SE425996B - Sett och anordning for alstring av korta ultraljudsekopulser - Google Patents
Sett och anordning for alstring av korta ultraljudsekopulserInfo
- Publication number
- SE425996B SE425996B SE8107731A SE8107731A SE425996B SE 425996 B SE425996 B SE 425996B SE 8107731 A SE8107731 A SE 8107731A SE 8107731 A SE8107731 A SE 8107731A SE 425996 B SE425996 B SE 425996B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- signal
- converter
- ultrasonic
- ultrasonic transducer
- excitation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
- G01S7/52046—Techniques for image enhancement involving transmitter or receiver
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
10
25
30
35
8107731-5 é
2
som framgår av efterföljande patentkrav.
Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande
under hänvisning till medföljande ritningar. Pig l visar
principen för föreliggande uppfinning vid en mot ett
särskilt testobjekt riktad anordning enligt uppfinningen.
Pig 2a och 2b visar impulssvaret och tillhörande frekvens-
funktion för en ultraljudsomvandlare. Fig 3a och 3b
visar impulssvaret och frekvenskarakteristiken för ett
pulsformningsfilter av viktad minstakvadrattyp. Fig 4
är ett blockschema över en uppfinningen inbegripande
testutrustning. Fig Sa och 5b visar exempel på ekosignaler,
erhållna utan resp med förformning av ultraljudsomvandla-
rens exciteringšpuls.
Den i fig l visade anordningen enligt uppfinningen
innefattar en signalgenerator l, som är kopplad till en
ultraljudsomvandlare 2 för excitering av denna. Ultra-
ljudssändaren å utsänder i exemplet i fig l sina pulser
i en vattenbehållare mot två plexiglasblock 3, 4, som
vardera har en tjocklek av 15 mm och är placerade med
ett inbördes mellanrum på 2 mm. Det må här nämnas, att .
ljudhastigheten i plexiglas är dubbelt så hög som i
vatten eller ungefär 3000 m/s. '
Enligt föreliggande uppfinning är signalgeneratorn l
anordnad att alstra en exciteringssignal, som väsentligen
utgör en viktad minsta kvadratsignal till själva omvandla-
ren. Denna exciteringssignal åstadkommes närmare bestämt
lämpligen medelst ett pulsformningsfilter, som förformar
exciteringssignalen till ultraljudsomvandlaren 2.
I fig 2a visas ett exempel på impulssvaret s(t) för
en ultraljudsomvandlare 2 med en centrumfrekvens på
ungefär 2 MHz. Motsvarande frekvensspektrum är visat i
fig 2b, varav den smala bandpasskarakteristik som är
typisk för en ultraljudsomvandlare framgår.
Vid konventionell excitering av ultraljudsomvandlaren
2 med en rektangelpuls erhålles en ekosignal av det i
fig Sa visade slaget, vilken signal exempelvis kan
iakttagas på ett till ultraljudsomvandlaren 2 anslutet
oscilloskop 5.
8107731-5
3
Om ultraljudsomvandlarens 2 exciteringssignal i
stället ges den form u(t) som är visad i fig 3a, erhålles
en ekosignal av den form som är visad i fig 5b. En jäm-
förelse av fig Sb med fig 54 visar klart på den förbätt-
rade upplösning som uppnås genom utnyttjande av den
uppfinningsenliga exciteringssignalen i stället för den
konventionella rektangelpulsen.
Den i fig 3a visade signalen utgör närmare bestämt
impulssvaret från ett viktat minstakvadratfilter
(wLs-filter).
WLS-filtrets frekvenskarakteristik är visad i fig 3b.
WLS-filtret kan definieras som ett filter, vilket
minimerar en kostnadsfunktion av formen:
1 = z {w
t t
där w är en viktningsparameter, çom är definierad genom:
p
'O It] ¿ T och t # 0
w(t) - _
1 t = 0 eller gt] > T
s(t) är ultraljudsomvandlarens impulssvar,
u(t) är WLS-filtrets impulssvar,
1 t = 0
5(t) =
0 t # 0
wo är förväntad bruseffekt,
T är en upplösningsparameter och
* anger faltning.
Vid konstruktion av WLS-filtret måste upplösninge-
parametern T och parametorn wo, som beaktar insignals-
bruset, bestämmas. Dessa parametrar påverkar emellertid
filtret oberoende av varandra.
I sammanhanget må nämnas, att WLS-filtret är relaterat
till såväl det rena inversfiltret som det signalanpassade
filtret. Dessa två filter är i själva verket specialfall
av WLS-filtret. Det rena inversfiltret erhålles genom
att både wo och T sättes lika med 0. Det signalanpassade
filtret erhålles genom att ett stort värde väljes för
U1
l0
l5
20
30
8107731-5
4
antingen T eller wo. Det WLS-filter som uppfyller ovan-
nämnda minimeringsvillkor för kostnadsfunktionen är också
det filter som bäst uppfyller de tre kraven, att ekout-
Signalen från ultraljudscmvandlaren skall ha hög amplitud
i en punkt, t ex för t = O, att samma utsignalsamplitud
måste vara låg utanför upplösningsintervallet, dvs
'|t; > T, och att signalbruset måste vara lågt.
Såsom framgår av det ovanstående förbättrar ett
WLS-filter, infört i signalgeneratorn l, den axiella
upplösningen hos den mottagna ekosignalen. För fram-
tagning av ett lämpligt impulsgensvar u(t) för förformning
av exciteringspulsen är en testutrustning visad i fig 4.
Denna utrustning innefattar ett skiftregister 6 för
digital lagring av WLS-filtrets impulssvar. Via en
digital-analogomvandlare 7 och en effektförstärkare 8
är skiftregistrets 6 utgång kopplad till ultraljuds-
omvandlarens 2 ingång. Omvandlaren 2 sänder sina pulser
mot ett mål 9 och mottager ekosignaler från detta. De
av omvandlaren 2 till elektrisk form överförda ekosigna-
lerna matas via en förförstärkare 10 och en analog/digital-
omvandlare ll till en logikenhet l2. Medelst en till
logikenheten l2 ansluten dator 13 kan ekosignalen ut-
värderas och en justering göras av det i skiftregistret
6 lagrade impulssvaret u(t). För övervakning av excite-
ringssignalen och ekosignalen är i fig 4 ett oscilloskop
lå anslutet till omvandlarens 7 utgång samt omvandlarens
ll ingång.
Medelst en analogt med testutrustningen enligt fig 4
utformad anordning kan uppenbarligen en upprepad justering
av exciteringssignalen utföras genom utnyttjande av någon
lämplig algoritm på de erhållna ekosignalerna.
Som alternativ till skiftregistret 6 kan exempelvis
ett programerbart läsminne (PROM) eller liknande utnyttjas.
I detta minne kan således den lämpliga filtersignalen
vara lagrad digitalt.
Det inses, att en mängd modifieringar av ovan beskrivna
utföringsformer är möjliga inom uppfinningens ram.
Claims (8)
10 15 20 25 30 35 8107731-5 PATENTKRAV l. Sätt för alstring av korta ultraljudsekopulser med en ultraljudsomvandlare, k ä n n e t e c k n a t därav, att ultraljudsomvandlaren exciteras med en signal, som väsentligen utgör en viktad minsta kvadratfilter- signal till själva omvandlaren.
2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att omvandlarens minsta kvadratfilter- funktion beräknas repetitivt för upprepad justering av omvandlarens exciteringssignal.
3. Sätt enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att exciteringssignalen lagras i digital form i ett skiftregister och tillföres ultraljuds- omvandlaren via en digital-analogomvandlare.
4. Sätt enligt patentkraven 2 och 3, k ä n n e - t e c k n a t därav, att de av ultraljudsomvandlaren mottagna ultraljudsekopulserna jämföres med önskade signalpulser samt att skillnadssignalen utnyttjas för justeringen av exciteringssignalen.
5. Anordning för alstring av korta ultraljudseko- pulser med en ultraljudsomvandlare (2), k ä n n e - t e c k n a d av en signalgenerator (1), som är an- sluten till ultraljudsomvandlarens (2) exciterings- ingång och är anordnad att alstra en exciteringssignal, som väsentligen utgör en viktad minsta kvadratfilter- signal till själva omvandlaren.
6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e - (6), exciteringssignalen är lagrad i digital form, samt en t e c k n a d av ett skiftregister i vilket digital-analogomvandlare (7), som förbinder skiftregist- rets utgång med ultraljudscmvandlarens (2) exciterings- ingång. k ä n n e - (ll), är ansluten till ultraljudsomvandlaren (2) för mottagning
7. Anordning enligt patentkravet 6, t e c k n a d av en analog-di italomvandlare som 9 av mot ultraljudsekopulser svarande elektriska signaler 8107751-5 6 och omvandling av dessa till digital form i och för upprepad justering av exciteringssignalen.
8. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e - t e c k n a d av ett läsminne, i vilket exciterings- signalen är lagrad i digital form.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8107731A SE425996B (sv) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | Sett och anordning for alstring av korta ultraljudsekopulser |
US06/527,576 US4520670A (en) | 1981-12-22 | 1982-12-20 | Method and apparatus for generating short ultrasonic echo pulses |
EP83900081A EP0096690A1 (en) | 1981-12-22 | 1982-12-20 | Method and apparatus for generating short ultrasonic echo pulses |
JP83500170A JPS58502164A (ja) | 1981-12-22 | 1982-12-20 | 短い超音波エコ−パルスの発生方法および装置 |
PCT/SE1982/000431 WO1983002330A1 (en) | 1981-12-22 | 1982-12-20 | Method and apparatus for generating short ultrasonic echo pulses |
DK3657/83A DK365783D0 (da) | 1981-12-22 | 1983-08-11 | Fremgangsmade og anordning til generering af korte ultralydsekkoimpulser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8107731A SE425996B (sv) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | Sett och anordning for alstring av korta ultraljudsekopulser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE425996B true SE425996B (sv) | 1982-11-29 |
Family
ID=20345341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8107731A SE425996B (sv) | 1981-12-22 | 1981-12-22 | Sett och anordning for alstring av korta ultraljudsekopulser |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4520670A (sv) |
EP (1) | EP0096690A1 (sv) |
JP (1) | JPS58502164A (sv) |
DK (1) | DK365783D0 (sv) |
SE (1) | SE425996B (sv) |
WO (1) | WO1983002330A1 (sv) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2556844B1 (fr) * | 1983-12-14 | 1987-11-13 | Labo Electronique Physique | Appareil d'examen de milieux par echographie ultrasonore |
NL8600444A (nl) * | 1986-02-21 | 1987-09-16 | Optische Ind De Oude Delft Nv | Inrichting voor ultrageluiddetectie. |
JPH10507936A (ja) * | 1994-08-05 | 1998-08-04 | アキュソン コーポレイション | 送信ビーム生成器システムのための方法及び装置 |
US5675554A (en) * | 1994-08-05 | 1997-10-07 | Acuson Corporation | Method and apparatus for transmit beamformer |
DE19509374C1 (de) * | 1995-03-15 | 1996-07-04 | Siemens Ag | Verfahren zur adaptiven Optimierung von Ultraschallmeßsignalen |
US6167758B1 (en) | 1998-10-23 | 2001-01-02 | Max I. Fomitchev | Method and apparatus for generating ultrasonic pulses with a specified waveform shape |
US7117134B2 (en) * | 2001-10-18 | 2006-10-03 | Lockheed Martin Corporation | Method to optimize generation of ultrasound using mathematical modeling for laser ultrasound inspection |
US6827686B2 (en) * | 2002-08-21 | 2004-12-07 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | System and method for improved harmonic imaging |
US20050241396A1 (en) * | 2004-05-03 | 2005-11-03 | Huebler James E | Simple method for electronically damping resonant transducers |
FR2999714B1 (fr) * | 2012-12-17 | 2016-01-15 | Snecma | Procede de caracterisation d'une piece en materiau composite |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2443113B1 (fr) * | 1978-06-30 | 1985-12-06 | Deutsch Pruef Messgeraete | Procede et dispositif d'emission d'impulsions acoustiques, particulierement dans le domaine des ultra-sons, et application de ces impulsions notamment au controle non destructif de materiaux |
-
1981
- 1981-12-22 SE SE8107731A patent/SE425996B/sv not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-12-20 JP JP83500170A patent/JPS58502164A/ja active Pending
- 1982-12-20 EP EP83900081A patent/EP0096690A1/en not_active Withdrawn
- 1982-12-20 WO PCT/SE1982/000431 patent/WO1983002330A1/en not_active Application Discontinuation
- 1982-12-20 US US06/527,576 patent/US4520670A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-08-11 DK DK3657/83A patent/DK365783D0/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4520670A (en) | 1985-06-04 |
WO1983002330A1 (en) | 1983-07-07 |
DK365783A (da) | 1983-08-11 |
DK365783D0 (da) | 1983-08-11 |
EP0096690A1 (en) | 1983-12-28 |
JPS58502164A (ja) | 1983-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE425996B (sv) | Sett och anordning for alstring av korta ultraljudsekopulser | |
DE19714973C2 (de) | Verfahren und Anordnung zur Feststellung einer Überfüllung bei der Messung des Füllstands einer Flüssigkeit in einem Behälter nach dem Impulslaufzeitverfahren | |
GB2395788A (en) | Shaping the driving pulse signal envelope in an ultrasonic sonar transmitter | |
DE4217624A1 (de) | Kalibrierung von seismischen kabeln in einem helmholz-resonator | |
EP2356408A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kalibrierung von messumformern von ultraschall-durchflussmessgeräten | |
GB1588547A (en) | Ultrasonic scanning apparatus | |
WO1996028259A1 (de) | Verfahren zur adaptiven optimierung von ultraschallmess-signalen | |
US5569854A (en) | Apparatus and method for transmitting and receiving ultrasonic waves having an acoustoelectric, ultrasonic transducer | |
US4415998A (en) | Segmented acoustic transmitter for broad frequency investigation of a borehole | |
US5144592A (en) | Ultrasonic transmission-reception system | |
JP4455685B2 (ja) | 受信信号から所定の周波数の信号を除去するシステム | |
US9333535B2 (en) | MUT circuit with an electrically controllable membrane | |
DE102007027816A1 (de) | Vorrichtung zur Ermittlung und Überwachung des Füllstands eines Füllguts in einem Behälter | |
EP0232253A1 (en) | Inductance systems | |
Fomitchev et al. | Ultrasonic pulse shaping with optimal lag filters | |
KR20020034571A (ko) | 이중주파수 초음파 음향센서를 이용한 슬러지 두께측정방법 및 그 장치 | |
DE3929243A1 (de) | Apparat und verfahren zur verkuerzung der ausklingzeit in ultraschall-impuls-sendeeinrichtungen | |
EP2715714A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur aktiven dämpfung eines akustischen wandlers | |
RU2019826C1 (ru) | Устройство а.е.глаголева формирования акустического поля с винтовым волновым фронтом | |
DE2733308B2 (de) | Verfahren zur Anregung von elektroakustischen Wandlern | |
DE29723172U1 (de) | Einrichtung zur akustischen Messung von Füllständen | |
SU792611A1 (ru) | Измеритель характеристик ультразвуковых преобразователей | |
CN104704387B (zh) | 用于环境探测的换能器的脉冲后振荡的抑制 | |
SU832351A1 (ru) | Способ определени амплитудно-частотныхХАРАКТЕРиСТиК ОбРАТиМыХ пРЕОбРАзОВАТЕлЕй | |
SU1130794A1 (ru) | Устройство дл измерени коэффициента звукопоглощени |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8107731-5 Effective date: 19890301 Format of ref document f/p: F |