便携式多功能超声检测系统设计
高端便携式超声诊断系统技术参数
高端便携式超声诊断系统技术参数序号内容一设备要求：高端便携式彩色多普勒超声诊断仪二数量：1台*三设备档次及用途：所投机型必须具备FDA或CE国际认证，且为各厂家最高端便携式彩超；必须满足介入、血管、浅表、腹部、妇科、产科、腔内、急诊等相关临床诊断工作。
主机系统具有持续升级能力的设计，以满足将来扩展的新技术之临床应用需求。
四主要技术规格及系统概述：1.主机系统性能概括：*1.1监视器：≥15英寸高分辨率彩色液晶监视器1.2数字化通道数≥500,0001.3数字化二维灰阶成像单元1.4数字化彩色及能量多普勒单元1.5数字化频谱多普勒显示和分析1.6数字化波束形成器1.7多角度空间复合成像技术1.8智能化斑点噪声抑制技术1.9一键自动优化功能1.10二维图像自动优化1.11彩色血流自动优化1.12多普勒图像自动优化1.13二次谐波成像功能1.14原始数据处理能力，可对已存储的图像进行调节1.15具有实时解剖M型，360度范围内可调可移动1.16动态范围≥170dB1.17纯净波单晶体探头技术，可支持心脏探头、腹部探头、腔内探头、经食道探头1.18实时双副对比显像功能1.19实时和非实时高分辨率放大功能1.20实时三同步成像1.21组织多普勒成像技术1.22侧向增益补偿技术,有利于复杂心脏病的检查1.23穿刺针可视增强技术：用于线阵探头，可提供对针位置的增强可视化的显示1.24中文操作系统2.测量和分析 (B型、M型、频谱多普勒、彩色多普勒)2.1一般测量2.2多普勒血流测量及分析2.3心脏功能测量与分析2.4产科测量与分析2.5外周血管测量与分析3图像存储与（电影）回放重显单元4参考信号：心电图和生理信号5具有DICOM 3.0版接口部件6记录装置：硬盘存储≥150GB、USB接口五技术参数及要求1系统通用功能1.1监视器：≥15英寸高分辨率彩色液晶监视器1.2配备原厂台车2探头规格2.1频率：超宽频带或变频探头，最高频率≥12MHz2.2探头可选择类型：凸阵、线阵、相控阵、腔内、经食道等探头2.3主机配备探头个数：腹部探头（1个）、线阵探头（1个）3二维成像主要参数：3.1探头扫描超声频率范围3.1.1腹部探头超声频率：1-5MHz3.1.2线阵探头超声频率：5-12MHz3.2探头最大扫描深度：≥30cm3.3声束聚焦：发射≥8段，接收自动连续聚焦3.4预设条件：针对不同的检查，预置最佳化图像的检查条件，减少操作时的调节，及常用所需的外部调节及组合调节3.5增益调节：3.5.1主机操作面板上具有增益补偿TGC键分段≥8段（附图证明）*3.5.2主机操作面板上具有侧向增益独立LGC键分段≥2段（附图证明）4频普多普勒4.1方式：脉冲波多普勒PW，连续波多普勒CW4.2最大测量速度：CW血流速度最大≥19m/s*4.3取样宽度及位置范围宽度≥1-24mm5彩色多普勒5.1显示方式：速度方差显示、速度显示、方差显示5.2实时双副对比显像5.3显示控制：黑/白与彩色比较，彩色对比5.4彩色增强功能六技术培训：现场操作培训，保证科室使用人员正常熟练操作设备功能七厂家售后服务要求：整机质保期1年，提供全国400免费保修电话，在中国境内有零配件保税库，在河南省内有售后服务工程师提；。
便携式超声诊断设备项目建议书计划书
便携式超声诊断设备项目建议书计划书项目建议书一、项目背景和目标随着医学技术的不断发展和人们健康意识的增强，超声诊断设备在医疗领域的应用越来越广泛。
然而，传统的超声诊断设备通常体积庞大，造价昂贵，限制了其在医疗机构以外的应用。
为了解决这一问题，我们计划研发一款便携式超声诊断设备，以提供便捷、高效、低成本的超声诊断解决方案。
本项目的目标是开发一款体积小巧、重量轻、成本低廉的便携式超声诊断设备，使其适用于医疗机构以外的场景，如急救、偏远地区医疗服务等。
通过提供高质量的超声图像和诊断数据，为医务人员提供准确的诊断依据，提高患者的就诊效率和治疗效果。
二、项目内容和计划1.市场研究：通过市场调研和分析，了解国内外超声诊断设备市场的需求和趋势，确定目标市场和用户群体。
2.技术研发：组建专业的研发团队，进行相关技术的研究和开发。
主要包括超声传感器技术、信号处理算法、图像重构等关键技术的突破。
3.设备设计：根据用户需求和市场调研结果，进行设备的结构设计和外观设计，以提供便携、易使用且用户友好的设备。
4.设备制造：与合作伙伴合作，进行设备的样机制造和生产。
确保设备的质量和成本控制。
5.设备测试和验证：对样机进行系统测试和验证，确保其性能和功能符合设计要求。
同时，根据用户反馈进行不断优化和改进，提供更好的用户体验。
6.市场推广：制定市场推广策略，通过医疗展会、学术研讨会、网络宣传等方式，向目标市场推广和销售产品。
三、项目预算和投资回报本项目的预算主要涵盖以下方面的费用：市场调研费用、人员薪酬费用、技术开发费用、设备制造费用、测试验证费用、市场推广费用等。
总投资额为XXXXXX元。
预计项目的投资回报主要通过产品的销售来实现。
根据市场需求和定价策略，预计在项目投产后的三年内，年销售额可达XXXXXX元。
考虑到项目的研发和初期推广阶段的损失，预计项目将在投产后的第四年开始盈利，并实现初步回本。
四、风险分析和应对措施1.技术风险：超声诊断技术的研发存在一定的技术风险。
基于DSP56F805的便携式多功能超声波检测系统
基于DSP56F805的便携式多功能超声波检测系统
引言
无损检测在工程领域应用越来越广，超声波检测是无损检测的主要方法之一，主要应用在测距、探伤、测厚等领域。
超声波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特点，可产生较大能量，并且在不同的媒质介面，超声波的大部分能量会反射。
利用该特性，可以实现超声测距和超声探伤。
超声波检测具有灵敏度高、穿透力强、检验速度快、方便、对人体无损害和易于做到实时控制等优点。
图1 系统框图
系统框图及电路分析
系统框图如图1所示。
便携式彩色多普勒超声诊断系统产品技术要求深圳开立
2性能指标2.1性能要求2.1.1主要性能指标仪器主机和配套的各种探头的主要技术性能应符合附录 C 表 C1 的规定。
2.1.2连续工作时间：＞8h；内部电源供电时，连续工作时间＞1.5h。
2.1.3电源电压适应范围：90-264V～。
2.1.4声工作频率：声工作频率与标称中心频率的偏差应在±15%范围之内。
2.1.5切片厚度：切片厚度的指标应不大于附录 C 表C1 中h)切片厚度的要求。
2.1.6周长和面积测量偏差：周长和面积测量偏差应在±10%范围之内。
2.1.7M 模式性能指标：M 模式时间显示误差应在 2%的范围之内。
2.1.8彩色血流成像模式性能要求a)在彩色血流成像模式下，探头在其附录 F 表F1 规定条件下的探测深度应不小于附录C 表C1 中i)彩色血流模式最大探测深度的要求。
b)彩色血流图像与其所在管道的灰阶图像应基本重合。
c)血流方向应能正确识别，无混叠现象。
2.1.9频谱多普勒模式性能要求a)在频谱多普勒模式下，探头在其附录 F 表F1 规定条件下的探测深度应不小于附录C表C1 中j)频谱多普勒模式最大探测深度的要求。
b)彩超的血流速度读数误差应在±5%范围之内。
c)脉冲波多普勒模式下的取样区游标位置应准确。
2.2安全要求2.2.1通用安全仪器的通用安全应符合 GB 9706.1-2007 和 GB 9706.15-2008 的规定。
2.2.2专用安全仪器的专用安全应符合 GB 9706.9-2008 的规定。
2.2.3电磁兼容性仪器的电磁兼容性应符合 YY 0505-2012 和 GB 9706.9-2008 第 36 章的规定。
2.3环境试验要求环境试验应符合 GB/T 14710-2009 中气候环境试验 II 组、机械环境试验 II 组及附录G 表G1 的规定。
2.4外观与结构a)外表应色泽均匀、表面整洁，无划痕、裂缝等缺陷；b)面板上文字和标志应清楚易认、持久；c)控制和调节机构应灵活、可靠，紧固部位无松动。
一种新型便携式超声波探伤系统的研制
五、结论
本次演示介绍了手持式超声波探伤硬件系统的研制过程及其关键技术。该系 统包括了超声波换能器、信号处理电路、数据采集与处理模块、显示模块和电源 模块等部分，具有便携、操作简便、高效等优点。实验结果表明，该系统能够准 确检测出不同材
质、不同厚度的试样中的缺陷，具有重要的实际应用价值。
参考内容二
一种新型便携式超声波探伤系统的 研制
基本内容
超声波探伤技术在工业检测领域具有广泛的应用，然而传统的超声波探伤设 备通常笨重且不便携，严重限制了其使用范围。因此，开发一种新型便携式超声 波探伤系统具有重要的实际意义。本次演示将介绍一种新型便携式超声波探伤系 统的研制，
包括其背景、研究目的、研究方法、实验结果与分析、结论与展望以及
参考内容
一、引言
超声波探伤是一种广泛应用于无损检测的技术。传统的超声波探伤设备大多 笨重，操作复杂，限制了其在现场检测中的应用。因此，开发一种手持式超声波 探伤硬件系统，具有便携、操作简便、高效等优点，具有重要的实际应用价值。
本次演示将介绍手持式超声波探伤硬件系统的研制过程及其关键技术。
二、系统设计
2、数据处理算法：采用了多种数字信号处理算法，包括滤波、FFT变换、图 像处理等，以提高探伤结果的准确性和可靠性。
3、便携式设计：通过优化硬件电路设计和选用小型元器件，实现了手持式 超声波探伤仪的小型化，使其更方便携带和使用。
四、实验结果
我们对研制的手持式超声波探伤硬件系统进行了实验测试，结果表明系统能 够准确检测出不同材质、不同厚度的试样中的缺陷，包括裂纹、气孔等。同时， 系统的操作简单，便携性强，能够满足现场检测的需求。
3、数据采集与处理模块：采用高速数据采集卡，对接收到的信号进行数字 化处理，包括滤波、FFT变换等操作，以提取有用的信号特征。
便携式超声诊断仪信号处理电路设计
（下转第232页）便携式超声诊断仪信号处理电路设计蔺超文，赵达，张宁（徐州工程学院机电学院，江苏徐州221018）摘要：为提高超声诊断仪的便携性，文章从集成化和低功耗的角度对超声信号处理电路进行了设计，采用了集成度较高的MOSFET 阵列与回波信号接收芯片，使系统电路更简洁、电路板面积更小。
关键词：超声波；低功耗；便携式化作者简介：蔺超文（1976-），男，江苏徐州人，硕士，讲师，主要研究方向：复杂系统控制技术。
超声诊断仪通过超声波与人体内组织间的相互作用而产生多普勒效应来检测人体组织结构与相关健康信息。
由于超声波对人体无电离辐射伤害，无禁忌症状，而且超声诊断时间短，相比CT 和核磁共振成像检查，超声诊断设备较为廉价，能显示断层组织不同深度的图像，除此之外，同时具有测量参数多、环境适应性强，因此在临床病理检测中得到了广泛应用。
但是，传统的基于PC 的超声诊断仪体积庞大、功耗较多、移动困难，不适用于室外、战场或医疗环境较差的山区。
为解决以上问题，本文以便携式为设计宗旨，采用微型化、功能集成化的设计思路对超声诊断仪信号处理电路进行了设计。
1便携式超声诊断仪硬件系统原理超声诊断仪的硬件电路原理图如图1所示，主要由信号处理电路、FPGA 电路和信号显示电路组成，其中信号处理电路又包括超声信号的产生与接收电路两部分。
信号产生电路产生的高压脉冲信号激励超声换能器工作，向外发射超声波；回波信号再次进入换能器，由换能器转化成电信号进入信号放大与滤波电路，再进行A/D 转换成数字信号输出到显示电路。
图1超声诊断仪硬件原理图2超声产生电路设计超声信号的产生利用了压电晶体的正压电效应。
超声产生电路要能够根据换能器的参数与系统的要求产生高频高压脉冲信号，且输出频率为换能器中心频率或中心频率的整数倍，同时激励信号波形可以调节。
按照超声换能器的发射面与接受面处于垂直位置上时，其信号接收效果最好的原理，超声探头一般有电子线阵与电子凸阵两种扫描形式。
便携式超声诊断系统技术规格要求
便携式超声诊断系统技术规格要求第一篇：便携式超声诊断系统技术规格要求便携式超声诊断系统技术规格要求一.主要技术规格 1、10英寸高分辨率逐行扫描显示器2、全数字波束形成器3、数控动态频率扫描技术4、二维灰阶成像单元5、中文输入、中文操作导航系统二.系统通用技术规格1、探头接口：1个2、探头规格：①类型：电子凸阵，选配: 电子线阵,电子微凸阵②频率：凸阵：2.5/3.5/5.0MHz ③ 分辨率：横向≤2mm,纵向≤1mm3、输入/输出信号部分功能① 探头插口：1个② USB接口：2个③ Video输出：1个④ 系统电源输入接口：1个三.物理特性图像记录仪：图文打印机：HJ5652/HJ5650 四.二维灰阶1、声束形成器：全数字声束形成器2、扫描线：每帧线密度≥2563、灰阶数：2564、动态范围:30dB～90dB5、最大帧频:65f/s6、空间分辨率：符合GB10152-1997 国家标准。
7、成像模式：B、B/B、B/M、M8、放大功能: 最大放大倍数4倍，多级可调，放大加平移功能具有实时放大和冻结放大两种方式9、最大显示深度：≥190mm10、界面语言：中文/英文任选五.测量和分析1、一般测量2、具有妇产科测量与分析功能六．内置存储：内置FLASH存储器，可存储60张以上图像文件。
七．输入输出接口1、复合视频信号输出2、USB接口八.其他1、证件齐全。
2、在省内有一定的销售业绩。
3、资料齐全：具有中文使用说明书、维修保养说明书等资料。
4、供货方面为用户提供及时、迅速、优质服务。
维修响应时间在24小时之内。
5、安装调试中对用户进行技术免费培训，并提供成套的培训资料。
6、培训应能使用户工作人员掌握设备操作，并能排除设备的一般故障。
7、三包期内，开机率大于95%，三包期后应提供及时、优质、价格优惠的技术服务和配件供应。
2010年7月16日第二篇：便携式彩色多普勒超声诊断系统便携式彩色多普勒超声诊断系统一、设备名称：便携式彩色多普勒超声诊断系统（高档彩色多普勒超声诊断仪）一、数量：一台二、用途：主要用于重症科室的临床应用，多种挂载方式，具有世界先进水平，具有领先技术，具备持续升级能力，能满足开展新的临床应用需求。
便携式超声探伤系统设计
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｅ ｔ ｈｅ ｄ ｉ ｓ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｃ ｏ ｍｉ ｎ ｇ ｓ ｏ ｆ ｄｅ ｂ ｕ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ， ａ ｎ ｅ ｗ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｍｅ ｔ ｈｏ ｄ ｏ ｆ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ｌａ ｆ ｗ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ
试析便携式超声诊断仪信号处理电路设计
科技风 2019 年 4 月
水利电力 DOI：10．19392 / j．cnki．1671-7341．201912161
试析便携式超声诊断仪信号处理电路设计
施博爱 匡绍龙 尹 健
苏州大学 江苏苏州215006
摘 要： 超声诊断仪具有灵敏度高、无损伤、操作简单、成像清晰等特点，在临床医学领域应用广泛。文章简要介绍了超声诊 断仪，重点对便携式超声诊断仪的信号处理电路设计进行分析，以达到简化电路的目的。
所产生的信号 为 高 频 脉 冲 信 号，不 仅 要 满 足 硬 件 系 统 运 行 要 求，而且还应与超声换能器各项参数相匹配，尤其是高频脉冲 信号的输出频率，应以超声转换器的中心频率为参照，保证两 者一致或者是其整倍数，并可以自行调节激励信号波形。超声 信号接收质量最佳时，超声换能器发射面是垂直于接收面的， 这就需控制两者之间的夹角保持正在 90°，而超声探头的扫描 方式比较常见的包括两种，分别为电子凸阵和电子线阵，需结 合实际需求做出合理选择。压电晶体是超声换能器的核心组 成部分，具有体积小、数量多的特点，此次研究所用晶体材料为 复合型材料，由聚偏二氟乙烯与锆钛酸铅结合制成，中心频率 为 5MHz，超声发射面积为 3mmx3mm，振动时按照同一厚度发 生伸缩。
便携式超声波厚度测量仪系统的设计_
图1 超声波脉冲回波法测厚的工作原理图传播[2-3]。
本系统利用超声波的反射性特点，可以在被测样品的表面放置一个超声波的发射探头和一个超声波的接收探头，当超声波信号到达样品另一面时，由于超声波的反射性，会有一部分超声波反射回来，反射信号由接收探头接收。
此时，可以计算超声波发射探头发射信号到超声波接收探头收到信号的时间差，当发射端发射信号后，时间差再与超声波的声速在此种媒介中的传播速度相乘，此时得到的数据即为被测物体厚度值的2倍。
电流和放电电流可以流经不同的回路，充电电流只流经R1，VCC则可以通过R1、D1向电容C充电，充电时间T1为：CRT11693.0= (1)而放电电流只流经R2，电容通过D2、R2及NE555中的三极管T放电，放电时间大小为0.693R2C，因此，可得振荡电路的频率为：图3 NE555芯片电路图4 驱动电路的电路图图2 系统硬件结构图CR R T f )(443.1121+== (2)电路输出波形的占空比为：211R R R D += (3)通过计算，要得到40k H z 左右的信号，需取C=0.01μF ，R 1=R 2=1.6k Ω。
本系统采用74LS04芯片作为驱动电路，当系统振荡电路产生了40kHz 脉冲信号条件下，可以生成频率为40kHz 的方波信号[7]。
其中，驱动电路的电路图如图4所示。
2.2 接收电路本系统采用CX20106A 芯片处理接收到的超声波信号。
CX20106A 是我们生活中常用的一款红外线检波接收芯片，例如，家用电视的红外遥控接收器就会用到CX20106A 芯片[8]。
由于测距超声波频率40kHz 与红外遥控常用的载波频率38kHz 比较接近，所以，本系统基于CX20106A 芯片的超声波检测电路可以满足设计需算平均值。
实现实时检测厚度的要求若按下“记录”测量信息记录下来并在液晶屏上显示统的实时检测。
3.1 超声波发射程序设计在测厚仪的测量过程中一步，如果发射电路不运行当初始化完成后到“启动”按键按下后芯片一个启动信号路，可以生成40kHz 生超声波信号。
便携式超声检测仪器的研发与实现
便携式超声检测仪器的研发与实现在工业制造、医学影像等领域，超声检测技术已被广泛应用。
传统的超声检测设备体积大、重量重，且使用起来不太方便，无法满足现代化生产、医疗的需求。
随着科技的不断创新，便携式超声检测仪器迅速崛起，其体积小、重量轻、易于操作且效果优秀，日益成为市场热门。
便携式超声检测仪器的研发与实现，其主要难点在于如何保证其性能同时又不影响其小巧轻便的特点。
首先，需要在检测精度和探测深度上进行平衡。
基于MEMS技术的微型压电传感器的出现，使得便携式超声检测仪器具有了更高的分辨率和更强的探测深度，同时又不影响其体积和重量。
其次，还需要解决信号传输的问题。
便携式超声检测仪器的信号传输距离较短，因此需要利用无线技术来实现数据采集和传输。
其中，蓝牙技术已广泛应用于便携式超声检测仪器中。
第三，需解决功耗问题。
由于便携式超声检测仪器体积小，其电池容量相对较小，因此需要针对其功耗进行优化。
现在，一些场合，例如野外应用和救援，为了保证检测仪器的使用时间，可以通过减少不必要的功能，采用低功耗的处理器和优化算法等方式来降低功耗。
最后，我们还需要考虑成本。
在现代市场，便携式超声检测仪器价格越来越便宜，但是同时其性能也在不断提升，这一现象主要得益于成本的下降。
通过工艺改进和设计的优化，可以催生出更多性价比更高、性能更好的检测仪器，这将会加速检测仪器的普及。
综上所述，便携式超声检测仪器的研发与实现，需要高精度、高探测深度、低功耗、低成本等多方面的考虑。
随着技术的不断发展和市场的不断需求，便携式超声检测仪器的市场前景将越来越好。
我们也相信，随着更多的科技创新的推进，便携式超声检测仪器将在更多方面展现出其极大的价值和优越性能，实现更广泛的应用和市场拓展。
七便携式彩色多普勒超声诊断系统
说明：本技术要求仅做参考，不是唯一指标。
一、全自动酶免仪(一)、用途：用于临床免疫学检验中，使用酶联免疫吸附试验方法检测项目。
(二)、数量：1台(三)、技术要求1、品牌：国内外知名品牌。
2、以完成180个标本乙肝两对半加TP、HCV、HIV的ELISA检测16块板（共16块板）为例，时间需≤3小时。
3、样品架：可容纳不少于192个直径13mm的试管4、样本条形码阅读器: 内置的滑动样本条形码阅读器5、稀释架：一个托盘可容纳不少于264个试管6、通用试剂架：≥2个组合模块，用于放置稀释液，终止液等通用试剂，可使用原试剂盒中的试剂瓶，避免浪费和污染试剂7、专用试剂架：≥10个组合模块，用于放置各自的标准品，质控品，酶联物和底物，可同时运行10个实验项目，使用原试剂盒中的试剂瓶，避免浪费和污染试剂8、储液瓶：包括带不少于8个液面感应装置的外置水桶和不少于4个清洗液瓶。
储液瓶均有液面感应装置，防止液体不足或废液溢出。
9、微孔板：可放置六块或以上标准的96孔板，多达10种不同项目的板条可任意组合在同一板框中同时测试10、温育温度：从室温到45℃可调，温控精度为±0.2℃11、加样系统：采用一次性加样吸头。
8或12个加样针，都带有自身液体感应器，可进行X-Y-Z三维运动模式加样量：从8ul到1000ul连续可调，1ul的分辨率，加样量100ul时误差±1%12、管路清洗：具有多种清洗模式，清洗管路和钢针的速度和次数可调，自动吸入气泡加强冲洗效果、加上特别设计的清洗槽及清洗通道、确保对各种样本和试剂的清洗效果13、稀释模式：多种稀释模式、可选择直接加原始血清或已稀释的血清至微孔板中14、加样本速度：加完96孔板少于12分钟（依工作模式而定）15、加试剂速度：加完96孔板少于3分钟（依工作模式而定）16、洗涤系统：双排8针的洗板机、可根据板孔底部深度自动调整位置17、洗液残留：少于2ul18、洗涤精度：注液量为300ul时误差小于5%19、检测系统：≥8根光纤通道、可进行单波长或双波长检测20、滤光片：标配450nm和630nm，可根据要求增加2个（最多4个滤光片）21、检测精度：OD值为0.000到1.500时、误差小于±1%；OD值为1.500到3.000时、误差±2%22、操作软件：采用Windows 2000和XP以上操作系统、图文式编程和操作，易操作，可建立工作流程表、定量标准曲线根据反应性质采用对数、指数及直线三种处理方式；病人报告单和结果均以列表的形式呈现；每次实验的标准曲线均可保存；质量控制分析功能，可绘制质量控制曲线。
便携式彩色多普勒超声系统 产品技术要求mairui
2性能指标2.1安全2.1.1 诊断系统的安全要求应符合 GB9706.1-2007、GB9706.9-2008、GB9706.15-2008 和的规定。
2.1.2 诊断系统的 EMC 要求应符合 YY 0505-2012 和GB9706.9 第36 条规定。
2.2性能要求2.2.1诊断系统主机和配套的探头的下列技术指标应符合表 2 规定：a)探头标称频率，单位 MHz；b)侧向、轴向分辨力，单位 mm；c)盲区，单位 mm；d)探测深度，单位 mm；e)横向、纵向几何位置精度，（%）；f)切片厚度。
表 2 性能指标2.2.2 电源电压适应范围：90-264V～；198-264V～（选配台车 UMT-300 时）；内置电池输出电压：11.1V。
2.2.3连续工作时间：＞8h。
作为内部电源设备，充满电情况下，工作时间≥100 分钟。
2.2.4声工作频率：声工作频率与标称频率的偏差应在±15%范围之内。
2.2.5周长和面积测量偏差：周长和面积测量偏差应在±10%范围之内。
2.2.6M 模式性能指标：具有 M 模式的探头，应进行 M 模式时间显示误差的性能测试。
M 模式时间显示误差应在 2%的范围之内。
2.2.7彩色血流成像模式性能要求a)在彩色血流成像模式下，各探头在其多普勒工作频率下的探测深度应不小于表 3 的要求。
b)彩色血流图像与其所在管道的灰阶图像应基本重合。
c)血流方向应能正确识别，无混叠现象。
2.2.8频谱多普勒模式性能要求a)在频谱多普勒模式下，各探头在其多普勒工作频率下的探测深度应不小于表 3 的要求。
b)彩超的血流速度读数误差应不超过表 3 的要求。
c)取样区游标位置应准确。
表3 彩色性能指标2.2.9造影成像（3C5s，C5-2s）a)最大成像深度: ≥12cm。
b)与B 模式图像重合度：与其所在管道的灰阶图像应基本重合，误差在±10%内。
2.2.10 弹性成像（L12-4s，L14-6Ns）a)弹性最大探测深度：所能观测到的最深靶标图像的下界面的深度≥30mm。
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关键字 超声探伤 超声测距 程控滤波 程控放大 DSP 便携式
I
Abstract
With the development of ultrasonic testing theory and modern IC technology, the ultrasonic testing method has been used widely and developed rapidly. Ultrasonic testing method has many advantages such as fast testing, accurate flaw orientation, no pollution and low cost. In this paper an intelligentized, multifunctional and portable ultrasonic testing technology is studied. The principle and method of an A-type-pulse-reflection ultrasonic testing system based on Motorola DSP56F805 has been expatiated on.
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学位论文作者签名 周丽军 指导教师签名 谢瑞和
日期 2005 年 4 月 29 日
日期 2005 年 4 月 29 日
1绪 论
随着我国科学和工业技术的迅速发展 工业现代化进展日新月异 高温 高压 高速和高负荷 无疑已成为现代工业的重要标志 但它的实现是建立在材料的高质 量的基础之上的 为确保这种优异的质量 还必须采用不破坏原来形状 不改变其 性能的检测方法 对产品进行检测 以确保其安全性 这种技术就是无损检测技术 无损检测技术以不损害被检对象的使用性能为前提 应用多种物理原理和化学现象 对工程材料 零部件 结构件进行有效的检验和测试 借以评价他们的连续性 完 整性 安全可靠性及某些物理性能[1]
gives a summarization, analyzes the deficiency of the system, and puts forward the
improved suggestion further.
Key words: Ultrasonic Testing Flaw Ultrasonic Testing Distance DSP Programmable Filter Programmable Gain Amplify Portable
1.2 超声检测的理论及原理分析
超声波的产生
应用超声波进行检测 首要问题就是如何发射和接收超声波 目前通用的方法 是使用超声波换能器来产生超声波 超声换能器是使其他形式的能量转换成超声能 量 为发射换能器 或是超声能量转换成其他易于检测的能量 为接收换能器 应用最多的是声电和电声转换 也就是通常所说的超声探头 当一个电脉冲加到探 头上时 探头就发射出超声脉冲 反之 当一个超声脉冲加到探头上时 探头就输 出一个电脉冲[5]
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Firstly, this thesis has introduced the development of the ultrasonic testing and the domestic and foreign research present situation, and has introduced the commonly used ultrasonic testing method and technological means. Then it provides the overall function description of the system, has explained function analysis of each module and design philosophy in detail , and provides the hardware circuit and software design flow chart of each module concretely on this basis.
It is proved by experiments that the main technology target reaches the designing
requirement, and the testing result has high accuracy and reliability. In the last, the paper
无损检测技术在设计 制造工艺 质量鉴定以及经济效益 工作效率的提高等 方面都显示了极其重要的作用 无损检测方法包括有射线检测法 超声检测法 磁 粉探伤法 电磁感应探伤法和浸透探伤法等 在这些无损检测方法中工业上占相当 重要的地位的是超声检测法 超声检测法是利用材料本身或内部缺陷的声学性质对 超声波传播的影响 非破坏性地探测材料内部和表面的缺陷 如裂纹 气泡 夹渣 等 的大小 形状和分布状况及测定材料性质 超声波检测具有灵敏度高 穿透力 强 检验速度快 成本低 设备简单轻便和对人体无损害等一系列优点[2]
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独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工 作及取得的研究成果 近我所知 除文中已标明引用的内容外 本论文不 包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果 对本文的研究做出 贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人完全意识到本声明 的法律结果由本人承担
学位论文作者签名 周丽军 日期 2005 年 4 月 29 日
50 年代后 超声检测迅速发展起来 50 年代初 德国人 Kaiser 对多种金属材料 的声发射现象进行了详尽的研究并发现恺撒效应 这一效应在工业上得到了广泛的
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应用 60 年代中期 美国 Dunegan 等把发射的测试频率范围移到超声频段 70 年代 以后 随着集成电路技术的进步 使实用的超声检测技术得到迅速发展[4] 近 20 年 来 超声检测技术取得了巨大的进步 技术日趋成熟 地位越显重要 几乎渗透到 所有工业及医疗部门 同时 超声检测技术也由以前的模拟检测仪器发展到数字化 检测仪器 由以前的依靠经验判断缺陷发展到全自动探伤 并可对缺陷进行定性和 定量的分析 超声检测也由单一的探伤发展到包括测距 测厚在内的多种功能
1.1 超声检测技术的发展概述
1929 年 Sokolov 首先提出用超声波探查金属物体内部缺陷的建议 1931 年 Mulhauser 获准一项关于超声检测方法的德国专利 4 年后 Sokolov 首次发表了关于 在液体槽子里用穿透法作实物试验的结果 他用各种方法做了实验 其中之一是用 四水酒石酸钾钠压电晶体与放大器和测量仪表连起来 这种装置就是日后实际商品 仪器的前身[3] 二战时期 美国的 Firestone 和英国的 Sproule 首次介绍了脉冲回波探 伤仪 使超声检测技术发展到了更重要的阶段
1.2.2 超声检测中频率和探头的选择
1 频率的选择 频率在很大程度上决定了超声检测的能力 频率高时 波长短 声束窄 扩散 角小 能量集中 发现缺陷能力强 分辨率好 缺陷定位准确 但扫查空间小 在 材料中的衰减大 穿透能力差 频率低时 波长长 声束宽 扩散角大 能量不集 中 发现缺陷能力差 分辨率差 但扫查空间大 在材料中的衰减小 穿透能力强[6] 在一般的接触法探伤中 对于晶粒细小的材料 一般采用 2.5 5 兆赫的频率比 较合适 能够发现的最小缺陷在 /2 左右 对于晶粒粗大 对超声散射较强烈的材料 高频率的超声会出现晶界引起的林状回波 致使无法判伤 对这种材料则应选用 0.5 1 兆赫的超声波 对于其他一些声衰减强烈的材料如铸铁 非金属等 则采用更低的
The testing instrument this thesis recommended is intelligent. The receiving circuit adopts program-controlled gain amplifier and filter, enables the instrument to realize the automatic filter and the automatic adjusting enlargement factor according to the echo signal’s different amplitude and frequency. In detecting circuit using double-threshold detection technology, which includes amplitude detection and pulse-width estimation, enhances the instrument sensitivity and reduces the rate of misdetection. The entire system design mentality is based on the low power loss and portable design thought. Having Designed the battery power supply plan, so that the power module has the power supply and the charge function; Having adopted the LCD technology which is allowed to display the graphics and character, causes the result displaying intuitively; Having designed the keyboard interface module, which enables the system to have a human-computer interaction function, helps user operate facilely.