PL60569B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 20.VIII.1970 60569 KI. 42 k, 46/06 MKP G 01 n, 29/00 UKD Twórca wynalazku: prof. dr Leszek Filipczynski Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Podstawowych Problemów Techniki), Warszawa (Polska) Sposób pomiaru czulosci glowicy ultradzwiekowej polaczonej z echoskopem i Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru czulosci glowicy ultradzwiekowej polaczonej z echoskopem, miedzy innymi z defektoskopem ul¬ tradzwiekowym.Czulosc glowicy ultradzwiekowej jest wielkos- 5 cia, która w wielu przypadkach decyduje o sku¬ tecznosci zastosowania ultradzwiekowej metody echa w danym zagadnieniu technicznym. Dotych¬ czas stosowane sposoby pomiaru czulosci glowic ultradzwiekowych polegaja na zliczeniu kolejnych 10 ech otrzymanych przez odbicie sygnalu od pla¬ skiego wzorca ultradzwiekowego wykonanego z materialu tlumiacego ultradzwieki. Sposób ten jest malo precyzyjny i nie pozwala na przypo¬ rzadkowanie, dla tak zmierzonej czulosci, okres- 15 lonej liczby na skali liczbowej, która pozwalalaby na ilosciowe porównanie czulosci róznych egzem¬ plarzy glowic ultradzwiekowych.Czulosc glowicy ultradzwiekowej zalezy od wie¬ lu parametrów, takich jak stale piezoelektryczne, 20 akustyczne i elektryczne przetwornika zastosowa¬ nego w glowicy ultradzwiekowej, dopasowanie, elektryczne przetwornika do badanego materialu, obciazenie akustyczne tylnej powierzchni prze¬ twornika, dopasowanie elektryczne przetwornika 55 do zespolów elektronowych echoskopu, i inne.Pomiary tych parametrów sa w zasadzie mozli¬ we, lecz dokonana na ich podstawie ocena ogólnej czulosci glowicy ultradzwiekowej bylaby obarczo¬ na bardzo duzym bledem, bedac jednoczesnie 30 wielkoscia bardzo trudna do wyznaczenia.Celem wynalazku jest sposób pomiaru czulosci glowicy ultradzwiekowej polaczonej z echoskopem, który pozwalalby prosto i jednoznacznie wyzna¬ czyc liczbe okreslajaca czulosc glowicy.Istota sposobu wedlug wynalazku jest to, ze glowice ultradzwiekowa polaczona z echoskopem sprzega sie akustycznie ze wzorcem ultradzwie¬ kowym, który ma przynajmniej dwie plaskie scia¬ ny nachylone wzgledem siebie pod katem o war¬ tosci od 0° do 90°, a nastepnie ustala sie taka wartosc tlumienia tlumika wbudowanego do echo¬ skopu lub wartosc tlumienia tlumika dodatkowe¬ go wlaczonego miedzy echoskop i glowice ultra¬ dzwiekowa, aby wysokosc echa na ekranie echo¬ skopu byla równa zalozonej wartosci h, po czym tworzy sie wartosc bezwzgledna róznicy miedzy wartoscia tlumienia przy której otrzymuje sie za¬ lozona wartosc h i wartoscia tlumienia na która ustawiony jest tlumik, a której przyporzadkowuje sie wartosc czulosci glowicy ultradzwiekowej po¬ laczonej z echoskopem. Wartosc bezwzgledna tak wyznaczonej róznicy jest miara czulosci badanej glowicy polaczonej z echoskopem.Sposób bedacy przedmiotem wynalazku zostanie blizej objasniony w oparciu o rysunek, który przedstawia schematycznie zestaw przyrzadów do pomiaru czulosci glowicy ultradzwiekowej.Do echoskopu 1 zalaczono glowice ultradzwie¬ kowa 3, która pobudzona impulsem elektrycznym 6056960569 3 z nadajnika echoskopu wysyla do wzorca ultra¬ dzwiekowego 6 impuls ultradzwiekowy. Impuls ultradzwiekowy biegnie po drodze 5 pod katem P wzgledem plaskiej sciany 7 wzorca. Wzorzec ma przynajmniej dwie plaskie sciany 7 i 4, które nachylone sa wzgledem siebie równiez pod ka¬ tem P. Impuls ultradzwiekowy, padajac prosto¬ padle na plaska sciane 4 odbija sie od niej i wra¬ ca do glowicy ultradzwiekowej 3. W glowicy ultra¬ dzwiekowej zostaje przetworzony na impuls elek¬ tryczny, który doprowadzony zostaje do odbiornika echoskopu i przedstawiony zostaje nastepnie na ekranie echoskopu jako echo 9.W nadajniku lub w odbiorniku echoskopu zala¬ czony jest tlumik 8, przy pomocy którego mozna regulowac wysokosc echa 9 na ekranie echoskopu.Jesli echoskop nie ma wbudowanego tlumika, na¬ lezy wlaczyc dodatkowy tlumik 2 miedzy echo¬ skop i glowice ultradzwiekowa.Pomiar czulosci glowicy polaczonej z echosko- pem sposobem wedlug wynalazku, odbywa sie na¬ stepujaco. Ustawia sie glowice na plaskiej scia¬ nie 7 wzorca 6 w ten sposób, by droga 5 im¬ pulsu ultradzwiekowego miedzy plaska sciana 7 i 4 byla krótsza niz dlugosc pola bliskiego glowi¬ cy ultradzwiekowej, która mozemy wyznaczyc ze znanych wzorów.Nastepnie ustawia sie wartosc tlumienia A0 tlu¬ mika 8 wyskalowanego w dB wzglednie tlumika dodatkowego 2, tak aby wysokosc echa 9 na ekra¬ nie echoskopu byla równa h. Wartosc h wygodnie jest wybrac na przyklad równa 1 cm. Teraz wy¬ znacza sie czulosc S glowicy ultradzwiekowej la¬ cznie z echoskopem, która przy ustawieniu tlu¬ mika w pozycji A ma wartosc S = |A0 —A| [dB] Gdy do powyzszego wzoru podstawi sie zamiast A wartosc graniczna AM, przy której echa na ekranie echoskopu osiagaja maksymalne wielkos¬ ci, wtedy wyznaczy sie maksymalna czulosc glo¬ wicy ultradzwiekowej polaczonej z echoskopem.Tak wiec, kazdej glowicy ultradzwiekowej wspól¬ pracujacej z danym echoskopem, mozna przypo¬ rzadkowac czulosc w róznych polozeniach tlumi¬ ka, a takze czulosc maksymalna SM- Wielkosc S wskazuje, ze mozna uzyskac echo o wysokosci h od plaszczyzny odbijajacej, prosto¬ padlej do kierunku rozchodzenia sie impulsu ultradzwiekowego, przy czym skuteczna powierz¬ chnia odbijajaca jest S [dB], inniejsza od powierz¬ chni przekroju wiazki ultradzwiekowej promienio- 4 wej przez glowice ultradzwiekowa. Stad mozna wyliczyc rzeczywista powierzchnie odbijajaca na podstawie znanych wykresów lub wzorów.Zaleta powyzszego sposobu pomiaru czulosci jest 5 to, ze pomiaru dokonuje sie w rzeczywistych wa¬ runkach pracy glowicy, a wiec dopasowania elek¬ trycznego, obciazenia akustycznego oraz w stanie impulsowym, w którym pracuje echoskop.Dzieki temu, ze droga 5 impulsu ultradzwieko- io * wego miedzy sciana 7 i 4 jest mniejsza niz od¬ leglosc pola bliskiego glowicy, wysokosc echa 9 jest praktycznie niezalezna od tej odleglosci, gdyz wiazka ultradzwiekowa jest wtedy prawie rów¬ nolegla. 15 Jezeli strefa martwa echoskopu jest dluzsza niz dlugosc pola bliskiego glowicy, co moze sie zda¬ rzyc przy malych czestotliwosciach, wtedy nalezy zwiekszyc droge impulsu miedzy sciana 7 i 4 wzorca ultradzwiekowego 6 do odpowiedniej dlu- 20 gosci. W takim jednak przypadku nalezy w po¬ danym wzorze wprowadzic odpowiednia popraw¬ ke, która uwzgledni rozbieznosc wiazki ultra¬ dzwiekowej w polu dalekim glowicy.Jesli wzorzec ultradzwiekowy 6 wykonany jest 25 z materialu tlumiacego ultradzwieki, nalezy zmie¬ rzyc droge impulsu ultradzwiekowego we wzorcu a nastepnie wprowadzic do podanego wzoru od¬ powiednia poprawke na tlumienie. 30 PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenie patentowe

2. Sposób pomiaru czulosci glowicy ultradzwieko¬ wej polaczonej z echoskopem znamienny tym, ze glowice ultradzwiekowa (

3. ) sprzega sie akustycz- 35 nie ze wzorcem ultradzwiekowym (6), który ma przynajmniej dwie plaskie sciany (7 i

4. ) nachylo¬ ne wzgledem siebie pod katem (/?) o wartosci od zera do dziewiecdziesieciu stopni, a nastepnie ustala sie taka wartosc tlumienia tlumika (8) 40 wbudowanego do echoskopu (1) lub wartosc tlu¬ mienia tlumika dodatkowego (2) wlaczonego mie¬ dzy echoskop (1) i glowice ultradzwiekowa (3), aby wysokosc echa na ekranie echoskopu byla równa zalozonej wartosci h, po czym tworzy sie 45 wartosc bezwzgledna róznicy miedzy wartoscia . tlumienia przy której otrzymuje sie zalozona war¬ tosc i wartoscia tlumienia na Htóra ustawiony jest tlumik, a której przyporzadkowuje sie war¬ tosc czulosci glowicy ultradzwiekowej (3) pola- 50 czonej z echoskopem (1), i która to wartosc bez¬ wzgledna róznicy tlumien jest czuloscia badanej glowicy (3) polaczonej z echoskopem (1).KI. 42 k, 46/06 60569 MKP G 01 n, 29/00 5 PL PL