Preview

Вопросы радиоэлектроники

Расширенный поиск

К вопросу о генерации коротких зондирующих сигналов пьезопреобразователем эхоскопа

https://doi.org/10.21778/2218-5453-2021-2-34-40

Полный текст:

Аннотация

В статье рассматривается актуальная задача исследования импульсного режима работы электроакустического пьезоэлектрического преобразователя и определения параметров корректирующей электрической цепи, необходимых для получения зондирующих сигналов наименьшей длительности при проведении медицинских диагностических процедур. Пьезопреобразователь выполнен в виде пластины, излучающей короткие акустические сигналы в ткани человеческого организма. Для возможно большего сокращения длительности зондирующего сигнала к электрической стороне преобразователя подключена электрическая индуктивно-резистивная цепь. Представлен алгоритм расчета зондирующего импульса на выходе излучателя. На основании расчетно-теоретического исследования определены значения параметров излучающей системы, позволяющие получить минимальную длительность зондирующих сигналов. Определена форма амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) преобразователя, соответствующая минимальной длительности импульса. Отмечено, что она отличается (как и в случае пьезопластины с согласующим четвертьволновым слоем) от формы АЧХ для случая максимальной полосы пропускания.

Об авторах

В. С. Коновалова
АО «Научно-производственное предприятие «Радар ммс»; ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
Россия

Коновалова Вера Сергеевна, ведущий специалист; доцент кафедры «Информационно-измерительные системы и технологии»

197375, Санкт-Петербург, ул. Новосельковская, д. 37, лит. А 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5



Р. С. Коновалов
ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»; ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I»
Россия

Коновалов Роман Сергеевич, доцент кафедры «Электроакустика и ультразвуковая техника»; доцент кафедры «Методы и приборы неразрушающего контроля»

197376, Санкт- Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5

190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9



С. И. Коновалов
ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
Россия

Коновалов Сергей Ильич, доцент кафедры «Электроакустика и ультразвуковая техника»

197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5



Список литературы

1. Применение ультразвука в медицине: физические основы / под ред. К. Хилла. М. : Мир, 1989. 568 с.

2. Осипов Л. В. Ультразвуковые диагностические приборы: практическое руководство для пользователей. М. : Видар, 1999. 256 с.

3. Prokic M. Piezoelectric transducers modeling and characterization. MPI, 2004. 266 p.

4. Ультразвуковые преобразователи для неразрушающего контроля / под ред. И. Н. Ермолова. М. : Машиностроение, 1986. 280 с.

5. Домаркас В. И., Кажис Р.-И. Ю. Контрольно-измерительные пьезоэлектрические преобразователи. Вильнюс : Минтис, 1974. 256 с.

6. Sachse W., Hsu N. Ultrasonic transducers for materials testing and their characterization // Physical Acoustics. 1979. Vol. 14. P. 277–406.

7. Papadakis E. P., Oakley C. G., et. al. Fabrication and characterization of transducers // Physical Acoustics. 1999. Vol. 24. P. 43–134.

8. Radmanovich M. D., Mancic D. D. Designing and modeling of the power ultrasonic transducers. MPI, 2004. 198 p.

9. Nakamura K., ed. Ultrasonic transducers: materials and design for sensors, actuators and medical applications. Cambridge, UK: Woodhead Publ., 2012. 722 p.

10. Piquette J. C., Forsythe S. E. Transducer transient suppression: generalized methods of analysis // J. Acoust. Soc. Am. 1996. Vol. 100. Iss. 3. P. 1577–1583.

11. Гитис М. Б. Преобразователи для импульсной ультразвуковой дефектоскопии. Основные теоретические положения // Дефектоскопия. 1981. № 2. С. 65–84.

12. Гитис М. Б. Преобразователи для импульсной ультразвуковой дефектоскопии. Конструирование преобразователем // Дефектоскопия. 1981. № 3. С. 62–82.

13. Найда С. А. Возбуждение коротких ультразвуковых импульсов недемпфированным пьезоэлектрическим преобразователем // Электроника и связь. 2012. № 2. С. 35–40.

14. Коновалов С. И., Кузьменко А. Г. О влиянии различных способов соединения элементов электрической нагрузки на длительность импульса, излучаемого пьезопреобразователем // Акустич. журнал. 2007. Т. 53. № 2. С. 285–287.

15. Коновалов С. И., Кузьменко А. Г. Влияние конструктивных параметров преобразователя на длительность акустического импульса, излучаемого в твердое тело // Дефектоскопия. 2005. № 6. С. 3–10.

16. Коновалов С. И., Кузьменко А. Г. Влияние согласующих слоев на излучение и прием коротких импульсов // Акустич. журнал. 1999. Т. 45. № 4. С. 568–569.

17. Кескюла А. Ю. Способы увеличения широкополосности акустического тракта дефектоскопических устройств // Дефектоскопия. 1975. № 3. С. 50–61.

18. Королев М. В., Карпельсон А. Е. Широкополосные ультразвуковые пьезопреобразователи. М. : Машиностроение, 1982. 157 с.

19. Коновалов С. И., Кузьменко А. Г. Особенности импульсных режимов работы электроакустических пьезоэлектрических преобразователей. СПб. : Политехника, 2014. 294 с.

20. Коновалова В. С., Коновалов Р. С., Коновалов С. И. О сокращении длительности зондирующего импульса на выходе иммерсионного пьезопреобразователя ультразвукового дефектоскопа // Вопросы радиоэлектроники. 2020. № 1. С. 42–50.


Для цитирования:


Коновалова В.С., Коновалов Р.С., Коновалов С.И. К вопросу о генерации коротких зондирующих сигналов пьезопреобразователем эхоскопа. Вопросы радиоэлектроники. 2021;(2):34-40. https://doi.org/10.21778/2218-5453-2021-2-34-40

For citation:


Konovalova V., Konovalov R., Konovalov S. About generation of short probing signals by echoscope piezotransducer. Issues of radio electronics. 2021;(2):34-40. (In Russ.) https://doi.org/10.21778/2218-5453-2021-2-34-40

Просмотров: 43


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2218-5453 (Print)
ISSN 2686-7680 (Online)