SU1388716A1

SU1388716A1 - Способ определени толщины слоев многослойных тканей животных

Info

Publication number: SU1388716A1
Application number: SU864065643A
Authority: SU
Inventors: Игорь Алексеевич Муляр
Original assignee: Донской сельскохозяйственный институт
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1988-04-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в сельском хоз йстве при измерении толщины слоев жировой и мышечной тканей сельскохоз йственных животных. Цель изобретени - повышение точности за счет определени пор дка следовани слоев. Производ т возбуждение ультразвуковых импульсов в многослойной ткани, принимают эхо-импульсы, отраженные от границ слоев, измер ют врем распространени импульсов в исследуемом слое ткани и скорости ультразвука в эталонных образцах вещества слоев. Дополнительно измер ют отношение амплитуд эхо-импульсов, отраженных от границ исследуемого сло , а в эталонных образцах - коэффициент затухани ультразвука, по которым определ ют отношение амплитуд, после чего толщину определ ют при сравнении отношений амплитуд. 1 табл., 1 ил. &amp; (Л

Description

о:

00

сх л

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано в сельском хоз йстве при измерении толщины слоев жировой и мышечной ткани сельскохоз йственных животных.

Цель изобретени - повышение точ ности за счет определени пор дка следовани слоев.

На чертеже изображена многослойна система (ткань животных), в которой i-й слой имеет скорость С ультразвука, козффициент затухани и толщину 1,. Кроме того на чертеже обозначено: U - амплитуда импульса , вошедшего в первьй слой; и, и , и и U4. - амплитуды эхо-импульсов , отраженных от границ а, tj, f между сло ми ткани и возбуждаемых с помощью ультразвукового преобразовател Р, установленного на ткани.

Способ осуществл ют следующим об- рйзом..

На эталонных образцах материала каждого сло определ ют скорость С - ультразвука и коэффициент al затухани (известньми ультразвуковыми методами).

При определении толщины слоистой среды измер ют врем t. распространени ультразвукового цмпульса в исследуемом слое ткани и отношени В амплитуд эхо-импульсов, отраженных от границ этого сло , затем вычисл ют все произведени C,-c),-t, а также расчетные значени отношений амплитуд U;.,, и, по формуле

Gj

Ц;-, ехр(2е/лСаО

U:0,98

(1)

Амплитуда Uj импульса, отраженного от границы f равна

из U,k(1 -иЪе-

к е

(4)

Разделив Ui на Uj, получим

JUt ехр() и, 1 - k2

Поскольку Ij Cjtj, то Ut exp(2o(3C3t:js)

и,.

1 - k 2

(5)

20

Следовательнр, дл сло с номером i получим

Uj-i exp(2c( и, 1 - k г

(6)

Коэффициент k отражени на грани- це мышечной и жировой тканей при прохождении через них ультразвуковых колебаний составл ет небольшую величину и с достаточной степенью точности может быть прин т равнь1м 0,14.Подста- вив значение k 0,14 в формулу (6), получим формулу (1).

Измеренную величину В сравнивают со всеми вычисленными значени ми G. и выбирают такое значение ее значение , которое наиболее близко к измеренной величине В. Таким образом, осуществл ют идентификацию (распознавание ) исследуемого сло ткани и, следовательно, скорости С-, необхоДИМОЙ дл расчета толщины 1. исследуемого сло формуле

Толщину 1. вычисл ют по

Формула (1) получена на основе

следующих соображений.

(

Амплитуда U импульса, отраженного от границы р , на входе преобразовател Р равна

и, Uoke

- т- ,«,

(2)

где k - коэффициент отражени на

границе а.

Амплитуда Uj импульса, отраженного от границы Ь, на входе преобразовател Р равна

Ua U,k(1 - )

1 C;t./2.

Точность определени скорости С., необходимой дл вычислени толщины 1 исследуемого сло , обеспечиваетс тем, что у м гких биологических тканей существует значительна положительна коррекци между скоростью ультразвука и коэффициентом затухани . Поэтому дл точного и уверенного распознавани органов при ультразвуковых измерени х следует использовать произведение скорости С на Коэффициент oi затухани . В таблице приведены значени произведений С, вычисленные по результатам измерений.

Crf

0,16 0,33

0,62

Способ может быть, например, применен дл исследовани спинного жира свиней. В этом случае система состоит из двух типов слоев: жирово- го и мышечного. Коэффициент затухани и скорость ультразвука, измеренные на образцах жира, составл ют 0,12 нсп/см и 1,43«10 см/с, а на образцах мышцы - 0,22 нсп/см и 1,58i «10 см/с. Измерени выполнены на частоте 1,8 МГц.

При испытании метода на свиной полутуше получено (дл одного из слоев ткани) t 43 МКС, отношение амплитуд В 2,7.

Рассчитанные по формуле (1) отношени амплитуд составл ют:

дл сло жира

10 )

„ (0,12-1,43 .

0,98

22

дл сло мьшщы

(0,22-1,58 10 -43-10-) G2

,6i

с 0

5

0

5

толщина сло 1 1, 43-10 см/с « 4,3-10- с/2 3,1 см .

Толщина сло , измеренна линейкой , оказалась равной 3,2 см.

Таким образом, предлагаемый способ (по сравнению с известными) обеспечивает высокую точность измерени толщины сло .

Claims

Формула изобретени

Способ определени толщины слоев , многослойных тканей- животных, заключающийс в ТОМ, что возбуждают в ткани импульсы ультразвуковых колебаний , принимают отраженные от слоев ткани эхо-импульсы, измер ют врем распространени импульсов в каждом слое и по заранее измеренным на эталонных образцах тканей скорос-т т м ультразвуковых колебаний определ ют толщины слоев, отличающийс тем, что, с целью по- вьшени точности за счет определени пор дка следовани слоев, предварительно на эталонных образцах измер ют коэффициент затухани ультразвуковых колебаний в ткан х, дополнительно измер ют отношение амплитуд эхо-импульсов, отраженных от границ слоев ткани, по коэффициейтам затухани и отношению амплитуд определ ют пор йок следовани слоев многослойной ткани, а толщины слоев определ ют с учетом пор дка их следовани .

Ч