超声探头(一)ppt课件
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超声波探伤(1)
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3.2压电晶体产生压电效应的机理
逆压电效应与超声波的发射 由压电材料制成的压电晶片的两面施加高 频的交变电场，以致在压电晶片的厚度方向出 现相应的压缩和伸缩变形，这一现象称为逆压 电效应。 1
正压电效应与超声波的接收 沿厚度方向作超声振动的压电晶片的表面 随之产生交变电压的现象称为压电材料的正压 电效应 2
α1m ＝arcsin(CL1 SinγL/ CL2)
= arcsin(2730* Sin90/ 5900)
=27.6o
α2m＝arcsin(CL1 SinγS/ CS2)
= arcsin(2730* Sin90/ 3230) =57.7o
α1m ,α2m物理意义：
① α ＜α1m ，Ⅱ中有纵、横波，不采用 ② α =α1m --α2m ， Ⅱ中仅有横波，斜探头 设计原理。 ③ α ＞α2m ， Ⅱ中无纵、横波，表面探头设 计原理。
钢中横波波长λ (mm)
2.58
1.29
0.65
二、超声波的发射与接收 利用压电材料的压电效应可实现电能与声能之间 的相互转换 压电材料：单晶体：天然SiO2(石英) 硫酸锂(LSH) 多晶体：人工烧结而成的称压电陶瓷 钛酸钡(BaTiO3) 锆钛酸铅(PZT)等
3.1压电效应示意图
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pd
3.5 垂直入射超声波在界面两侧声压的分配
界面声压反射率:
超声波传感器ppt课件
它可测量高粘度流体，非电导流体和气体等流 速。 (3)应用范围广，例如可测血液流速，可测河流 等流速。 (4)对超声波能透过的流管，还可以进行管外测 管内流体的流速.
第10章 波与射线传感器
10.1 超声波传感器 10.1.2 超声波传感器
传感器原理及应用
超声波探头结构 动画演示
第10章 波与射线传感器 10.1 超声波传感器
传感器原理及应用
其它应用
当超声发射器与接收器分别置于被测物两侧时，这 种类型称为透射型； 透射型可用于遥控器、防盗报警器、接近开关等。 超声发射器与接收器置于同侧的属于反射型； 反射型可用于接近开关、测距、测液位或物位、金 属探伤以及测厚等。
超声波传感器应用举例
超声波传感器应用举例（续）
超声波传感器应用举例（续）
象，类似于光波。
便携式超声波 探鱼器
超声波在医学检查中的应用
胎儿的 B超影像
超声波清洗器
气泡 波浪
清洗物
超声换能器
超声波物理基础
频率高于20kHz的机械振动波称为超声波。 它的指向性很好，能量集中，因此穿透本 领大，能穿透几米厚的钢板，而能量损失 不大。在遇到两种介质的分界面（例如钢 板与空气的交界面）时，能产生明显的反 射和折射现象，超声波的频率越高，其声 场指向性就愈好。
第10章 超声波传感器 传感器原理及应用
第10章 超声波传感器 传感器原理及应用
在流体中设置两个超声波传感器, 它们可以发 射超声波又可以接收超声波, 一个装在上游, 一 个装在下游, 其距离为L。 如设顺流方向的传输时间为t1, 逆流方向的传输 时间为t2, 流体静止时的超声波传输速度为c, 流体流动速度为v,
2.可闻声波 美妙的音乐可使人陶醉。
第10章 波与射线传感器
10.1 超声波传感器 10.1.2 超声波传感器
传感器原理及应用
超声波探头结构 动画演示
第10章 波与射线传感器 10.1 超声波传感器
传感器原理及应用
其它应用
当超声发射器与接收器分别置于被测物两侧时，这 种类型称为透射型； 透射型可用于遥控器、防盗报警器、接近开关等。 超声发射器与接收器置于同侧的属于反射型； 反射型可用于接近开关、测距、测液位或物位、金 属探伤以及测厚等。
超声波传感器应用举例
超声波传感器应用举例（续）
超声波传感器应用举例（续）
象，类似于光波。
便携式超声波 探鱼器
超声波在医学检查中的应用
胎儿的 B超影像
超声波清洗器
气泡 波浪
清洗物
超声换能器
超声波物理基础
频率高于20kHz的机械振动波称为超声波。 它的指向性很好，能量集中，因此穿透本 领大，能穿透几米厚的钢板，而能量损失 不大。在遇到两种介质的分界面（例如钢 板与空气的交界面）时，能产生明显的反 射和折射现象，超声波的频率越高，其声 场指向性就愈好。
第10章 超声波传感器 传感器原理及应用
第10章 超声波传感器 传感器原理及应用
在流体中设置两个超声波传感器, 它们可以发 射超声波又可以接收超声波, 一个装在上游, 一 个装在下游, 其距离为L。 如设顺流方向的传输时间为t1, 逆流方向的传输 时间为t2, 流体静止时的超声波传输速度为c, 流体流动速度为v,
2.可闻声波 美妙的音乐可使人陶醉。
超声课件ppt
探头维护
定期清洁和保养探头，保持其 性能和精度。
图像显示及分析方法
图像调节
通过调节亮度、对比度、焦距等参数，优化 图像质量。
图像测量
使用测量工具对图像进行测量，获取病灶大 小、距离等信息。
图像冻结
将动态图像冻结，以便进行分析和诊断。
诊断分析
结合临床资料和其他检查结果，进行诊断分 析。
04
常见疾病的超声诊断
泌尿系统疾病的超声诊断
肾结石
超声可见肾脏内强回声团伴声影，可 随体位变化移动。
肾囊肿
超声可见肾脏内无回声区，壁薄、内 壁光滑。
输尿管结石
超声可观察输尿管扩张、结石梗阻部 位有较强回声团伴声影。
前列腺增生
超声可观察前列腺体积增大、中央沟 变浅。
妇科疾病的超声诊断
子宫肌瘤
子宫内膜异位症
超声可见子宫形态失常、回声不均匀，肌 瘤部位回声增强。
接收电路
接收探头拾取的反射回的超声 波，将其转化为电信号。
信号处理电路
对接收到的信号进行处理，如 放大、滤波、数据转换等。
图像显示电路
将处理后的信号转化为图像， 显示在屏幕上。
探头及使用方法
探头类型
分为凸阵探头、线阵探头和相 控阵探头等。
探头选择
根据检查部位和目的选择合适 的探头。
探头使用
将探头放置在检查部位，调整 探头角度和焦点等参数。
诊断准确率高
随着超声技术的不断发展，超声诊断的准 确率不断提高，对于一些常见病和多发病 的准确率已经非常高。
超声诊断的限度及未来发展
技术限制
虽然超声诊断具有很多优点，但 是其也受到一些技术上的限制。 例如，对于一些肥胖、疤痕、气 体等干扰因素，超声检查的图像
定期清洁和保养探头，保持其 性能和精度。
图像显示及分析方法
图像调节
通过调节亮度、对比度、焦距等参数，优化 图像质量。
图像测量
使用测量工具对图像进行测量，获取病灶大 小、距离等信息。
图像冻结
将动态图像冻结，以便进行分析和诊断。
诊断分析
结合临床资料和其他检查结果，进行诊断分 析。
04
常见疾病的超声诊断
泌尿系统疾病的超声诊断
肾结石
超声可见肾脏内强回声团伴声影，可 随体位变化移动。
肾囊肿
超声可见肾脏内无回声区，壁薄、内 壁光滑。
输尿管结石
超声可观察输尿管扩张、结石梗阻部 位有较强回声团伴声影。
前列腺增生
超声可观察前列腺体积增大、中央沟 变浅。
妇科疾病的超声诊断
子宫肌瘤
子宫内膜异位症
超声可见子宫形态失常、回声不均匀，肌 瘤部位回声增强。
接收电路
接收探头拾取的反射回的超声 波，将其转化为电信号。
信号处理电路
对接收到的信号进行处理，如 放大、滤波、数据转换等。
图像显示电路
将处理后的信号转化为图像， 显示在屏幕上。
探头及使用方法
探头类型
分为凸阵探头、线阵探头和相 控阵探头等。
探头选择
根据检查部位和目的选择合适 的探头。
探头使用
将探头放置在检查部位，调整 探头角度和焦点等参数。
诊断准确率高
随着超声技术的不断发展，超声诊断的准 确率不断提高，对于一些常见病和多发病 的准确率已经非常高。
超声诊断的限度及未来发展
技术限制
虽然超声诊断具有很多优点，但 是其也受到一些技术上的限制。 例如，对于一些肥胖、疤痕、气 体等干扰因素，超声检查的图像
超声检查技术PPT课件
问题一
图像不清晰
解决方法
调整仪器参数，如增益、深度、焦距等，确 保图像质量清晰
问题二
病灶识别困难
解决方法
加强专业培训，提高对病灶的识别能力，结 合其他影像学检查综合判断
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
妊娠期胎儿的超声检查
通过超声检查技术观察胎儿的生长和 发育情况，诊断胎儿畸形、胎盘异常 等疾病。
妇科肿瘤的超声检查
利用超声检查技术对妇科肿瘤进行检 查，诊断子宫颈癌、卵巢癌等疾病。
盆底功能性疾病的超声检查
通过超声检查技术观察盆底肌肉和器 官的功能状态，诊断尿失禁、子宫脱 垂等疾病。
心血管疾病的超声检查
06 案例分析与实践操作
典型病例的超声检查结果解析
案例一：甲状腺结节
01
02
超声表现：低回声结节，边界清晰，形态规 则，内部回声均匀
诊断结果：良性结节，定期随访
03
04
案例二：乳腺癌
超声表现：形态不规则，边界不清，内部 回声不均匀，后方回声衰减，钙化灶
05
06
诊断结果：恶性病变，建议穿刺活检
实际操作技巧与注意事项
腹部
用于肝脏、胆囊、 胰腺、脾脏等器官 的检查。
妇产科
用于子宫、卵巢、 胚胎等方面的检查。
肌肉骨骼
用于关节、肌肉等 方面的检查。
02 超声检查技术的基本原理
超声波的产生与接收
超声波的产生
通过高频振荡器产生超声波，然 后通过换能器将高频电信号转换 为机械振动，产生超声波。
超声波的接收
通过换能器将反射回来的超声波 转换为电信号，然后通过接收器 接收这些电信号。
高频超声技术
随着高频超声探头的研发和应用， 未来超声检查的分辨率将得到提 高，能够更清晰地显示人体组织 结构。
图像不清晰
解决方法
调整仪器参数，如增益、深度、焦距等，确 保图像质量清晰
问题二
病灶识别困难
解决方法
加强专业培训，提高对病灶的识别能力，结 合其他影像学检查综合判断
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
妊娠期胎儿的超声检查
通过超声检查技术观察胎儿的生长和 发育情况，诊断胎儿畸形、胎盘异常 等疾病。
妇科肿瘤的超声检查
利用超声检查技术对妇科肿瘤进行检 查，诊断子宫颈癌、卵巢癌等疾病。
盆底功能性疾病的超声检查
通过超声检查技术观察盆底肌肉和器 官的功能状态，诊断尿失禁、子宫脱 垂等疾病。
心血管疾病的超声检查
06 案例分析与实践操作
典型病例的超声检查结果解析
案例一：甲状腺结节
01
02
超声表现：低回声结节，边界清晰，形态规 则，内部回声均匀
诊断结果：良性结节，定期随访
03
04
案例二：乳腺癌
超声表现：形态不规则，边界不清，内部 回声不均匀，后方回声衰减，钙化灶
05
06
诊断结果：恶性病变，建议穿刺活检
实际操作技巧与注意事项
腹部
用于肝脏、胆囊、 胰腺、脾脏等器官 的检查。
妇产科
用于子宫、卵巢、 胚胎等方面的检查。
肌肉骨骼
用于关节、肌肉等 方面的检查。
02 超声检查技术的基本原理
超声波的产生与接收
超声波的产生
通过高频振荡器产生超声波，然 后通过换能器将高频电信号转换 为机械振动，产生超声波。
超声波的接收
通过换能器将反射回来的超声波 转换为电信号，然后通过接收器 接收这些电信号。
高频超声技术
随着高频超声探头的研发和应用， 未来超声检查的分辨率将得到提 高，能够更清晰地显示人体组织 结构。
超声波传感器讲解课件(共14张PPT)
当流体静止时，声速为c。 单晶就是收发公用一个陶瓷片。
声脉冲在被测件中所经历的来回距离，再除 当流体静止时，声速为c。
单晶探头，根据声波的反射模拟量计算
以2，就得到厚度 ：
1 ct
2
第12页，共14页。
7 -5
6、超声波探伤的原理
• 用纵波可探测金属存在的夹杂物、裂缝、 缩管、白点、分层等缺陷；用横波可探 测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊 缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺 陷；用表面波可探测形状简单的铸件上 的表面缺陷；用板波可探测薄板中的缺 陷。
（1）线聚焦探头， 当流体静止时，声速为c。
二者存在时间差Δt，根据推算可以得出 当流体静止时，声速为c。
1、什么是声波？分类？声波的反射原理？
流速V和时间差Δt之间的换算关系 双晶探头，根据声波是否被阻挡
只要测出从发射超声波脉冲到接收超声波脉冲所需的时间t，再乘以被测体的声速常数c，就是超声脉冲在被测件中所经历的来回距离，再除以 2，就得到厚度 ：
当流体静止时，声速为c。 逆流的声速为 c-v，传播时间为t2。
时，第二个探头同样发射信号被第一个 用纵波可探测金属存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；
用横波可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；
探头接收到，由于受到介质流速的影响， 用纵波可探测金属存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；
2，就得到厚度 ： 双晶探头，反馈声波的削弱量
来，并被另一只压电晶片所接收。只要测出 （3）双晶探头、根据模拟量大小进行检测
单晶就是收发公用一个陶瓷片。 声波遇到障碍物会反弹回来形成回声，回声的速度和原声一样，人耳能分辨的回声必须与原声间隔秒以上，即在空气中，障碍物离声源必须 大于等于17米，人耳才能分辨出回声。
声脉冲在被测件中所经历的来回距离，再除 当流体静止时，声速为c。
单晶探头，根据声波的反射模拟量计算
以2，就得到厚度 ：
1 ct
2
第12页，共14页。
7 -5
6、超声波探伤的原理
• 用纵波可探测金属存在的夹杂物、裂缝、 缩管、白点、分层等缺陷；用横波可探 测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊 缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺 陷；用表面波可探测形状简单的铸件上 的表面缺陷；用板波可探测薄板中的缺 陷。
（1）线聚焦探头， 当流体静止时，声速为c。
二者存在时间差Δt，根据推算可以得出 当流体静止时，声速为c。
1、什么是声波？分类？声波的反射原理？
流速V和时间差Δt之间的换算关系 双晶探头，根据声波是否被阻挡
只要测出从发射超声波脉冲到接收超声波脉冲所需的时间t，再乘以被测体的声速常数c，就是超声脉冲在被测件中所经历的来回距离，再除以 2，就得到厚度 ：
当流体静止时，声速为c。 逆流的声速为 c-v，传播时间为t2。
时，第二个探头同样发射信号被第一个 用纵波可探测金属存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；
用横波可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；
探头接收到，由于受到介质流速的影响， 用纵波可探测金属存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；
2，就得到厚度 ： 双晶探头，反馈声波的削弱量
来，并被另一只压电晶片所接收。只要测出 （3）双晶探头、根据模拟量大小进行检测
单晶就是收发公用一个陶瓷片。 声波遇到障碍物会反弹回来形成回声，回声的速度和原声一样，人耳能分辨的回声必须与原声间隔秒以上，即在空气中，障碍物离声源必须 大于等于17米，人耳才能分辨出回声。
超声小探头的使用及维护 ppt课件
02、超声探头的使用要点
PART 01 PART 02 PART 03
探头插入要点 探头抽出要点 检查拆卸注意事项
1、探头插入要点
1、首先明确探头外径必须小于 钳子管道的直径，如使用带水 囊的小探头，注水后的直径必 须小于钳子管道的直径，然后
进行小探头的插入。
2、插入前最好先用水擦拭一下 探头外表面使之光滑，或者向钳 道内注点水，这样插入时会更加
超声小探头的使 用及维护
杨强
目录 \ Contents
PART 01超声探头来自安装PART 02超声探头的使用要点
PART 03
超声探头的洗消注意事项
PART 04
常见故障分析及预防
01
超声探头的安装
将超声探头上的黑色凸起对准驱动器上的白色标记，垂直插 入到底，向右旋紧
注意：内镜超声主机上的ACTIVE指示灯亮状态下，请不要从 探头驱动器中拔出超声探头
2、消毒
1、确认防水盖安装在探头连接管上。 2、保证探头和所有设备完全浸泡在消毒液中，否则，可能 不能充分接触探头所有部分，而影响消毒效果。 3、如果探头外表面上附着有气泡，应用干净的无绒布将其 擦去。 4、用密闭的盖子将水盆盖住，减少消毒液的挥发。 5、无菌水彻底冲洗。
3、灭菌
戊二醛灭菌 1、灭菌完成后，必须使用无菌水进行彻底冲洗。 2、超声探头不能使用高温高压或者ETO气体灭菌，否则会 损坏探头。 3、进行灭菌前，必须对探头进行彻底干燥。 4、确认灭菌过程中，防水盖安装在探头连接管处。
3、从内镜钳子管道插入或拔出探头时， 必须按下超声检查设备的冻结键 （Freeze)，使探头处于非旋转状态， 如果在探头旋转状态下插拔探头，将 会导致探头损坏。 注意：不对病灶扫描时，必须按下超 声检查设备的冻结键（Freeze)，使探 头处于非旋转状态。
超声波传感器-PPT课件.ppt
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
原理简述
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感 器。超声波是一种振动频 率高于声波的机械波，由换能 晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波 长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定 向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤 其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超 声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波， 碰到活动物体能产生多普勒效应。
超声波传感器主要采用直接反射式的检测模式。位于传 感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地发射回传感 器的接收器，从而使传感器检测到被测物。
在工业方面，超声波的典型应用是对金属的无损探伤和 超声波测厚两种。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
压电式超声波接收器是有时就用同一个换能兼做发生和 接受器两种用途。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
压电陶瓷芯片
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
超 声 波 流 量 计 现 场 使 用
石料测量
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
原理简述
超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感 器。超声波是一种振动频 率高于声波的机械波，由换能 晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波 长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定 向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤 其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超 声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波， 碰到活动物体能产生多普勒效应。
超声波传感器主要采用直接反射式的检测模式。位于传 感器前面的被检测物通过将发射的声波部分地发射回传感 器的接收器，从而使传感器检测到被测物。
在工业方面，超声波的典型应用是对金属的无损探伤和 超声波测厚两种。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
压电式超声波接收器是有时就用同一个换能兼做发生和 接受器两种用途。
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
压电陶瓷芯片
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
超 声 波 流 量 计 现 场 使 用
石料测量
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
超声类型、超声探头及其应用 ppt课件
实现实时动态显示。
机理：不同的光点反映回声变化，用切面显示
正常组织与异常组织
特点：二维断面图像，灰阶/彩阶实时显示，
直观与A型不同之处：
为
二
1、幅度调制显示改进为亮度调制显示
维
2、探头发射的声束必须进行扫查
超
3、得到的是一系列人体切面声像图
声
二、超声扫描分类
B超应用范围 1. 胆，胆结石、胆囊炎、胆道肿瘤、胆道蛔虫病、阻塞性黄疸。 2. 肝脏检查。 3. 妇科检查，如检查女性盆腔及其附件、膀胱等脏器，男性可以检查膀胱。 4. 孕期检查，既能对胎盘定位、羊水测量，又能对单胎多胎、胎儿发育情 况及有否畸形和葡萄胎等作出早期诊断。 5. 眼部B超，检查的疾病最主要的是玻璃体，如玻璃体液化，玻璃体出血， 玻璃体异物，玻璃体膜增生与后脱离，另外对视网膜脱离，视神经的损伤， 及异物有否穿透眼球后层都是不错的检查手段。
动力束学在冲资人加料体载M，组示超经织波可过中管以分传的显析播控示、遇制为计到栅运算不极动，同上模诊声（式断阻而的出抗非轨心的在迹脏临示。和近波M血介管型管质的超的介垂声病面直的变时偏探，，板头也在上是可该，固间界如定接面A在了型上探解）就测某，产点些其生上组通反的织过射。改（在变回垂声）， 当遇直到深一度个扫界描面线，上产出生现一的个光回点声，，是该同回一声探在测示点波超器声的束屏穿幕过上体以内波各的层形组式织显界示面出的来反。射由波于人
超声成像分类及其应用
ppt课件
前言
STEP 4 STEP 3 STEP 2 STEP 1
超声成像的基本原理
图像分析方法 声像图分类 超声成像原理 超声诊断物理基础
ppt课件
一、超声诊断的物理基础
超声波的性质
超声波探头结构及分类PPT幻灯片
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Thank You !
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• 入射波束与被探工件表面成一定角度。 • 斜探头上配有斜楔，改变晶片受激产生的纵
波在界面上的入射角，利用超声波的折射特 性产生波型转换，从而在检测介质中激发出 所需要的波型，测量深度小，多数为横波。
6
波形
纵波探头
纵波检验
横波探头 板波探头 表面波探头
7
用于对工件内部及表面缺陷的横波检测 ,例如检测焊缝。
• 不同形状、材质用途。
阻尼块 • 对晶片的振动起阻尼作用。 • 吸收晶片向其背面发射的超声波。
保护膜 • 保护晶片和电极层不被磨损，改善 探头与试件耦合作用。 斜楔 • 使超声波Байду номын сангаас斜入射到检测面 • 使多次反射的超声波不再返回晶片
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分类
入射波 工作原 束方向 理
声束形状
耦合方式
波形
晶片数 目
特殊探 头
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工作原理
压电式
压电效应：晶体在交变应力（压力或拉 力）作用下形变时产生交变电场的现象。
磁致伸缩式
磁致伸缩效应：当在磁化了的磁棒两端施 加应力或应变时，磁棒的磁化状态将发生 变化，从而在线圈中产生电压
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入射波束方向
直探头
• 入射波束与被探工件表面垂直，用于垂直探 伤，探测深度较大，多数是纵波。
斜探头
用于薄板检测
用于对具有光洁表面的工件的表面缺陷 检测,例如检测叶片表面裂纹。
耦合方式
通过薄层耦合剂与工件表面直接接触。藕合剂主要起 传递超声波能量作用，为避免空气层产生的强烈反射，故 在探测时必须将接触层间的空气排除干净，使声波入射工 件。此法操作方便，但对被测工件的表面光洁度要求较高 。
Thank You !
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• 入射波束与被探工件表面成一定角度。 • 斜探头上配有斜楔，改变晶片受激产生的纵
波在界面上的入射角，利用超声波的折射特 性产生波型转换，从而在检测介质中激发出 所需要的波型，测量深度小，多数为横波。
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波形
纵波探头
纵波检验
横波探头 板波探头 表面波探头
7
用于对工件内部及表面缺陷的横波检测 ,例如检测焊缝。
• 不同形状、材质用途。
阻尼块 • 对晶片的振动起阻尼作用。 • 吸收晶片向其背面发射的超声波。
保护膜 • 保护晶片和电极层不被磨损，改善 探头与试件耦合作用。 斜楔 • 使超声波Байду номын сангаас斜入射到检测面 • 使多次反射的超声波不再返回晶片
3
分类
入射波 工作原 束方向 理
声束形状
耦合方式
波形
晶片数 目
特殊探 头
4
工作原理
压电式
压电效应：晶体在交变应力（压力或拉 力）作用下形变时产生交变电场的现象。
磁致伸缩式
磁致伸缩效应：当在磁化了的磁棒两端施 加应力或应变时，磁棒的磁化状态将发生 变化，从而在线圈中产生电压
5
入射波束方向
直探头
• 入射波束与被探工件表面垂直，用于垂直探 伤，探测深度较大，多数是纵波。
斜探头
用于薄板检测
用于对具有光洁表面的工件的表面缺陷 检测,例如检测叶片表面裂纹。
耦合方式
通过薄层耦合剂与工件表面直接接触。藕合剂主要起 传递超声波能量作用，为避免空气层产生的强烈反射，故 在探测时必须将接触层间的空气排除干净，使声波入射工 件。此法操作方便，但对被测工件的表面光洁度要求较高 。
超声检测(共15张PPT)
号强度越大，当棱角大于170度时，反射信号几乎降到零； 影响表面波检测的因素：
1. 表面油污和液渍等会使表面波迅速衰减，如果油污较 大还会产生回波，影响缺陷判断。 2. 表面粗糙度对表面波传播有明显的影响，粗晶材料 也会对表面波产生衰减作用。
3. 曲面会影响表面波的传播速度，凸曲面加快，凹曲面减 缓，曲率半径越小，变化也越大。
3. 曲面会影响表面波的传播速度，凸曲面加快，凹 曲面减缓，曲率半径越小，变化也越大。
第11页，共15页。
5.4 按探头数目分类
1. 单探头法：一个探头兼具发射和接受超声波 的功能。操作方便，可以检测大多数缺陷。 局限之处在于只能检测与波束垂直或 倾角不大的面状缺陷以及立体型缺陷。
2. 双探头法：分为并列式，交叉式、V形串列 式、K形串列式、串列式（见书P163的图）。
围内传播，通常只能检测表面下2倍波长以 内的缺陷。
表面波的声速约为纵波的一半，比横 波速度略小；在钢中大约为3000m/s。
表面波产生方法有Y切石英法和纵波折 射法（利用第二临界角原理，这是纵波的入 射角满足sinα i=cl /cr ，约为620 ~640 。
第9页，共15页。
表面波法
表面波会在工件的棱边处产生反射，棱角越小，反射信
没式和局部浸没式，后者又分为喷液式、 表面波产生方法有Y切石英法和纵波折射法（利用第二临界角原理，这是纵波的入射角满足sinα i=cl /cr ，约为620 ~640 。
要求检测面与底面平行，且定位定量不便，灵敏度低。
通水式、满溢式。 可实现聚焦声束，提高灵敏度。
按人工干预程度：手工、自动 多探头法：两个以上的探头组合在一起进行检测的方法，通常为自动化检测。 根据屏幕显示的波形对缺陷进行分析判断的方法；
1. 表面油污和液渍等会使表面波迅速衰减，如果油污较 大还会产生回波，影响缺陷判断。 2. 表面粗糙度对表面波传播有明显的影响，粗晶材料 也会对表面波产生衰减作用。
3. 曲面会影响表面波的传播速度，凸曲面加快，凹曲面减 缓，曲率半径越小，变化也越大。
3. 曲面会影响表面波的传播速度，凸曲面加快，凹 曲面减缓，曲率半径越小，变化也越大。
第11页，共15页。
5.4 按探头数目分类
1. 单探头法：一个探头兼具发射和接受超声波 的功能。操作方便，可以检测大多数缺陷。 局限之处在于只能检测与波束垂直或 倾角不大的面状缺陷以及立体型缺陷。
2. 双探头法：分为并列式，交叉式、V形串列 式、K形串列式、串列式（见书P163的图）。
围内传播，通常只能检测表面下2倍波长以 内的缺陷。
表面波的声速约为纵波的一半，比横 波速度略小；在钢中大约为3000m/s。
表面波产生方法有Y切石英法和纵波折 射法（利用第二临界角原理，这是纵波的入 射角满足sinα i=cl /cr ，约为620 ~640 。
第9页，共15页。
表面波法
表面波会在工件的棱边处产生反射，棱角越小，反射信
没式和局部浸没式，后者又分为喷液式、 表面波产生方法有Y切石英法和纵波折射法（利用第二临界角原理，这是纵波的入射角满足sinα i=cl /cr ，约为620 ~640 。
要求检测面与底面平行，且定位定量不便，灵敏度低。
通水式、满溢式。 可实现聚焦声束，提高灵敏度。
按人工干预程度：手工、自动 多探头法：两个以上的探头组合在一起进行检测的方法，通常为自动化检测。 根据屏幕显示的波形对缺陷进行分析判断的方法；
超声波传感器原理讲述ppt课件.ppt
10.2
利用超声波在超声场中的物理特性和各种效应而研制的 装置可称为超声波换能器、 探测器或传感器。
超声波探头按其工作原理可分为压电式、 磁致伸缩式、 电磁式等, 而以压电式最为常用。
压电式超声波探头常用的材料是压电晶体和压电陶瓷, 这 种传感器统称为压电式超声波探头。它是利用压电材料的压 电效应来工作的: 逆压电效应将高频电振动转换成高频机械振 动, 从而产生超声波, 可作为发射探头; 而利用正压电效应, 将 超声振动波转换成电信号, 可用为接收探头。
从以上公式中可以看出, 只要测得超声波脉冲从发射到接 收的间隔时间, 便可以求得待测的物位。
超声物位传感器具有精度高和使用寿命长的特点, 但若液 体中有气泡或液面发生波动，便会有较大的误差。在一般使用 条件下, 它的测量误差为±0.1%, 检测物位的范围为10-2～104 m。
二、
超声波流量传感器的测定原理是多样的, 如传播速度变化 法、波速移动法、多卜勒效应法、流动听声法等。但目前应用 较广的主要是超声波传输时间差法。
一、 超声波的波形及其转换
由于声源在介质中施力方向与波在介质中传播方向的不 同, 声波的波型也不同。通常有:
① 纵波——质点振动方向与波的传播方向一致的波;
② 横波——质点振动方向垂直于传播方向的波;
③ 表面波——质点的振动介于横波与纵波之间， 沿着表 面传播的波。 横波只能在固体中传播，纵波能在固体、液体 和气体中传播, 表面波随深度增加衰减很快。
α——衰减系数, 单位为Np/m（奈培/米）。
声波在介质中传播时, 能量的衰减决定于声波的扩散、 散射和吸收, 在理想介质中,声波的衰减仅来自于声波的扩散, 即随声波传播距离增加而引起声能的减弱。散射衰减是固体 介质中的颗粒界面或流体介质中的悬浮粒子使声波散射。吸 收衰减是由介质的导热性、粘滞性及弹性滞后造成的, 介质吸 收声能并转换为热能。
EBUS-TBNA操作流程(1)ppt课件
• 9.锁住针芯调节器使其完全退回外鞘管内，从内镜的活检孔道收回穿刺 针。
34
• 每个病灶在不同位点多次穿刺，可选择前中后3个位点分别穿刺。 • 提高穿刺阳性率的小贴士
✓ 快进慢出； ✓ 可疑恶性淋巴结，选择边缘位置穿刺； ✓ 可疑恶性病变，注意避开坏死区域； ✓ 在弹性模式下观察病变的弹性图，在蓝色呈优势的区域穿刺
液反流疾病或有较严重疾病患者也可经气管插管，需要注意气管插管 可能影响位置较高的淋巴结的穿刺（如1组、2组和部分3、4组）。
6
长海医院麻醉方法
• 表面麻醉 • 表面麻醉+清醒镇静 • 非置管静脉麻醉 • 气管插管全麻 • 高频通气全麻 • 喉罩置管全麻
7
表面麻醉
• 喷雾法 • 含漱法 • 环甲膜穿刺 • 气管内滴药（手术中局部追加） • 雾化吸入法（10-15min）
•
应适当减量
绝大多数仅需脉氧饱和度检测
• 过量可被氟马西尼即刻拮抗
• 可复合低剂量的芬太尼（50ug）
• 注意：咪达唑仑及芬太尼需要缓慢静推，速度太快明显抑制呼吸
13
非置管静脉麻醉
• 必须由有麻醉经验的医师进行 • 常用药物：丙泊酚、阿片类制剂、右美托咪定
14
常用组合：关键在于保留足够的自主呼吸
43
44
左、右主支气管均可探及7# LN，左侧路径：先于左主支气管0点位置找到PA， 然后在这个深度向3点方向旋转，稍稍再进一点儿，就可以找到7#LN。
45
46
左肺门淋巴结：找到7组淋巴结后，保持同一水平向 远端进镜，10L组淋巴结位于左主支气管旁7组淋巴结 远端，在左主支气管内10点方向也可以观察到10L组 淋巴结，可先通过超声图像找到左肺动脉，沿肺动脉 即可观察到10L组淋巴结
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• 每个病灶在不同位点多次穿刺，可选择前中后3个位点分别穿刺。 • 提高穿刺阳性率的小贴士
✓ 快进慢出； ✓ 可疑恶性淋巴结，选择边缘位置穿刺； ✓ 可疑恶性病变，注意避开坏死区域； ✓ 在弹性模式下观察病变的弹性图，在蓝色呈优势的区域穿刺
液反流疾病或有较严重疾病患者也可经气管插管，需要注意气管插管 可能影响位置较高的淋巴结的穿刺（如1组、2组和部分3、4组）。
6
长海医院麻醉方法
• 表面麻醉 • 表面麻醉+清醒镇静 • 非置管静脉麻醉 • 气管插管全麻 • 高频通气全麻 • 喉罩置管全麻
7
表面麻醉
• 喷雾法 • 含漱法 • 环甲膜穿刺 • 气管内滴药（手术中局部追加） • 雾化吸入法（10-15min）
•
应适当减量
绝大多数仅需脉氧饱和度检测
• 过量可被氟马西尼即刻拮抗
• 可复合低剂量的芬太尼（50ug）
• 注意：咪达唑仑及芬太尼需要缓慢静推，速度太快明显抑制呼吸
13
非置管静脉麻醉
• 必须由有麻醉经验的医师进行 • 常用药物：丙泊酚、阿片类制剂、右美托咪定
14
常用组合：关键在于保留足够的自主呼吸
43
44
左、右主支气管均可探及7# LN，左侧路径：先于左主支气管0点位置找到PA， 然后在这个深度向3点方向旋转，稍稍再进一点儿，就可以找到7#LN。
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46
左肺门淋巴结：找到7组淋巴结后，保持同一水平向 远端进镜，10L组淋巴结位于左主支气管旁7组淋巴结 远端，在左主支气管内10点方向也可以观察到10L组 淋巴结，可先通过超声图像找到左肺动脉，沿肺动脉 即可观察到10L组淋巴结
超声探头(一)
3）.根据工作原理分为:
电感式、电容式、电阻式、电势式等；
4）.按输出信号分为： 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟 电信号。 数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字 输出信号(包括直接和间接转换)。 5）.根据能量转换原理分为 有源和无源式传感器。
二. 超声换能器相关
大纲：
1. 超声换能器的工作原理；
4. B超探头的分类： 1). 凸阵探头(Convex Array Transducer)
2). 高频线阵探头（7.5-12M） (High Frequency LineaLeabharlann Array Transducer)
1.对等间隔排列的多个阵元 同时施加脉冲激励 2.叠加声束的传播方向和探 头表面垂直 3.顺序扫描
2.换能器的分类：
可以用不同的观点对传感器进行分类： 按转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)、用途、输出 信号类型以及制作的材料和工艺等。
1）.根据传感器转换原理，可分为物理传感器和化学传感器二
大类物理传感器（物理传感器应用的是物理效应）： 诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁 电等效应。 根据输入物理量分为张力传感器、压力传感器、速度传感器、 温度传感器、气敏传感器等
化学传感器：包括那些以化学吸附、电化学反应等现 象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将 转换成电信号。 有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学 类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学 传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的 可能性，价格问题等
2）.按其用途，传感器可分类为： 力敏传感器 位置传感器 液面传感器 能耗传感器 速度传感器 热敏传感器 振动传感器 湿敏传感器 磁敏传感器 气敏传感器 真空度传感器 生物传感器等 加速度传感器 射线辐射传感器
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精品课件
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3). 微凸探头(Mirco-convex Array Transducer)
精品课件
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4). 腔体探头（阴道探头和直肠探头） (Cavity Array Transducer)
分为两种：一种为单平面主要用于妇
产科另一种为双平面，主要用于经直
肠探查前列腺。但现在很多医院为了
节省资金只购买一种单平面探头兼作
5）.根据能量转换原理分为
有源和无源式传感器。
精品课件
8
二. 超声换能器相关
精品课件
9
大纲：
1. 超声换能器的工作原理；
2. 超声探头的分类；
3. B超探头的组成；
4. B超探头的分类；
5. 各类B超探头的临床应用；
6. 常见B超探头的比较
7. 常用探头规格的识别；
精品课件
10
超声探头
医用超声探头： 是各种型号的超声诊断仪借以将高频电能转
• 背衬材料 （Back）
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17
4. B超探头的分类： 1). 凸阵探头(Convex Array Transducer)
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பைடு நூலகம்18
2). 高频线阵探头（7.5-12M） (High Frequency Linear Array Transducer)
1.对等间隔排列的多个阵元 同时施加脉冲激励 2.叠加声束的传播方向和探 头表面垂直 3.顺序扫描
工作原理：
主机通过电缆在阵元上施加电信号，使阵元振动，发出超
声波，超声波经物体反射吸收再作用在阵元上，使阵元两端 产生电信号，通过电缆传送至主机处理、显示。
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13
2. 超声探头分类
1）按诊断部位分类： 眼科探头、心脏探头、腹部探头和颅脑探头等；
2）按应用方式分类： 体外探头、体内探头、穿刺活检探头；
两种检查。
常规频率：3.5~5.0MHz
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5). 相控阵探头
1.对等间隔排列的多个阵元施加 脉冲时间不同 2.叠加声束的传播方向按一定规 律自动改变方向
主要用于心脏也可兼作头颅探查 常规频率：2.5~5.0MHz
精品课件
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5）.其他类型B超探头 (Other Type Of Transducer)
腹部断面(产科和妇科) ；
从胎儿、子宫和骨盆结构图像中检测和发现反
常情况，估算胎龄和胎重并评估胎儿心脏功能。
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高频线阵（浅表）探头：
适用于小器官（甲状腺、乳腺、睾丸、新生儿、外周血管及前列 腺）等部位的检查；
皮肤断面(小器官) 从乳房、甲状腺，睾丸等器官图像的粗略评估中检测反常状况。 新生儿头部断面 从新生儿头部图像中检测大脑体积及脑结构的反常变化。 皮肤断面 (外周血管) 从外围血管图像及流速测量中检测及评估血管狭窄和堵塞）。
另外还有手术中探头、 经食道心脏探头、穿刺探 头和腹腔镜探头等。但这 些探头目前在国内还不普 及，特别是经食道探头日 常维护和保养的费用也很 可观。
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5. 常见B超探头的临床应用
• 凸阵探头： 腹部断面(成人和儿科) 从肝脏、肾脏、胰腺、胆囊、膀胱、脾脏、胃 肠道和泌尿生殖器官结构图像中检测反常情况。
3）按探头中换能器所用振元数目分类： 单元探头和多元探头；
4）按波束控制方式分类： 线扫探头、相控阵探头、机械扇扫探头和方阵探头等；
5）按探头的几何形状分类（惯用的分类方法）: 矩形探头、柱形探头、弧形探头（又称凸形）、圆形探头等。
还有其它的一些分类方法，通常工作中，习惯使用较多的是按 ①、④、⑤三种方式分类。
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3. B超探头的组成：
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匹配层 声透镜 • 声透镜 （acoustic lens）
衬套
（横/纵轴）轴向聚焦
• 匹配层（layer） 用于减少
电缆
背衬材料 压电陶瓷(阵元)
由于皮肤与探头之间声阻
抗的差别所造成的多重反
射。
发射
物 • 压电陶瓷
反射
体
发射/接收超声波
2）声学特性： 超声探头的声学特性主要与探头中超声换能器所
用材料的特性有关，包括频率特性、换能特性、暂态 特性、辐射特性和吸收特性。
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1.超声换能器的工作原理
• 探头的核心：压电晶体或复合压电材料 • 压电效应：
正电压效应：机械能转变为电能（接受超声波） 逆压电效应：电能转变为机械能（发射超声波）
换为超声机械能向外辐射，并接收超声回波 将声能转换为电能的一种声-电可逆转换器件
在医学实验中常用的换能器有张力（机械－ 电）换能器和压力换能器两类。
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医用超声探头具有两大特性：
1）使用特性： 使用特性实际上是探头与仪器配合使用的综合
性能，它并不等于换能器本身的性能 ，包括工作频率
(fc)、频带宽度(Band Width)、灵敏度(Sensitivity)、分辨 力(Resolution) 。
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2）.按其用途，传感器可分类为：
力敏传感器 液面传感器 速度传感器
湿敏传感器 气敏传感器 真空度传感器 生物传感器等 加速度传感器
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3）.根据工作原理分为:
电感式、电容式、电阻式、电势式等；
4）.按输出信号分为： 模拟传感器——将被测量的非电学量转换成模拟
数字传感器——将被测量的非电学量转换成数字 输出信号(包括直接和间接转换)。
根据输入物理量分为张力传感器、压力传感器、速度传感器、 温度传感器、气敏传感器等
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化学传感器：包括那些以化学吸附、电化学反应等现 象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将 转换成电信号。
有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学 类。大多数传感器是以物理原理为基础运作的。化学 传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产的 可能性，价格问题等
•探头专题（一）
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大纲：
一、换能器（传感器）； 二、超声换能器； 三、探头的声场特性；
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2
一、换能器（传感器）
1.换能器的定义； 2.换能器的分类；
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1.换能器（传感器Transducer）的定义
换能器是将传感器是一种能把物理量或化学量转 变成便于利用的电信号的器件。
一种物理能量变为另一种物理能量的器件。凡能 将其它物理能量转变为超声能量的器件均为换能 器。
精品课件
4
2.换能器的分类：
可以用不同的观点对传感器进行分类：
按转换原理(传感器工作的基本物理或化学效应)、用途、输出 信号类型以及制作的材料和工艺等。
1）.根据传感器转换原理，可分为物理传感器和化学传感器二 大类物理传感器（物理传感器应用的是物理效应）：
诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁 电等效应。