超声仪原理及故障判断.ppt

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1、2023-9-151 超声诊断仪的原超声诊断仪的原理与维修理与维修2023-9-152超声诊断仪的组成超声诊断仪的组成(1)探头(2)电路板(3)显示器2023-9-153探头探头压电振子 匹配层 聚焦件 背衬块2023-9-154压电振子压电振子 -换能器的核心目前压电振子常用的材料是人造压电陶瓷系超声波的发生设备2023-9-155匹配层匹配层 是位于压电振子前面的一层或多层 的声学材料。作用：使高声阻抗的压电振子与低声阻抗 的人体组织间达到阻抗匹配，以提 高声能的最大传输效率。组成：通常用四分之一波长厚度的阻抗匹 配层来实现。2023-9-156声透镜声透镜 位置：在探头的匹配层与人体组

2、织间；材料：常用塑料或树脂制成；作用：声聚焦和换能器的保护层；原理：透镜材料的声速大于周围介质声 速时声束可折射效应发生会聚。2023-9-157背衬块背衬块 位置：位于压电振子背后；材料：由钨粉与环氧树脂组成的强吸声物；作用：防消除后向干扰；实现窄脉冲，提高纵向分辨力；原理：透吸收背向声波，使之能量消耗。探头主要特性1、工作频率：指机械谐振频率衰减大的组织用低频衰减小的高频 深度浅用高频深度深时用低频2、频带宽度3、灵敏度：最大探测深度上，发现最小病灶的能力取决于换能器的换能性能和辐射效率等声学特性4、分辨率2023-9-159换能器的分类换能器的分类一、据工作原理 1脉冲反射式 有A超、M

3、超和B超，B超探头括 线阵、凸阵、相控阵等。2多普勒式 有连续波和脉冲波多普勒探头。2023-9-1510换能器的分类换能器的分类二、据控制扫查方式 1电子式 线阵型、相控阵型、凸阵型探头。2机械式 摆动式、旋转式探头。2023-9-1511换能器的分类换能器的分类三、据晶片数 1单晶片 A超、M超及摆动式机械探头。2多晶片 线阵型、凸阵型、相控阵型等。2023-9-1512摆动式机械扇扫探头摆动式机械扇扫探头构成：由一块晶片组成；原理：微型电机驱动晶片，作来扇形回摆动；优点：成本低，容易修复；缺点：噪声大，磨损严重。2023-9-1513旋转式机械扇扫探头旋转式机械扇扫探头构成：由多块晶片组

4、成；原理：微型电机驱动晶片，作360度旋转；优点：噪声小，磨损较轻；缺点：成本高，修复较难。2023-9-1514线阵型探头线阵型探头构成：由6-8个阵元沿一 直线排列组合；每个阵元分割成若干窄条振子。原理：阵元组依一定顺序工作，用电子开关轮番地接通，形成线性扫描。评估：近场视野大，易受肋骨、气体影响。2023-9-1515凸阵型探头凸阵型探头构成：阵元的窄条振子被均匀分布在凸形圆弧上；原理：同线阵，只是其波束是作扇形扫描；评估：能避开胸骨和肋骨遮挡，无噪音，可替代机械扇扫探头。2023-9-1516相控阵探头相控阵探头构成：与线阵类似，仅阵元数少些，故结构紧凑。原理：通过适当调整、控制各单元

5、激励信号的相延(或时延)，以实现声速偏转。评估：优点与凸阵相似，但旁瓣较明显。超声电路超声电路超声电路板的构成电路板工作原理基本故障分析探头接口板发射板接收板数字波束形成器前端控制板监视器 后端处理器母板（背板）电源探头接口1探头接口2延迟电路高压单元128128128FPGA ROMBUF48控制高压电源EEPROM温控10105I2C探头选通开关高压控制振元触发控制温度控制探头识别TPG2FPGABUFTPG2TPG2时钟发射驱动发射驱动发射驱动1616164848高压接高压电源 48探头连接板 BUFEEPROM 48提供触发振元所需要的高压提供触发所需的时钟信号发射/接收开关放大电路增

6、益控制滤波48发射接收选通信号放大增益控制滤波放大模数转换波束形成Clock drvffFPGASRAMB 电压控制校准器是超声波束形成关键电路HDDCD R/WATXPOWERIDECPUSDRAMSouderCardAGPGraphicBoard前后端链接卡主控卡数据处理程序更新故障诊断前后部通讯前部电路控制2023-9-1524显示器显示器-CRT 超声诊断仪的显示器通常是阴极射线管(CRT)，根据偏转系统的不同可分两种，即静电偏转示波管和磁偏转显示管。2023-9-1525显示器显示器 整个CRT由、偏转系统和荧光屏组成。基本工作原理 由加热阴极发射出的电子被聚焦成为电子束，通过电场(

7、示波管)或磁场(显像管)的作用改变电子束运动方向(偏转)，并继而轰击涂有荧光物质的屏幕的不同部位，使之发光，由这些光点在屏幕上组成一幅图象。2023-9-15261、电子枪、电子枪 电子枪由阴极、控制极和阳极组成。通电后的电子枪灯丝，在高压电场作用下，发射出电子，经控制极和阳极的作用，集成一束。控制极的电压一般负于阴极，对阴极电子流的大小进行控制，显示管的亮度调节就是改变这个电压。阳极电压用来控制电子流(或称电子束)的粗细，故亦称为聚焦阳极。2023-9-15272、偏转系统、偏转系统 使电子束在x方向和y方向发生偏转，从而控制光点在荧光屏上的位置。静电偏转型CRT的偏转系统是由两对互相垂直的

8、X方向和Y方向上的偏转板组成，他们在外电场的作用下，能引起电子束的方向改变。磁偏转型CRT的偏转系统是由在管颈外两侧放置的一对线圈组成，线圈有垂直和水平之分，一般称为行偏转线圈和帧偏转线圈。在线圈中流过的电流大小控制着电子束偏转的大小。2023-9-15283、荧光屏、荧光屏 是将电能转换为光能的一种器件，超声图像、波形及字符等就在这里显示出来。荧光屏位于显示管的顶部，其内面涂有荧光物质，该物质受电子束轰击后就能发光。光点是组成图像的基本要素，称为像素；光点的明亮程度用灰阶表示；光点的维持时间取决于显示器荧光粉的余灰时间，实时超声一般选用中短余辉的CRT。显示器LCD 液晶显示器，或称LCD（

9、Liquid Crystal Display），为平面超薄的显示设备，它由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗很低，因此倍受工程师青睐，适用于使用电池的电子设备。它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。LCD 特点机身薄，节省空间机身薄，节省空间与比较笨重的CRT显示器相比，液晶显示器只要前者三分之一的空间。省电，不产生高温省电，不产生高温它属于低耗电产品，可以做到完全不发热(主要耗电和发热部分存在于背光灯管或LED)，而CRT显示器，因显像技术不可避免产生高温。低辐射，益健康低辐射，益健康液晶显示器的辐射远低于CRT显示器（仅仅是

10、低，并不是完全没有辐射，电子产品多多少少都有辐射），这对于整天在电脑前工作的人来说是一个福音。画面柔和不伤眼画面柔和不伤眼不同于CRT技术，液晶显示器画面不会闪烁，可以减少显示器对眼睛的伤害，眼睛不容易疲劳。LCD维护及保养 避免进水避免长时间工作避免硬碰伤注意除尘超声诊断仪常见故障分析探头故障探头故障：声透镜起泡或脱落外壳开裂导线衬套破损线缆断裂探头无法识别晶体损坏超声诊断仪常见故障分析监视器故障监视器故障：黑屏偏色亮度、对比度衰减图像拉动或变形超声诊断仪常见故障分析干扰干扰：1、显示器出现干扰、显示器出现干扰：电源电压、频率相关引起显示器本身故障2、扫描区出现干扰、扫描区出现干扰：外界干扰

11、源：大功率用电设备 变压器 发射塔、基站 电脑 稳压器其他用电设备电源电压、频率相关引起探头开裂或导线绝缘层破损自身屏蔽电路板故障超声诊断仪常见故障分析开机故障开机故障：1、按开机键无反应电源开关保险导线连接2、无法正常启动软件硬盘控制电路板超声诊断仪常见故障分析死机死机：软件硬盘操作不当：不要操作太快 不要同时多项操作环境：温湿度 电压 控制电路板超声诊断仪常见故障分析扫描图像异常扫描图像异常：1、发射 接收问题2、高压控制3、探头引起4、探头连接板故障5、信号转换控制超声诊断仪常见故障分析工作站工作站：工作无法正常接收信号：信号线连接视频格式匹配问题（PAL,NTSC)工作站图像采集卡工作站软件：操作系统 应用软件超声诊断仪常见故障分析图像衰减：图像衰减：显示器探头高压发射接收板图像优化调节1、焦点个数：2、焦点位置：3、扫查深度：4、线密度：5、帧平均：6、边缘增强：7、动态范围：（数值越大，图像越细腻，但对比度会降低）8、频率：谢谢！