医用超声源声强测量不确定度

医用超声源声强测量不确定度

前言：本文对用超声功率计检定用超声诊断仪超声源输出声强测量结果的不确定度进行了分析、评定和计算。

一、测量结果不确定度评定

1 概述

1．1 测量依据：JJG 639—98(医用超声诊断仪超声源检定规程》

1．2 环境条件：电源电压：220V(1±10％)，50Hz；温度(15 35)~C，相对湿度≤80％

1．3 测量标准：毫瓦级超声功率计u一9O型；准确度级别：准确度优于15％；量程：(1～100)mW；分辨率：0．1mW

1．4 被测对象：医用超声诊断仪超声源(B型)

1．5 测量过程：先将标准毫瓦级超声功率计调试好，然后按规程要求测量被检超声诊断仪探头的输出声功率，对同一探头进行不少于3次声功率测量，其测量结果的算术平均值作为被检超声诊断仪探头的输出声功率，然后除以探头的有效辐射面积S，得到实际的输出声强P／S。

1．6 评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2 建立数学模型

2．1 数学模型：I= S 式中：，—一被检仪器的输出声强(mW／cm2)；P——被检仪器的输出功率(roW)；．探头的有效辐射面积(era )

2．2 传播率公式D=∑[‰D]z i= 1 输入量P，S彼此不相关，且均为1或一1，所以传播率公式转化为：=V—u2(／~+—u2(S) 3 全部输入量的标准不确定度评定及其相应自由度

二、测量方法及测量依据：

本测量依据JJG639-98医用超声源检定规程要求，主要评定声强测量不确定度和几何位置精度测量不确定度。典型值为探头有效发射面积2㎝2、探头输出功率6.0 mW、相临两靶线间距20㎜

三、数学模型：

①I=P/S② L= Lb

式中：I —探头输出声强L —被测两靶线间距

P —探头输出功率Lb—相临两靶线间距

S —探头有效发射面积

up—功率测量不确定度

us—有效发射面积不确定度

四、方差及标准不确定度分量：

声强测量不确定度

标准不确定度分量u（xi）不确定度来源标准不确定度值分布ci= әf/әx ︱ci︱×u（xi）自由度νi

up 功率测量 5.78% 均匀0.5 2.89% 50

u1 功率测量重复性0.47% 均匀9

u2 功率计不确定度5.78% 均匀50

us 探头有效发射面积5.78% 均匀0.024 0.139% 50

合成不确定度uc²= c1²u²（p）＋c2²u²（s）uc=2.89%

扩展不确定度U95=5.78%kp=2νeff =50

声强测量不确定度评定方差① uc² (I ) =c1²u(P)+ c2²u(s)²

cP=әI/әP=1/S =0.5㎝-2

cS=әI/әS=－P /S²=－1.5 mW/㎝2

几何位置测量不确定度评定方差② uc²（L）= c1²u(Lb)²

cLb= ә L /әLb=1

五、合成不确定度：

① uc=2.89%② uc=0.12mm

六、扩展不确定度：

声强测量不确定度：

U95=5.78%kp=2νeff =50

②几何位置精度测量不确定度：

U95=0.24mm kp=2νeff =50

机械扇形扫描B超探头有效面积1.3 平方厘米电子扇形扫描相控阵B超(彩超)探头有效面积1.6 平方厘米电子扫描线阵和凸阵B超探头有效面积2.0 平方厘米这是根据仪器实际情况确定的。