医用超声耦合剂声参数的测量
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医用超声耦合剂声参数的测量
王琦梁军汀朱士明卢杰陈琳
（同济大学声学所， 上海， ２０００９２）
Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＯｆＭｅｄｉｃａｌ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｃｏｕｐｌａｎｔｓ
ＷＡＮＧ Ｑｉ ＬＩＡＮＧ Ｊｕｎｔｉｎｇ ＺＨＵ Ｓｈｉｍｉｎｇ ＬＵ Ｊｉｅ ＣＨＥＮ Ｌｉｎ
本文介绍了利用虚拟示波器构建的医用超声耦合剂声速、衰减测量系统，以及对超声耦合剂的实验测 量结果。
２测量原理 如图１所示，自发白收超声换能器在声速为Ｃ的媒质中发射
一超声脉冲，脉冲被位于距离ｄ处的反射面反射回来后由探头接
收…，其传播时间为ｔ＝２ｄ／ｃ，由此，通过测量传播时间ｒ可求得
声速ｃ，Baidu Nhomakorabeaｃ：丝。
ｆ
第一作者简介：王琦，男，１ ９８ ０年２月生 同济大学在读硕士，研究方向：超声检测
１９６
脉冲法测量媒质衰减，可通过超声脉冲多次反射的回波幅度
来测量。１。如果媒质的长度为ｄ，第一次回波脉冲幅度为矗，第二
次回波脉冲幅度为４，则衰减系数口＝西１ １ｎ且ＡＩ －
３装置
图ｌ测量原理
图２测量装置 图中：ｌ为超声波发射、接收电路，２为超声探头，３为ＤＳＯ－－２９０２虚拟示波器，４为样品池，５为计算机。 整个系统主要由超声波发射、接收电路、超声探头、虚拟示波器、计算机等组成。受激励的超声换能
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＡｃｏｕｓｔｉｃｓ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２０００９２） １ 引言
医用超声耦合剂是超声诊断与治疗操作中必不可少的专用媒质。它起着导声的作用，当涂敷了声阻抗 与人体皮肤相近的耦合剂后，即填充了皮肤的沟纹，驱除了空气，使声能最大限度的传播。因此它的声学 性能必须优良。
图３软件界面 ４实验结果
对天津市理化分析中心提供的医用超声耦合剂ＰＣ．１１６，在室温３０。Ｃ下进行检测，声程ｄ＝０．１２ｍ
以１００ＭＦｚ实时采样·存储深度设为１２８Ｋ。
由所采集的波形，经过对数据的相关运算，计算得到声速和衰减系数：
样品一
声速（ｍ／ｓ）
１５２７４
实际声速（ｍ／ｓ）
１５３４．６
相对误差
０．５％
１９５
器向被测试的样品发射超声脉冲，并通过对面的容器壁反射，形成多次回波信号。在数据处理时，声速利 用一、二次回波之间的时间间隔进行测量，衰减利用脉冲的多次回波进行测量。
虚拟示波器具有高速数据采集功能，在计算机上应用配套的软件，可方便地进行数据处理。本系统采 用在虚拟示波器自带的动态链接库基础上自行开发的应用软件Ｗａｖｅｍｏｎｉｔｏｒ，实现对虚拟示波器的控制及 数据传输、处理和显示。软件界面如下图：
品检验中使用。
参考文献： １．梁军汀，卢杰，朱士明智能化超声波在线式轧钢乳化液浓度计ｍ．声学技术
２．Ｍａｒｉａ Ｊ．Ｌｏｄｅｉｒｏ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｃｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＭＡＴＣ ＯｄＮ）４７ ３．朱士明．提高声时测量精度的过零检测数字平均法［Ｊ］．声学技术，１９９０，９（３）：３６—４０ ４．中华人民共和国医药行业标准ＹＹ０２９９－－１９９８
衰减（ｄＢ／（ｃｍ８ＭＨｚ））
Ｏ．０２６
样品二
１５３１．６
１５３７．０
０．４％
０．０２４
样品三
１５４１．２
１５４５．７
Ｏ．３％
０ ０２３
注：表中的实际声速采用“随机多次测量后平均法”由另一仪器测出【”。
此实验结果说明该产品符合我国医用超声耦台荆行业标准‘４］的要求。
５．结束语
本装置体积小、使用灵活方便、可以存储并实时显示正确的测量数据。可在耦台剂的实际生产或产
王琦梁军汀朱士明卢杰陈琳
（同济大学声学所， 上海， ２０００９２）
Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＯｆＭｅｄｉｃａｌ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｃｏｕｐｌａｎｔｓ
ＷＡＮＧ Ｑｉ ＬＩＡＮＧ Ｊｕｎｔｉｎｇ ＺＨＵ Ｓｈｉｍｉｎｇ ＬＵ Ｊｉｅ ＣＨＥＮ Ｌｉｎ
本文介绍了利用虚拟示波器构建的医用超声耦合剂声速、衰减测量系统，以及对超声耦合剂的实验测 量结果。
２测量原理 如图１所示，自发白收超声换能器在声速为Ｃ的媒质中发射
一超声脉冲，脉冲被位于距离ｄ处的反射面反射回来后由探头接
收…，其传播时间为ｔ＝２ｄ／ｃ，由此，通过测量传播时间ｒ可求得
声速ｃ，Baidu Nhomakorabeaｃ：丝。
ｆ
第一作者简介：王琦，男，１ ９８ ０年２月生 同济大学在读硕士，研究方向：超声检测
１９６
脉冲法测量媒质衰减，可通过超声脉冲多次反射的回波幅度
来测量。１。如果媒质的长度为ｄ，第一次回波脉冲幅度为矗，第二
次回波脉冲幅度为４，则衰减系数口＝西１ １ｎ且ＡＩ －
３装置
图ｌ测量原理
图２测量装置 图中：ｌ为超声波发射、接收电路，２为超声探头，３为ＤＳＯ－－２９０２虚拟示波器，４为样品池，５为计算机。 整个系统主要由超声波发射、接收电路、超声探头、虚拟示波器、计算机等组成。受激励的超声换能
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＡｃｏｕｓｔｉｃｓ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２０００９２） １ 引言
医用超声耦合剂是超声诊断与治疗操作中必不可少的专用媒质。它起着导声的作用，当涂敷了声阻抗 与人体皮肤相近的耦合剂后，即填充了皮肤的沟纹，驱除了空气，使声能最大限度的传播。因此它的声学 性能必须优良。
图３软件界面 ４实验结果
对天津市理化分析中心提供的医用超声耦合剂ＰＣ．１１６，在室温３０。Ｃ下进行检测，声程ｄ＝０．１２ｍ
以１００ＭＦｚ实时采样·存储深度设为１２８Ｋ。
由所采集的波形，经过对数据的相关运算，计算得到声速和衰减系数：
样品一
声速（ｍ／ｓ）
１５２７４
实际声速（ｍ／ｓ）
１５３４．６
相对误差
０．５％
１９５
器向被测试的样品发射超声脉冲，并通过对面的容器壁反射，形成多次回波信号。在数据处理时，声速利 用一、二次回波之间的时间间隔进行测量，衰减利用脉冲的多次回波进行测量。
虚拟示波器具有高速数据采集功能，在计算机上应用配套的软件，可方便地进行数据处理。本系统采 用在虚拟示波器自带的动态链接库基础上自行开发的应用软件Ｗａｖｅｍｏｎｉｔｏｒ，实现对虚拟示波器的控制及 数据传输、处理和显示。软件界面如下图：
品检验中使用。
参考文献： １．梁军汀，卢杰，朱士明智能化超声波在线式轧钢乳化液浓度计ｍ．声学技术
２．Ｍａｒｉａ Ｊ．Ｌｏｄｅｉｒｏ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｃｕｒｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＭＡＴＣ ＯｄＮ）４７ ３．朱士明．提高声时测量精度的过零检测数字平均法［Ｊ］．声学技术，１９９０，９（３）：３６—４０ ４．中华人民共和国医药行业标准ＹＹ０２９９－－１９９８
衰减（ｄＢ／（ｃｍ８ＭＨｚ））
Ｏ．０２６
样品二
１５３１．６
１５３７．０
０．４％
０．０２４
样品三
１５４１．２
１５４５．７
Ｏ．３％
０ ０２３
注：表中的实际声速采用“随机多次测量后平均法”由另一仪器测出【”。
此实验结果说明该产品符合我国医用超声耦台荆行业标准‘４］的要求。
５．结束语
本装置体积小、使用灵活方便、可以存储并实时显示正确的测量数据。可在耦台剂的实际生产或产