonlinear phenomenon that occurs between transmission and reception, two frequencies ( There is a case where it is desired to use a parametric wave in which fa, fb (fb<fa) is mixed to sensitively detect the frequency fa−fb, which is the difference frequency component between the two waves.

その他の読み込むべき一般的な計測条件としては、上述の通り、送受信の設定条件として、超音波プローブに印加する電圧波形、送受信を繰り返すための繰り返し周波数、また、必要に応じて、受信波形のピーク強度を抽出するための時間ゲート、周波数フィルタなどが挙げられる。 Other general measurement conditions that should be read include, as mentioned above, the voltage waveform applied to the ultrasonic probe as the setting conditions for transmission and reception, the repetition frequency for repeating transmission and reception, and, if necessary, the peak of the reception waveform. Examples include time gates and frequency filters for extracting intensity.

なお、超音波プローブに印加する電圧波形は予め、ステップS007で特定の関数に定数を読み込んだり、任意の波形データを利用するなど送信波形を生成しておくと良い。 Note that the voltage waveform to be applied to the ultrasound probe may be generated in advance by reading a constant into a specific function or using arbitrary waveform data in step S007.

ステップS001で計測条件の読み込みが完了した後、ステップS002で整合制御装置15により送信部3の可変整合装置A(9)と受信部4の可変整合装置B(12)の値を、後述する方法で、それぞれ送信部3と受信部4で整合させる。 After the reading of the measurement conditions is completed in step S001, the values of the variable matching device A (9) of the transmitting section 3 and the variable matching device B (12) of the receiving section 4 are set by the matching control device 15 in step S002 using a method described later. Then, the transmitter 3 and the receiver 4 match each other.

ステップS002で送信側及び受信側のインピーダンス整合(調整)が終了した後、ステップS003で被検体に対して超音波を送信し、ステップS004で超音波を受信し、ステップS005で受信波形を表示部6に表示、或いは、記憶装置11に保存して、ステップS006で計測を終了する。 After impedance matching (adjustment) on the transmitting side and receiving side is completed in step S002, ultrasound is transmitted to the subject in step S003, the ultrasound is received in step S004, and the received waveform is displayed on the display in step S005. 6 or saved in the storage device 11, and the measurement is ended in step S006.

図4及び図5を参照して、実施例2(図3)のステップS002における送信側及び受信側のインピーダンス調整について詳しく説明する。図4は、本実施例の送信側と受信側におけるインピーダンス整合方法を示すフローチャートである。図5は、インピーダンス整合値の周波数特性を示す図である。 With reference to FIGS. 4 and 5, impedance adjustment on the transmitting side and receiving side in step S002 of the second embodiment (FIG. 3) will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart showing an impedance matching method on the transmitting side and the receiving side in this embodiment. FIG. 5 is a diagram showing frequency characteristics of impedance matching values.

先ず、ステップS100で送信部3における整合を開始する。 First, in step S100, matching in the transmitter 3 is started.

次に、ステップS101で入力波形(送信波形)に含まれる最も強い周波数成分を入力値として読み込む。大抵の場合、超音波プローブ内部にある圧電振動子の厚さに影響される共振周波数に近い値を入力することになる。但し、例外的に、共振周波数を大きく外れた周波数、例えば、共振周波数が5MHzであっても100kHz程度の電圧を与えるなど、故意に共振周波数から大きく外すことで、与えた周波数で超音波を発振することができる。 Next, in step S101, the strongest frequency component included in the input waveform (transmission waveform) is read as an input value. In most cases, you will input a value close to the resonant frequency, which is affected by the thickness of the piezoelectric vibrator inside the ultrasound probe. However, in exceptional cases, ultrasonic waves can be oscillated at a frequency that is intentionally far from the resonant frequency, such as by applying a voltage of about 100kHz even if the resonant frequency is 5MHz. can do.

いずれの場合にせよ、次のステップS102で、制御・処理部(コンピュータ)5の整合制御装置15に発振したい周波数を入力して、その周波数における超音波プローブのインピーダンスがアンプ8のインピーダンス(大抵50Ω)と合うように可変整合装置A(9)を整合制御装置15によってインピーダンス調整する。 In any case, in the next step S102, the frequency to be oscillated is input to the matching control device 15 of the control/processing unit (computer) 5, and the impedance of the ultrasound probe at that frequency is determined by the impedance of the amplifier 8 (usually 50Ω). ) The impedance of the variable matching device A (9) is adjusted by the matching control device 15 so as to match the value.

送信部3のインピーダンス調整が終了した後、ステップS103で受信部4における整合を開始する。 After the impedance adjustment of the transmitter 3 is completed, matching in the receiver 4 is started in step S103.

続いて、ステップS104で、上述の通り、得られる受信信号で所望する周波数成分の値を入力値として読み込む。 Subsequently, in step S104, as described above, the value of a desired frequency component in the obtained received signal is read as an input value.

次に、ステップS105で、制御・処理部(コンピュータ)5の整合制御装置15に発振したい周波数を入力して、その周波数における超音波プローブのインピーダンスがレシーバ13のインピーダンス(同じく大抵50Ω)と合うように可変整合装置B(12)を整合制御装置15によってインピーダンス調整する。 Next, in step S105, the frequency to be oscillated is input to the matching control device 15 of the control/processing unit (computer) 5, and the impedance of the ultrasonic probe at that frequency is matched with the impedance of the receiver 13 (also usually 50Ω). Then, the impedance of the variable matching device B (12) is adjusted by the matching control device 15.

最後に、ステップS106で送信部3の可変整合装置A(9)及び受信部4の可変整合装置B(12)の調整を終了し、図3におけるステップS003の超音波の送信に移ることになる。 Finally, in step S106, the adjustment of the variable matching device A (9) of the transmitting section 3 and the variable matching device B (12) of the receiving section 4 is completed, and the process moves on to transmitting ultrasonic waves in step S003 in FIG. .

送信部3及び受信部4の可変整合のインピーダンス値を求める方法について、図5に示すコイルとコンデンサを用いた代表的な整合回路を用いて説明する。インピーダンス整合に必要なコイル・コンデンサの値は、超音波プローブのインピーダンスの周波数特性をインピーダンスアナライザ等で予め把握しておき、超音波計測装置側のインピーダンス(大抵50Ω)と、整合させたい周波数における超音波プローブのインピーダンスを求め、連立方程式を解けば求めることができる。 A method for determining the impedance value of the variable matching of the transmitter 3 and the receiver 4 will be explained using a typical matching circuit using a coil and a capacitor shown in FIG. The values of the coils and capacitors required for impedance matching are determined by understanding the frequency characteristics of the impedance of the ultrasonic probe using an impedance analyzer, etc. This can be determined by finding the impedance of the sonic probe and solving simultaneous equations.

この連立方程式では、超音波プローブのインピーダンスのレジスタンス分とリアクタンス分について、同じく装置側のインピーダンスのレジスタンス分(大抵50Ω)とリアクタンス分(大抵0Ω)と整合するように各々の方程式を解くことになる。この連立方程式の解に従い、可変整合のインピーダンスを制御すれば良い。 In this simultaneous equation, each equation is solved so that the resistance and reactance components of the impedance of the ultrasound probe match the resistance components (usually 50Ω) and reactance components (usually 0Ω) of the impedance on the equipment side. . The impedance of the variable matching may be controlled according to the solution of this simultaneous equation.

このため、超音波プローブのプローブ型番とインピーダンス周波数特性データを紐づけて記憶装置11に記憶しておき、計測準備段階においてプローブ型番を指定し、可変整合で調整すべき値を求めておくと良い。 For this reason, it is a good idea to associate the probe model number of the ultrasound probe with the impedance frequency characteristic data and store it in the storage device 11, specify the probe model number at the measurement preparation stage, and find the value to be adjusted with variable matching. .

図6及び図7を参照して、本発明の実施例4の超音波計測装置の構成と動作(作用)について説明する。図6は、本実施例の超音波計測装置1の概略構成図である。図7は、本実施例の超音波計測方法を示すフローチャートである。 With reference to FIGS. 6 and 7, the configuration and operation (effect) of an ultrasonic measuring device according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the ultrasonic measuring device 1 of this embodiment. FIG. 7 is a flowchart showing the ultrasonic measurement method of this embodiment.

本実施例では、送信信号に対して得られる受信信号が予測できない場合、すなわち、受信信号に含まれる周波数が予測できない場合について説明する。 In this embodiment, a case will be described in which a received signal obtained with respect to a transmitted signal cannot be predicted, that is, a case in which a frequency included in the received signal cannot be predicted.

本実施例の超音波計測装置1は、図6に示すように、実施例1(図1)の制御・処理部(コンピュータ)5に替えて入力・制御部16を備える点において、実施例1とは異なっている。その他の構成は、実施例1(図1)と同様である。 As shown in FIG. 6, the ultrasonic measuring device 1 of the present embodiment is the same as the embodiment 1 in that it includes an input/control unit 16 in place of the control/processing unit (computer) 5 of the embodiment 1 (FIG. 1). It is different from The other configurations are the same as in Example 1 (FIG. 1).

入力・制御部16は、記憶装置11と、送信/受信周波数入力装置17と、入力波形制御装置18と、受信波形評価装置19と、可変整合制御装置20からなる。 The input/control unit 16 includes a storage device 11 , a transmission/reception frequency input device 17 , an input waveform control device 18 , a received waveform evaluation device 19 , and a variable matching control device 20 .

受信信号に含まれる周波数が予測できない場合、入力・制御部16に受信波形評価装置19を設け、受信波形を周波数解析すればよい。 If the frequency included in the received signal cannot be predicted, a received waveform evaluation device 19 may be provided in the input/control unit 16 to perform frequency analysis of the received waveform.

この時の計測方法について、図7を用いて説明する。実施例2(図3)に示したステップS005までは同一である。 The measurement method at this time will be explained using FIG. 7. The steps up to step S005 shown in Example 2 (FIG. 3) are the same.

本実施例では、図7に示すように、先ず、ステップS201で、受信波形をフーリエ変換に代表される周波数解析をする。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7, first, in step S201, a received waveform is subjected to frequency analysis represented by Fourier transform.

次に、ステップS202で、周波数解析結果の周波数分布のピーク分析を実施し、ピークとなる周波数を抽出し、保存する。 Next, in step S202, a peak analysis of the frequency distribution of the frequency analysis result is performed, and a peak frequency is extracted and saved.

続いて、ステップS203で、ステップS202で得られた結果に基づき、受信周波数を再入力する。この時、ピークとなる周波数が複数あっても良い。 Subsequently, in step S203, the receiving frequency is re-inputted based on the result obtained in step S202. At this time, there may be a plurality of peak frequencies.

次に、ステップS204で計測条件の再読み込みを行い、ステップS205で受信部4の可変整合装置B(12)のインピーダンスを再調整する。 Next, in step S204, the measurement conditions are reread, and in step S205, the impedance of the variable matching device B (12) of the receiving section 4 is readjusted.

続いて、ステップS206で超音波を送信し、ステップS207で超音波を受信し、ステップS208で計測結果を表示・保存する。 Subsequently, the ultrasonic wave is transmitted in step S206, the ultrasonic wave is received in step S207, and the measurement results are displayed and saved in step S208.

次に、ステップS209で、抽出された周波数全てにおいて受信部4の可変整合装置B(12)を再調整して測定が完了したかを判断する。完了していなければステップS203に戻り、完了していればステップS210で計測を終了する。 Next, in step S209, it is determined whether the variable matching device B (12) of the receiving section 4 is readjusted for all the extracted frequencies and the measurement is completed. If the measurement has not been completed, the process returns to step S203, and if the measurement has been completed, the measurement ends in step S210.

このような方法をとることで、例えば、高減衰材を対象として超音波を伝搬さて計測を行うような場合、高周波成分の散乱減衰により、送信信号に含まれる周波数分布よりも受信信号に含まれる周波数分布が低周波側へシフトするような予測ができない場合にも対応することができる。 By using this method, for example, when measuring by propagating ultrasonic waves through a high-attenuation material, scattering and attenuation of high-frequency components will cause the frequency distribution contained in the received signal to be higher than that contained in the transmitted signal. It is also possible to deal with cases where it is impossible to predict that the frequency distribution will shift to the lower frequency side.

本発明の実施例5の超音波計測装置及び超音波計測方法について説明する。 An ultrasonic measuring device and an ultrasonic measuring method according to a fifth embodiment of the present invention will be described.

本実施例では、故意に共振周波数から大きく外すことで、与えた周波数で超音波を発振し、複数の異なる周波数帯域で計測する場合について一例をあげて説明を補足する。このような計測は、ガイド波検査などで実施されることがある。 In this embodiment, an example of a case where ultrasonic waves are oscillated at a given frequency and measured in a plurality of different frequency bands by intentionally setting the frequency far from the resonant frequency will be given to supplement the explanation. Such measurements may be performed using guided wave testing or the like.

共振周波数が5MHzのプローブを20kHz,40kHz,60kHz,80kHz,100kHzで発振する場合、送信部3の可変整合装置A(9)と受信部4の可変整合装置B(12)を20kHzに合わせた値に調整し、送受信をして波形を保存する。40kHz,60kHz,80kHz,100kHzについても順次実施していくと良い。 When a probe with a resonant frequency of 5 MHz is oscillated at 20 kHz, 40 kHz, 60 kHz, 80 kHz, and 100 kHz, the value of variable matching device A (9) of transmitting section 3 and variable matching device B (12) of receiving section 4 adjusted to 20 kHz. adjust, transmit and receive, and save the waveform. It is a good idea to sequentially implement this for 40kHz, 60kHz, 80kHz, and 100kHz.

本発明の実施例6の超音波計測装置及び超音波計測方法について説明する。 An ultrasonic measuring device and an ultrasonic measuring method according to a sixth embodiment of the present invention will be described.

送信部3及び受信部4の可変整合のインピーダンス値を連立方程式の解に従って調整しても、実際の値とのずれが生じることがある。この場合、例えば、明らかな反射信号、例えば、金属構造物における超音波検査でいうところの底面(形状)エコー、水浸法であれば被検体表面エコーを対象として受信波形に時間ゲートをかけて波高値をモニタリングしてそれぞれの整合回路を微調整すると良い。 Even if the impedance values of the variable matching of the transmitter 3 and the receiver 4 are adjusted according to the solution of the simultaneous equations, deviations from the actual values may occur. In this case, for example, time gates are applied to the received waveform to target obvious reflected signals, such as bottom surface (shape) echoes in ultrasonic testing of metal structures, or surface echoes of the object in the water immersion method. It is a good idea to monitor the peak value and fine-tune each matching circuit.

すなわち、連立方程式の解を初期値として、送信部3の可変整合装置A(9)を初期値周辺でスキャンして受信波形が最大の波高値となるところを最適値とする。次に、受信部4の可変整合装置B(12)においても、初期値周辺でスキャンして受信波形が最大の波高値となるところを最適値とする。このように送信側と受信側の可変整合のインピーダンスを独立に制御して最適となる値を見つけると良い。 That is, using the solution of the simultaneous equations as an initial value, the variable matching device A (9) of the transmitter 3 is scanned around the initial value, and the optimum value is determined when the received waveform has the maximum peak value. Next, the variable matching device B (12) of the receiving section 4 also scans around the initial value and sets the optimum value where the received waveform has the maximum peak value. In this way, it is best to independently control the impedance of the variable matching on the transmitting side and the receiving side to find the optimum value.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記の実施例は本発明に対する理解を助けるために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above embodiments have been described in detail to aid understanding of the present invention, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described. Furthermore, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, or replace a part of the configuration of each embodiment with other configurations.

1…超音波計測装置、2…計測部、3…送信部、4…受信部、5…制御・処理部(コンピュータ)、6…表示部、7…パルサ、8…アンプ、9…可変整合装置A、10…入力装置、11…記憶装置、12…可変整合装置B、13…レシーバ、14…送受信制御装置、15…整合制御装置、16…入力・制御部、17…送信/受信周波数入力装置、18…入力波形制御装置、19…受信波形評価装置、20…可変整合制御装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ultrasonic measuring device, 2... Measuring section, 3... Transmitting section, 4... Receiving section, 5... Control/processing section (computer), 6... Display section, 7... Pulser, 8... Amplifier, 9... Variable matching device A, 10...input device, 11...storage device, 12...variable matching device B, 13...receiver, 14...transmission/reception control device, 15...matching control device, 16...input/control unit, 17...transmission/reception frequency input device , 18... Input waveform control device, 19... Received waveform evaluation device, 20... Variable matching control device.

Claims (8)

超音波プローブを含む計測部と、
前記超音波プローブ内の圧電素子にパルス電圧を印加する送信部と、
前記圧電素子が超音波を受けて生成した電気信号を変換し波形データとして取得する受信部と、
前記送信部および前記受信部を制御する制御部と、を備え、
前記送信部および前記受信部のうち、少なくとも前記受信部に可変整合装置を有し、
前記制御部は、前記受信部が前記電気信号を受信する際の周波数成分値を入力する入力装置と、
前記超音波プローブに対応する整合値の周波数依存性データを格納する記憶装置と、
前記入力装置により入力された周波数成分値および前記記憶装置に格納された整合値の周波数依存性データを参照して前記可変整合装置を制御する整合制御装置と、を有することを特徴とする超音波計測装置。
A measurement unit including an ultrasonic probe,
a transmitter that applies a pulse voltage to a piezoelectric element within the ultrasound probe;
a receiving unit that converts the electric signal generated by the piezoelectric element upon receiving the ultrasonic wave and acquires it as waveform data;
a control unit that controls the transmitting unit and the receiving unit,
Of the transmitter and the receiver, at least the receiver includes a variable matching device;
The control unit includes an input device for inputting a frequency component value when the reception unit receives the electrical signal;
a storage device that stores frequency dependence data of matching values corresponding to the ultrasound probe;
and a matching control device that controls the variable matching device by referring to the frequency component value input by the input device and the frequency dependence data of the matching value stored in the storage device. Measuring device.
請求項1に記載の超音波計測装置であって、
前記制御部は、前記送信部から出力されるパルス電圧のパルス幅、繰り返し周波数、増幅値および前記受信部のサンプリング周波数を制御する送受信制御装置を有することを特徴とする超音波計測装置。
The ultrasonic measuring device according to claim 1,
The ultrasonic measuring device is characterized in that the control section includes a transmission/reception control device that controls the pulse width, repetition frequency, and amplification value of the pulse voltage output from the transmitting section and the sampling frequency of the receiving section .
請求項1に記載の超音波計測装置であって、
前記制御部は、前記電気信号の特定の時間ゲートにおけるピークモニタ、或いは、前記電気信号の周波数解析結果のピーク分析を実施する受信波形評価装置を有することを特徴とする超音波計測装置。
The ultrasonic measuring device according to claim 1,
The ultrasonic measurement device is characterized in that the control unit includes a peak monitor of the electrical signal at a specific time gate, or a received waveform evaluation device that performs peak analysis of a frequency analysis result of the electrical signal.
請求項1に記載の超音波計測装置であって、
超音波の送受信の制御に必要な値、計測した生波形、処理後の波形を表示する表示部を有することを特徴とする超音波計測装置。
The ultrasonic measuring device according to claim 1,
An ultrasonic measurement device characterized by having a display section that displays values necessary for controlling transmission and reception of ultrasonic waves, measured raw waveforms, and processed waveforms .
請求項1に記載の超音波計測装置であって、
前記送信部から複数の異なる周波数のパルス電圧を前記圧電素子に順次印加し、
前記受信部で取得した波形データに基づき被検体を計測することを特徴とする超音波計測装置。
The ultrasonic measuring device according to claim 1,
sequentially applying pulse voltages of a plurality of different frequencies from the transmitter to the piezoelectric element,
An ultrasonic measuring device that measures a subject based on waveform data acquired by the receiving section.
請求項1に記載の超音波計測装置を用いて被検体の計測を行う超音波計測方法であって、
前記制御部が、超音波の所望の受信周波数の入力を計測条件の一つとして読み込むステップと、
前記整合制御装置が、前記受信周波数に基づいて、前記受信部の可変整合装置のインピーダンス調整を実施するステップと、
を有することを特徴とする超音波計測方法。
An ultrasonic measurement method for measuring a subject using the ultrasonic measurement device according to claim 1, comprising :
a step in which the control unit reads an input of a desired reception frequency of the ultrasonic wave as one of the measurement conditions;
the matching control device adjusting the impedance of the variable matching device of the receiving section based on the receiving frequency;
An ultrasonic measurement method characterized by having the following.
請求項3に記載の超音波計測装置を用いて被検体の計測を行う超音波計測方法であって、
前記受信部が、前記圧電素子が超音波を受けて生成した電気信号を変換し受信波形データとして取得するステップと、
前記受信波形評価装置が、前記受信波形データを周波数解析するステップと、
前記受信波形評価装置が、前記周波数解析結果のピーク分析及び抽出を実施するステップと、
前記受信波形評価装置が、前記抽出した周波数を再度計測条件として入力するステップと、
前記整合制御装置が、前記抽出した周波数に基づいて、前記受信部の可変整合装置のインピーダンス調整を実施するステップと、
を有することを特徴とする超音波計測方法。
An ultrasonic measurement method for measuring a subject using the ultrasonic measurement device according to claim 3 ,
a step in which the receiving unit converts the electrical signal generated by the piezoelectric element upon receiving the ultrasonic wave and obtains it as received waveform data;
the received waveform evaluation device frequency-analyzing the received waveform data ;
a step in which the received waveform evaluation device performs peak analysis and extraction of the frequency analysis results;
the received waveform evaluation device inputting the extracted frequency again as a measurement condition;
the matching control device adjusting the impedance of the variable matching device of the receiving section based on the extracted frequency;
An ultrasonic measurement method characterized by having the following.
請求項6に記載の超音波計測方法であって、
前記超音波プローブが、複数の異なる周波数の超音波を前記被検体に印加し、
前記受信部で取得した波形データに基づき被検体を計測することを特徴とする超音波計測方法。
The ultrasonic measurement method according to claim 6,
the ultrasound probe applies ultrasound waves of a plurality of different frequencies to the subject;
An ultrasonic measurement method characterized by measuring a subject based on waveform data acquired by the receiving section .
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