bata
Kecepatan propagasi USG di berbagai media. Prinsip fisik pencitraan ultrasound jaringan dan organ manusia

Kecepatan propagasi USG di berbagai media. Prinsip fisik pencitraan ultrasound jaringan dan organ manusia

Ultrasonografi disebut gelombang mekanik longitudinal dengan frekuensi osilasi di atas 20 kHz. Seperti gelombang suara, gelombang ultrasonik adalah pergantian kondensasi dan penghalusan medium. Di setiap media, kecepatan rambat suara dan ultrasound sama. Mengingat hal ini, panjang gelombang ultrasonik di udara kurang dari 17 mM (V = λ * ν; Vair = 330 m/s).

Sumber ultrasound adalah pemancar elektromekanis khusus. Salah satu jenis penghasil emisi bekerja berdasarkan fenomena magnetostriksi, ketika dimensi benda tertentu (misalnya, batang nikel) berubah dalam medan magnet bolak-balik. Pemancar semacam itu memungkinkan untuk memperoleh osilasi dengan frekuensi dari 20 hingga 80 kHz. Dari sumber arus bolak-balik dengan frekuensi yang ditentukan, tegangan diterapkan ke batang nikel, ukuran longitudinal batang berubah dengan frekuensi arus bolak-balik, dan gelombang ultrasonik dipancarkan dari permukaan samping sampel (Gbr. 4).

Jenis radiator kedua bekerja berdasarkan efek piezoelektrik, ketika dimensi benda tertentu - bahan yang terbuat dari feroelektrik - berubah dalam medan listrik bolak-balik. Untuk radiator jenis ini, osilasi frekuensi yang lebih tinggi dapat diperoleh - hingga 500 MHz. Dari sumber arus bolak-balik, tegangan juga diterapkan ke permukaan samping batang yang terbuat dari feroelektrik (kuarsa, turmalin), sedangkan ukuran longitudinal batang berubah dengan frekuensi arus bolak-balik, dan gelombang ultrasonik dipancarkan dari permukaan samping sampel (Gbr. 5). Baik dalam kasus pertama dan kedua, ultrasound dipancarkan karena getaran sisi samping batang; dalam kasus terakhir, permukaan ini dilapisi logam untuk memasok arus ke sampel.

Penerima ultrasonik beroperasi berdasarkan prinsip fenomena kebalikan dari efek magnetostriksi dan piezoelektrik: gelombang ultrasonik menyebabkan fluktuasi dalam dimensi linier benda, ketika benda berada di bidang gelombang ultrasonik, fluktuasi ukuran disertai dengan munculnya magnet bolak-balik atau medan listrik bolak-balik dalam material. Bidang-bidang ini, yang muncul di sensor yang sesuai, direkam oleh beberapa indikator, misalnya osiloskop. Semakin intens ultrasound, semakin besar amplitudonya getaran mekanis sampel - sensor dan semakin besar amplitudo medan magnet atau listrik bolak-balik yang dihasilkan.

Fitur USG.

Seperti disebutkan di atas, di setiap media, kecepatan rambat suara dan ultrasound sama. Fitur USG yang paling penting adalah sempitnya pancaran ultrasonik, yang memungkinkan Anda memengaruhi objek apa pun. lokal. Dalam media tidak homogen dengan ketidakhomogenan kecil, ketika ukuran inklusi kira-kira sama tetapi lebih besar dari panjang gelombang (L ≈ λ), fenomena difraksi terjadi. Jika dimensi inklusi jauh lebih besar dari panjang gelombang (L >> λ), maka perambatan gelombang ultrasonik adalah bujursangkar. Dalam hal ini, dimungkinkan untuk mendapatkan bayangan ultrasonik dari inklusi tersebut, yang digunakan kapan berbagai jenis diagnostik - baik teknis maupun medis. Poin teoretis penting dalam penggunaan ultrasound adalah lewatnya ultrasound dari satu media ke media lainnya. Karakteristik gelombang seperti frekuensi tidak berubah dalam hal ini. Sebaliknya, kecepatan dan panjang gelombang dapat berubah dalam kasus ini. Jadi di air kecepatan gelombang akustik 1400 m/s, di udara 330 m/s. Penetrasi USG ke media lain ditandai dengan koefisien penetrasi (β). Ini didefinisikan sebagai rasio intensitas gelombang yang memasuki medium kedua dengan intensitas gelombang datang: β = Saya 2 / Saya 1– Gbr. 6. Koefisien ini bergantung pada rasio impedansi akustik dari kedua media. Impedansi akustik adalah produk dari kerapatan media dan kecepatan rambat gelombang dalam media tertentu: Z 1 \u003d ρ 1 * V 1, Z 2 \u003d ρ 2 * V 2. Koefisien penetrasi adalah yang terbesar - mendekati satu, jika impedansi akustik dari kedua media kira-kira sama: ρ 1 * V 1 ,≈ ρ 2 * V 2. Jika impedansi media kedua jauh lebih besar dari yang pertama, koefisien penetrasi dapat diabaikan. Dalam kasus umum, koefisien β dihitung dengan rumus:

Untuk transisi ultrasound dari udara ke kulit manusia β = 0,08%, untuk transisi dari gliserol ke kulit β = 99,7%.

Penyerapan ultrasound di berbagai media.

Dalam media homogen, USG diserap, seperti semua jenis radiasi - menurut hukum Fungsi eksponensial:

Nilai L ' - disebut lapisan setengah serapan - adalah jarak di mana intensitas gelombang menjadi setengahnya. Lapisan setengah penyerapan bergantung pada frekuensi ultrasound dan jaringan itu sendiri - objeknya. Dengan meningkatnya frekuensi, nilai L 1/2 -berkurang. Untuk berbagai jaringan tubuh, nilai tingkat penyerapan ultrasound berikut terjadi:

Zat	Air	Darah	Tulang rawan	Tulang
aku'	300 cm	2 - 8 cm	0,24 cm	0,05 cm

Efek USG pada jaringan tubuh.

Ada tiga jenis tindakan ultrasound:

mekanis,

panas,

Bahan kimia.

Tingkat dampak dari satu atau jenis lain ditentukan oleh intensitasnya. Dalam hal ini, dalam kedokteran, ada tiga tingkat intensitas ultrasound:

1 level - hingga 1,5 W / cm 2,

level 2 - dari 1,5 hingga 3 W / cm 2,

Level 3 - dari 3 hingga 10 W / cm 2.

Ketiga jenis dampak ultrasound pada jaringan dikaitkan dengan fenomena kavitasi - ini adalah penampilan rongga mikroskopis jangka pendek (setengah dari periode osilasi partikel medium) di tempat-tempat di mana medium tersebut dijernihkan. Rongga ini diisi dengan uap cair, dan dalam fase tekanan darah tinggi(separuh periode osilasi partikel medium lainnya), rongga yang terbentuk runtuh. Pada intensitas gelombang tinggi, runtuhnya rongga dengan uap cair di dalamnya dapat menyebabkan efek mekanis yang merusak. Secara alami, runtuhnya rongga mikro disertai dengan efek termal. Proses runtuhnya rongga mikro juga dikaitkan dengan aksi kimia ultrasound, karena dalam hal ini partikel medium mencapai kecepatan gerak translasi yang tinggi, yang dapat menyebabkan fenomena ionisasi, pecahnya ikatan kimia, pembentukan radikal. Radikal yang dihasilkan dapat berinteraksi dengan protein, lampida, asam nukleat dan menyebabkan efek yang tidak diinginkan dari sifat kimia.

6. Ciri-ciri aliran darah melalui pembuluh besar, pembuluh sedang dan kecil, kapiler;
aliran darah selama vasokonstriksi, efek suara.

Tingkat aliran darah di pembuluh yang berbeda berbeda. Nilai perkiraan kecepatan ini disajikan dalam tabel. 2.1.

Tabel 2.1. Kecepatan dan tekanan darah di berbagai pembuluh

Sekilas, tampaknya nilai yang diberikan bertentangan dengan persamaan kontinuitas - di kapiler tipis, kecepatan aliran darah lebih kecil daripada di arteri. Namun, perbedaan ini terlihat jelas. Intinya adalah bahwa dalam Tabel 2.1 menunjukkan diameter satu kapal, tetapi saat kapal bercabang, luas masing-masing kapal berkurang, dan total luas percabangan bertambah. Dengan demikian, luas total semua kapiler (sekitar 2000 cm 2) ratusan kali lebih besar dari luas aorta - ini menjelaskan kecepatan darah yang rendah di kapiler (500 - 600 kali lebih kecil daripada di aorta ).

Ke depan, ketika kapiler bergabung menjadi venula, menjadi vena, hingga vena cava, total lumen pembuluh berkurang lagi dan laju aliran darah kembali meningkat. Namun, karena beberapa alasan, kecepatan aliran darah saat vena cava memasuki jantung tidak meningkat ke nilai awal, tetapi kira-kira hingga ½ darinya (Gbr. 2.7).

Arteri aorta arteriol kapiler venula vena vena cava

Beras. 2.7. Distribusi kecepatan aliran darah di departemen yang berbeda

dari sistem kardiovaskular

Di kapiler dan vena, aliran darah konstan; di bagian lain dari sistem kardiovaskular, gelombang pulsa.

Gelombang peningkatan tekanan yang menjalar melalui aorta dan arteri, yang disebabkan oleh keluarnya darah dari ventrikel kiri jantung selama sistolik, disebut gelombang denyut.

Ketika otot jantung berkontraksi (systole), darah dikeluarkan dari jantung ke aorta dan arteri memanjang darinya. Jika dinding pembuluh ini kaku, maka tekanan yang timbul dalam darah di saluran keluar jantung akan diteruskan ke perifer dengan kecepatan suara. Namun, elastisitas dinding pembuluh darah mengarah pada fakta bahwa selama sistol, darah yang didorong keluar oleh jantung meregangkan aorta, arteri, dan arteriol. Pembuluh besar merasakan lebih banyak darah selama sistol daripada yang mengalir ke perifer. Tekanan sistolik (PC) seseorang biasanya sekitar 16 kPa. Selama relaksasi jantung (diastolik), pembuluh darah yang melebar mereda dan energi potensial yang dikomunikasikan kepadanya oleh jantung melalui darah diubah menjadi energi kinetik aliran darah, sambil mempertahankan tekanan diastolik (D) kira-kira 11 kPa.

R, Pa R, Pa

1 - di aorta 2 - di arteriol

Beras. 2.8. Fluktuasi tekanan dalam pembuluh selama gelombang pulsa lewat

Amplitudo gelombang pulsa P 0 (x) (tekanan pulsa) adalah perbedaan antara nilai tekanan maksimum dan minimum pada titik tertentu kapal (x). Pada awal aorta, amplitudo gelombang Р 0, maks sama dengan perbedaan antara tekanan sistolik (Р С) dan diastolik (Р D): Р 0, maks = Р С - Р D. Atenuasi gelombang amplitudo gelombang pulsa selama perambatannya di sepanjang pembuluh dapat diwakili oleh ketergantungan:

dimana β adalah koefisien atenuasi, yang meningkat dengan menurunnya radius kapal.

Kecepatan perambatan gelombang pulsa, diukur secara eksperimental, adalah » 6 - 8 m / s, yaitu 20 - 30 kali lebih besar dari kecepatan pergerakan partikel darah = 0,3 - 0,5 m / s. Selama waktu pengusiran darah dari ventrikel (waktu sistol) t s \u003d 0,3 s, gelombang pulsa memiliki waktu untuk merambat ke jarak jauh

L p \u003d t s "2m,

yaitu, untuk menutupi semua pembuluh besar - aorta dan arteri. Ini berarti bahwa bagian depan gelombang nadi akan mencapai ekstremitas sebelum penurunan tekanan di aorta dimulai.

Penentuan eksperimental kecepatan gelombang pulsa adalah dasar untuk mendiagnosis keadaan pembuluh darah. Seiring bertambahnya usia, elastisitas pembuluh darah meningkat 2-3 kali lipat, akibatnya kecepatan gelombang nadi juga meningkat.

Seperti yang jelas dari eksperimen dan dari gagasan umum tentang kerja jantung, gelombang nadi tidak sinusoidal.

(harmonik) (Gbr. 2.9).

1 - arteri setelah melewati 2 - melewati arteri

gelombang pulsa di depan gelombang pulsa

3 - gelombang pulsa di arteri 4 - penurunan tekanan darah tinggi

Beras. 2.9. Profil arteri selama lewatnya gelombang pulsa.

Kecepatan gelombang pulsa di kapal besar tergantung pada parameternya sebagai berikut (rumus Moens-Korteweg):

, di mana E adalah modulus elastisitas (modulus Young); ρ adalah kerapatan zat bejana; h adalah ketebalan dinding bejana; d adalah diameter kapal.

Sangat menarik untuk membandingkan rumus ini dengan ekspresi kecepatan rambat suara dalam batang tipis:

, E - modulus Young; ρ - kerapatan zat batang

Pada manusia, seiring bertambahnya usia, modulus elastisitas pembuluh darah meningkat, oleh karena itu kecepatan gelombang nadi juga meningkat.

Bersamaan dengan gelombang pulsa dalam sistem "pembuluh darah", gelombang suara juga dapat merambat, yang kecepatannya sangat tinggi dibandingkan dengan kecepatan pergerakan partikel darah dan kecepatan gelombang pulsa. Jadi, dalam sistem pembuluh darah, tiga proses pergerakan utama dapat dibedakan:

1) pergerakan partikel darah ( = 0,5 m/s);

2) perambatan gelombang pulsa (~ 10 m/dtk);

3) perambatan gelombang suara (~ 1500 m/s).

Aliran darah di arteri biasanya laminar, dengan sedikit turbulensi yang terjadi di dekat katup. Dalam patologi, ketika viskositas kurang dari normal, bilangan Reynolds dapat melebihi nilai kritis dan pergerakannya akan menjadi turbulen. Aliran turbulen dikaitkan dengan konsumsi energi tambahan selama pergerakan cairan, yang dalam kasus darah menyebabkan kerja jantung tambahan.

Kebisingan yang dihasilkan oleh aliran darah turbulen dapat digunakan untuk mendiagnosa penyakit. Kebisingan ini terdengar di arteri brakialis saat mengukur tekanan darah menggunakan metode suara Korotkoff.

Aliran udara di rongga hidung biasanya laminar. Namun, dengan peradangan atau kelainan lainnya, itu bisa menjadi turbulen, yang memerlukan kerja tambahan dari otot pernapasan.

Peralihan dari aliran laminar ke aliran turbulen tidak hanya terjadi pada aliran dalam pipa (saluran), tetapi merupakan karakteristik dari hampir semua aliran fluida kental. Secara khusus, aliran fluida di sekitar profil kapal atau kapal selam, badan ikan atau sayap pesawat terbang atau burung juga dicirikan oleh transisi laminar-turbulen, sedangkan karakteristik ukuran badan yang ramping dan konstan tergantung pada bentuk tubuh harus disubstitusi ke dalam formula.

Informasi serupa.

Kecepatan rambat ultrasound dalam beton berkisar antara 2800 hingga 4800 m/s, tergantung pada struktur dan kekuatannya (Tabel 2.2.2).

Tabel 2.2.2

Bahan	ρ, g/cm3	ay p p , m/s

Baja	7.8
Duralumin	2.7
Tembaga	8.9
plexiglass	1.18
Kaca	3.2
Udara	1,29x10-3
Air	1.00
Mentransfer minyak	0.895
Parafin	0.9
Karet	0.9
Granit	2.7
Marmer	2.6
Beton (lebih dari 30 hari)	2.3-2.45	2800-4800
Bata:
silikat	1.6-2.5	1480-3000
tanah liat	1.2-2.4	1320-2800
Larutan:
semen	1.8-2.2	1930-3000
jeruk nipis	1.5-2.1	1870-2300

Mengukur kecepatan seperti itu di area yang relatif kecil (rata-rata 0,1-1 m) adalah masalah teknis yang relatif kompleks yang hanya dapat diselesaikan dengan pengembangan elektronik radio tingkat tinggi. Dari semua metode yang ada untuk mengukur kecepatan rambat ultrasound, dalam hal kemungkinan penerapannya untuk pengujian bahan bangunan, berikut ini dapat dibedakan:

Metode interferometer akustik;

metode resonansi;

Metode gelombang perjalanan;

metode impuls.

Untuk mengukur kecepatan ultrasound pada beton, metode pulsa paling banyak digunakan. Ini didasarkan pada pengiriman berulang pulsa ultrasonik pendek dengan laju pengulangan 30-60 Hz ke dalam beton dan mengukur waktu perambatan pulsa ini pada jarak tertentu, yang disebut dasar bunyi, mis.

Oleh karena itu, untuk menentukan kecepatan ultrasound, perlu diukur jarak yang ditempuh oleh pulsa (dasar bunyi), dan waktu yang diperlukan ultrasound untuk merambat dari tempat pancaran ke penerimaan. Basis suara dapat diukur dengan perangkat apa pun dengan akurasi 0,1 mm. Waktu propagasi ultrasound di sebagian besar perangkat modern diukur dengan mengisi gerbang elektronik dengan pulsa penghitung frekuensi tinggi (hingga 10 MHz), yang awalnya sesuai dengan saat pulsa dipancarkan, dan ujungnya sesuai dengan saat pulsa itu tiba di penerima. Diagram fungsional yang disederhanakan dari perangkat semacam itu ditunjukkan pada gambar. 2.2.49.

Skema bekerja sebagai berikut. Osilator master 1 menghasilkan pulsa listrik dengan frekuensi 30 hingga 50 Hz, tergantung pada desain perangkat, dan memulai generator tegangan tinggi 2, yang menghasilkan pulsa listrik pendek dengan amplitudo 100 V. Pulsa ini masuk ke emitor , di mana, menggunakan efek piezoelektrik, mereka diubah menjadi paket ( dari 5 hingga 15 buah) getaran mekanis dengan frekuensi 60-100 kHz dan dimasukkan melalui pelumasan akustik ke dalam produk yang dikontrol. Pada saat yang sama, gerbang elektronik terbuka, yang diisi dengan pulsa penghitung, dan pemindai dipicu, pergerakan berkas elektron di sepanjang layar tabung sinar katoda (CRT) dimulai.

Beras. 2.2.49. Diagram fungsional yang disederhanakan dari perangkat ultrasonik:

1 - generator utama; 2 - generator impuls listrik tegangan tinggi; 3 - pemancar pulsa ultrasonik; 4 - produk yang dikontrol; 5 - penerima; 6 - penguat; 7 - generator formasi gerbang; 8 - generator penghitungan pulsa; 9 - pemindai; 10 - indikator; 11 - prosesor; 12 - blok masukan koefisien; 13 - indikator nilai digital t,V,R

Gelombang kepala dari sekumpulan osilasi mekanis ultrasonik, setelah melewati produk terkontrol dengan panjang L, sambil menghabiskan waktu t, memasuki penerima 5, di mana ia diubah menjadi sekumpulan impuls listrik.

Semburan pulsa yang masuk diperkuat di amplifier 6 dan memasuki pemindai vertikal untuk kontrol visual pada layar CRT, dan pulsa pertama dari semburan ini menutup gerbang, menghentikan akses penghitungan pulsa. Dengan demikian, gerbang elektronik terbuka untuk menghitung pulsa dari saat getaran ultrasonik dipancarkan hingga saat mereka tiba di penerima, yaitu. waktu t. Selanjutnya counter menghitung jumlah pulsa pencacah yang memenuhi gate, dan hasilnya ditampilkan pada indikator 13.

Beberapa perangkat modern, seperti "Pulsar-1.1", memiliki prosesor dan unit input koefisien, dengan bantuan persamaan analitik dari ketergantungan "kecepatan-kekuatan" diselesaikan, dan waktu t, kecepatan V dan kekuatan beton R ditampilkan pada layar digital.

Untuk mengukur kecepatan propagasi ultrasound pada beton dan bahan bangunan lainnya di tahun 80-an, perangkat ultrasonik UKB-1M, UK-10P, UK-10PM, UK-10PMS, UK-12P, UF-90PTs, Beton-5 diproduksi secara massal , yang direkomendasikan sendiri dengan baik.

Pada ara. 2.2.50 menunjukkan tampilan umum perangkat UK-10PMS.

Beras. 2.2.50. Perangkat ultrasonik UK-10PMS

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan rambat gelombang ultrasonik dalam beton

Semua bahan di alam dapat dibagi menjadi dua kelompok besar, relatif homogen dan dengan tingkat heterogenitas atau heterogenitas yang tinggi. Bahan yang relatif homogen termasuk bahan seperti gelas, air suling dan bahan lain dengan kerapatan konstan dalam kondisi normal dan tidak adanya inklusi udara. Bagi mereka, kecepatan perambatan ultrasound dalam kondisi normal hampir konstan. Dalam bahan heterogen, yang mencakup sebagian besar bahan bangunan, termasuk beton, struktur internal, interaksi partikel mikro dan elemen penyusun besar tidak konstan baik dalam volume maupun waktu. Strukturnya meliputi pori mikro dan makro, retakan, yang bisa kering atau terisi air.

Pengaturan timbal balik partikel besar dan kecil juga tidak stabil. Semua ini mengarah pada fakta bahwa kepadatan dan kecepatan rambat ultrasound di dalamnya tidak konstan dan berfluktuasi dalam rentang yang luas. Di meja. 2.2.2 menunjukkan nilai densitas ρ dan kecepatan rambat ultrasound V untuk beberapa material.

Selanjutnya, kita akan mempertimbangkan bagaimana perubahan parameter beton seperti kekuatan, komposisi dan jenis agregat kasar, jumlah semen, kelembaban, suhu dan adanya tulangan mempengaruhi kecepatan rambat gelombang ultrasonik dalam beton. Pengetahuan ini diperlukan untuk penilaian obyektif tentang kemungkinan pengujian kekuatan beton dengan metode ultrasonik, serta untuk menghilangkan sejumlah kesalahan dalam kontrol yang terkait dengan perubahan faktor-faktor tersebut.

Pengaruh kekuatan beton

Studi eksperimental menunjukkan bahwa dengan peningkatan kekuatan beton, kecepatan gelombang ultrasonik meningkat.

Ini dijelaskan oleh fakta bahwa nilai kecepatan, serta nilai kekuatan, tergantung pada kondisi ikatan intrastruktural.

Seperti dapat dilihat dari grafik (Gbr. 2.2.51), ketergantungan "kecepatan-kekuatan" untuk beton dari berbagai komposisi tidak konstan, sehingga faktor-faktor lain, selain kekuatan, juga mempengaruhi ketergantungan ini.

Beras. 2.2.51. Hubungan antara kecepatan ultrasonik V dan kekuatan R c untuk beton dengan berbagai komposisi

Sayangnya, beberapa faktor lebih memengaruhi kecepatan ultrasound daripada kekuatan, yang merupakan salah satu kelemahan serius dari metode ultrasonik.

Jika kita mengambil beton dengan komposisi konstan, dan mengubah kekuatannya dengan mengadopsi W / C yang berbeda, maka pengaruh faktor lain akan konstan, dan kecepatan ultrasonik hanya akan berubah dari kekuatan beton. Dalam hal ini, ketergantungan "kecepatan-kekuatan" akan menjadi lebih pasti (Gbr. 2.2.52).

Beras. 2.2.52. Ketergantungan "kecepatan-kekuatan" untuk komposisi beton yang konstan, diperoleh di pabrik barang beton No. 1 di Samara

Pengaruh jenis dan merek semen

Membandingkan hasil pengujian beton pada semen Portland biasa dengan semen lainnya, dapat disimpulkan bahwa komposisi mineralogi memiliki pengaruh yang kecil terhadap ketergantungan “kecepatan-kekuatan”. Pengaruh utama diberikan oleh kandungan trikalsium silikat dan kehalusan penggilingan semen. Faktor yang lebih penting yang mempengaruhi hubungan "kecepatan-kekuatan" adalah konsumsi semen per 1 m 3 beton, yaitu. dosisnya. Dengan peningkatan jumlah semen dalam beton, kecepatan ultrasonik meningkat lebih lambat dari pada kekuatan mekanik beton.

Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa ketika melewati beton, ultrasound merambat baik di agregat kasar maupun di bagian mortar yang menghubungkan butiran agregat, dan kecepatannya lebih tergantung pada kecepatan rambat di agregat kasar. Namun, kekuatan beton terutama bergantung pada kekuatan komponen mortar. Pengaruh jumlah semen terhadap kekuatan beton dan kecepatan ultrasound ditunjukkan pada gambar. 2.2.53.

Beras. 2.2.53. Pengaruh takaran semen terhadap ketergantungan

"kecepatan-kekuatan"

1 - 400 kg / m3; 2 - 350 kg / m3; 3 - 300 kg / m3; 4 - 250 kg / m3; 5 - 200 kg/m3

Pengaruh rasio air-semen

Dengan penurunan W / C, kepadatan dan kekuatan beton meningkat, kecepatan gelombang ultrasonik meningkat. Dengan peningkatan W / C, hubungan terbalik diamati. Akibatnya, perubahan W / C tidak menimbulkan penyimpangan yang signifikan dalam ketergantungan "kekuatan-kecepatan" yang ditetapkan. Oleh karena itu, saat membuat kurva kalibrasi untuk mengubah kekuatan beton, disarankan untuk menggunakan W / C yang berbeda.

Lihat PengaruhDan jumlah agregat kasar

Jenis dan jumlah bahan pengisi kasar berdampak signifikan pada perubahan ketergantungan "kecepatan-kekuatan". Kecepatan ultrasonik dalam agregat, terutama seperti kuarsa, basal, batu kapur keras, granit, jauh lebih tinggi daripada kecepatan perambatannya dalam beton.

Jenis dan jumlah agregat kasar juga mempengaruhi kekuatan beton. Secara umum diterima bahwa semakin kuat agregat, semakin tinggi kekuatan betonnya. Namun terkadang Anda harus menghadapi fenomena seperti itu ketika menggunakan batu pecah yang kurang tahan lama, tetapi dengan permukaan yang kasar, memungkinkan Anda mendapatkan beton dengan nilai Re yang lebih tinggi daripada menggunakan kerikil yang tahan lama, tetapi dengan permukaan yang halus.

Dengan sedikit perubahan konsumsi batu pecah, kekuatan beton sedikit berubah. Pada saat yang sama, perubahan jumlah pengisi kasar seperti itu memiliki pengaruh besar pada kecepatan ultrasound.

Saat beton jenuh dengan batu pecah, nilai kecepatan ultrasonik meningkat. Jenis dan jumlah agregat kasar mempengaruhi hubungan "kecepatan - kekuatan" lebih dari faktor lainnya (Gambar 2.2.54 - 2.2.56)

Beras. 2.2.54. Pengaruh kehadiran agregat kasar pada ketergantungan "kecepatan-kekuatan":

1 - batu semen; 2 - beton dengan ukuran agregat hingga 30 mm

Beras. 2.2.55. Ketergantungan "kecepatan-kekuatan" untuk beton dengan kehalusan agregat yang berbeda: 1-1 mm; 2-3 mm; 3-7 mm; 4-30 mm

Beras. 2.2.56. Ketergantungan "kecepatan-kekuatan" untuk beton dengan pengisi dari:

1-batupasir; 2-batu kapur; 3-granit; 4-basal

Terlihat dari grafik bahwa peningkatan jumlah batu pecah per satuan volume beton atau peningkatan kecepatan ultrasound di dalamnya menyebabkan peningkatan kecepatan ultrasound pada beton lebih intensif daripada kekuatannya.

Pengaruh kelembaban dan suhu

Kadar air beton memiliki efek ambigu pada kekuatan dan kecepatan ultrasoniknya. Dengan peningkatan kadar air beton, kekuatan tekan menurun karena perubahan ikatan antar kristal, tetapi kecepatan ultrasound meningkat, karena pori-pori udara dan celah mikro terisi air, A lebih cepat di air daripada di udara.

Suhu beton dalam kisaran 5-40 ° C praktis tidak berpengaruh pada kekuatan dan kecepatan, tetapi peningkatan suhu beton yang mengeras di luar kisaran yang ditentukan menyebabkan penurunan kekuatan dan kecepatannya karena peningkatan internal microcracks.

Pada suhu negatif, kecepatan ultrasound meningkat karena transformasi air yang tidak terikat menjadi es. Oleh karena itu, tidak disarankan untuk menentukan kekuatan beton dengan metode ultrasonik pada suhu negatif.

Perbanyakan ultrasound dalam beton

Beton dalam strukturnya merupakan material heterogen, yang meliputi bagian mortar dan agregat kasar. Bagian mortar, pada gilirannya, adalah batu semen yang dikeraskan dengan masuknya partikel pasir kuarsa.

Bergantung pada tujuan beton dan karakteristik kekuatannya, rasio antara semen, pasir, batu pecah, dan air bervariasi. Selain memastikan kekuatan, komposisi beton bergantung pada teknologi pembuatan produk beton bertulang. Misalnya, dengan teknologi produksi kaset, diperlukan plastisitas campuran beton yang lebih besar, yang dicapai dengan peningkatan konsumsi semen dan air. Dalam hal ini, bagian mortar dari beton bertambah.

Dalam kasus teknologi bangku, terutama untuk pengupasan segera, digunakan campuran kaku dengan konsumsi semen yang berkurang.

Volume relatif agregat kasar dalam hal ini meningkat. Akibatnya, dengan karakteristik kekuatan beton yang sama, komposisinya dapat bervariasi dalam batas yang luas. Pembentukan struktur beton dipengaruhi oleh teknologi pembuatan produk: kualitas pencampuran campuran beton, pengangkutannya, pemadatan, perlakuan panas dan kelembaban selama pengerasan. Dari sini dapat disimpulkan bahwa sifat beton yang dikeraskan dipengaruhi oleh sejumlah besar faktor, dan pengaruhnya ambigu dan bersifat acak. Ini menjelaskan tingginya tingkat heterogenitas beton baik dalam komposisi maupun sifat-sifatnya. Heterogenitas dan sifat beton yang berbeda juga tercermin dalam karakteristik akustiknya.

Saat ini, meskipun banyak upaya, skema terpadu dan teori penyebaran ultrasound melalui beton belum dikembangkan, yang dijelaskan oleh ) Pertama-tama, adanya banyak faktor di atas yang mempengaruhi kekuatan dan sifat akustik beton dengan berbagai cara. Kondisi ini diperparah dengan belum adanya pembangunan teori umum propagasi getaran ultrasonik melalui bahan dengan derajat yang tinggi heterogenitas. Ini adalah satu-satunya alasan mengapa kecepatan ultrasonik dalam beton ditentukan untuk bahan homogen dengan rumus

di mana L adalah jalur yang dilalui oleh ultrasound, m (basis);

t adalah waktu yang dihabiskan untuk melewati jalur ini, μs.

Mari kita pertimbangkan secara lebih rinci skema perambatan ultrasound berdenyut melalui beton seperti melalui bahan yang tidak homogen. Tetapi pertama-tama, kami akan membatasi area di mana alasan kami akan valid dengan mempertimbangkan komposisi campuran beton, yang paling umum di pabrik beton bertulang dan lokasi konstruksi yang terdiri dari semen, pasir sungai, agregat kasar, dan air. Dalam hal ini, kita akan mengasumsikan bahwa kekuatan agregat kasar lebih tinggi daripada kekuatan beton. Ini benar bila menggunakan batu kapur, marmer, granit, dolomit, dan batuan lain dengan kekuatan sekitar 40 MPa sebagai agregat kasar. Mari kita asumsikan secara kondisional bahwa beton yang mengeras terdiri dari dua komponen: bagian mortar yang relatif homogen dengan kerapatan ρ dan kecepatan V dan agregat kasar dengan ρ dan V .

Mengingat asumsi dan batasan di atas, beton keras dapat dianggap sebagai media padat dengan impedansi akustik:

Mari kita perhatikan skema perambatan gelombang ultrasonik kepala dari emitor 1 ke penerima 2 melalui beton keras dengan ketebalan L (Gbr. 2.2.57).

Beras. 2.2.57. Skema perambatan gelombang ultrasonik kepala

dalam beton:

1 - emitor; 2 - penerima; 3 - lapisan kontak; 4 - perambatan gelombang dalam butiran; 5 - perambatan gelombang di bagian solusi

Gelombang ultrasonik kepala dari emitor 1 pertama-tama memasuki lapisan kontak 3 yang terletak di antara permukaan radiasi dan beton. Untuk melewati lapisan kontak gelombang ultrasonik, itu harus diisi dengan cairan atau pelumas konduktif, yang paling sering digunakan sebagai vaseline teknis. Setelah melewati lapisan kontak (dalam waktu t 0), gelombang ultrasonik sebagian dipantulkan ke arah yang berlawanan, dan sisanya akan memasuki beton. Semakin tipis lapisan kontak dibandingkan dengan panjang gelombang, semakin kecil bagian gelombang yang akan dipantulkan.

Memasuki ketebalan beton, gelombang kepala akan mulai merambat di bagian mortar beton di area yang sesuai dengan diameter emitor. Setelah melewati jarak tertentu Δ l 1, setelah waktu Δ T 1 gelombang head di area tertentu akan bertemu dengan satu atau lebih butiran agregat kasar, sebagian dipantulkan darinya, dan sebagian besar akan masuk ke dalam butiran dan mulai merambat di dalamnya. Di antara butiran, gelombang akan terus merambat melalui bagian larutan.

Mempertimbangkan kondisi yang diterima bahwa kecepatan ultrasonik pada bahan pengisi kasar lebih besar daripada di bagian mortar, jarak d sama dengan nilai rata-rata diameter batu pecah, gelombang yang merambat melalui butiran dengan kecepatan V 2 akan menjadi yang pertama lewat, dan gelombang yang telah melewati bagian mortar akan tertunda .

Setelah melewati butiran agregat kasar pertama, gelombang akan mendekati antarmuka dengan bagian mortar, sebagian dipantulkan, dan sebagian memasukinya. Dalam hal ini, butiran yang dilalui gelombang kepala dapat dianggap lebih jauh sebagai sumber bola dasar dari radiasi gelombang ultrasonik ke bagian mortar beton, yang dapat diterapkan dengan prinsip Huygens.

Setelah melewati solusi jarak minimum antara butiran tetangga, gelombang kepala akan memasukinya dan mulai merambat melaluinya, mengubahnya menjadi sumber dasar berikutnya. Jadi, setelah waktu t, setelah melewati seluruh ketebalan beton L dan lapisan kontak kedua 3, gelombang kepala akan masuk ke penerima 2, di mana ia akan diubah menjadi sinyal listrik.

Ini mengikuti dari skema yang dipertimbangkan bahwa gelombang kepala dari emitor 1 ke penerima 2 merambat di sepanjang jalur yang melewati butiran agregat kasar dan bagian mortar yang menghubungkan butiran ini, dan jalur ini ditentukan dari kondisi waktu minimum yang dihabiskan t .

Maka waktu t adalah

di mana waktu yang dihabiskan untuk melewati bagian mortar yang menghubungkan butiran;

Waktu yang dibutuhkan untuk melewati butiran. Jalur L yang dilalui oleh ultrasound sama dengan

dimana: adalah jalur total yang ditempuh oleh gelombang kepala melalui bagian mortar;

Jalur total yang dilalui oleh gelombang kepala melalui butiran.

Jarak total L yang akan dilalui gelombang haluan mungkin lebih besar daripada jarak geometris antara pemancar dan penerima, karena gelombang merambat sepanjang jalur kecepatan maksimum, dan bukan sepanjang jarak geometrik minimum.

Waktu yang dibutuhkan oleh USG untuk melewati lapisan kontak harus dikurangi dari total waktu yang diukur.

Gelombang yang mengikuti gelombang kepala juga merambat di sepanjang jalur dengan kecepatan maksimum, tetapi selama pergerakannya akan menghadapi gelombang pantulan dari antarmuka antara butiran agregat kasar dan bagian mortar. Jika diameter butiran sama dengan panjang gelombang atau setengahnya, maka resonansi akustik dapat terjadi di dalam butiran. Pengaruh interferensi dan resonansi dapat diamati pada analisis spektral paket gelombang ultrasonik yang ditransmisikan melalui beton dengan ukuran agregat yang berbeda.

Skema propagasi gelombang kepala USG berdenyut yang dipertimbangkan di atas hanya berlaku untuk beton dengan sifat-sifat yang ditunjukkan pada awal bagian, yaitu. kekuatan mekanik dan kecepatan rambat gelombang ultrasonik dalam bahan dari mana butiran agregat kasar diperoleh melebihi kekuatan dan kecepatan di bagian mortar beton. Sifat-sifat tersebut dimiliki oleh sebagian besar beton yang digunakan di pabrik beton bertulang dan lokasi konstruksi, yang menggunakan batu pecah dari batu kapur, marmer, granit. Untuk beton tanah liat yang diperluas, beton busa, beton dengan pengisi tufa, skema perambatan ultrasonik mungkin berbeda.

Validitas skema yang dipertimbangkan dikonfirmasi oleh eksperimen. Jadi, dari Gambar. 2.2.54 dapat dilihat bahwa ketika sejumlah batu pecah ditambahkan ke bagian semen, kecepatan ultrasonik meningkat dengan sedikit peningkatan (dan terkadang penurunan) kekuatan beton.

Pada ara. 2.2.56 terlihat bahwa dengan peningkatan kecepatan ultrasound pada material agregat kasar, kecepatannya pada beton meningkat.

Peningkatan kecepatan beton dengan agregat yang lebih besar (Gbr. 2.2.55) juga dijelaskan oleh skema ini, karena dengan peningkatan diameter, jalur ultrasound melalui bahan agregat memanjang.

Skema propagasi ultrasound yang diusulkan akan memungkinkan untuk menilai secara objektif kemampuan metode ultrasonik untuk deteksi cacat dan kontrol kekuatan beton.

Bagian fisika ultrasound cukup lengkap tercakup dalam sejumlah monograf modern tentang ekografi. Kami hanya akan fokus pada beberapa sifat ultrasound, tanpa pengetahuan yang tidak mungkin untuk memahami proses memperoleh pencitraan ultrasound.

Kecepatan ultrasound dan ketahanan gelombang spesifik jaringan manusia (menurut V.N. Demidov)

Gelombang ultrasonik, setelah mencapai batas dua media, dapat dipantulkan atau melangkah lebih jauh. Koefisien pantulan ultrasound bergantung pada perbedaan resistansi ultrasonik pada antarmuka antara media: semakin besar perbedaan ini, semakin kuat tingkat pantulannya. Derajat pantulan bergantung pada sudut datangnya sinar pada antarmuka media: semakin besar sudut mendekati garis lurus, semakin kuat derajat pantulannya.

Dengan demikian, mengetahui hal ini, dimungkinkan untuk menemukan frekuensi ultrasonik yang optimal, yang memberikan resolusi maksimum dengan daya tembus yang cukup.

Prinsip dasar yang menjadi dasar pengoperasian peralatan diagnostik ultrasonik, - Ini menyebar Dan refleksi USG.

Prinsip pengoperasian perangkat ultrasound diagnostik adalah untuk pantulan getaran ultrasonik dari antarmuka jaringan dengan nilai resistensi akustik tertentu. Dipercayai bahwa pantulan gelombang ultrasonik pada antarmuka terjadi ketika perbedaan antara kerapatan akustik media tidak kurang dari 1%. Besarnya pantulan gelombang suara bergantung pada perbedaan densitas akustik pada antarmuka antar media, dan derajat pantulan bergantung pada sudut datangnya pancaran ultrasonik.

Mendapatkan getaran ultrasonik

Produksi getaran ultrasonik didasarkan pada efek piezoelektrik langsung dan terbalik, yang intinya terletak pada kenyataan bahwa ketika muatan listrik dibuat pada permukaan permukaan kristal, yang terakhir mulai menyusut dan meregang. Keuntungan transduser piezoelektrik adalah kemampuan sumber ultrasonik untuk berfungsi sebagai penerima secara bersamaan.

Diagram struktur sensor ultrasonik

Sensor berisi piezocrystal, yang permukaannya dipasang elektroda. Di belakang kristal terdapat lapisan zat yang menyerap gelombang ultrasonik, yang merambat ke arah yang berlawanan dengan yang dibutuhkan. Ini meningkatkan kualitas sinar ultrasonik yang dihasilkan. Biasanya, pancaran ultrasonik yang dihasilkan oleh transduser memiliki daya maksimum di tengah, dan berkurang di bagian tepi, akibatnya resolusi ultrasound berbeda di tengah dan di sekitar pinggiran. Di tengah balok, Anda selalu bisa mendapatkan pantulan yang stabil dari objek yang lebih dan kurang padat, sedangkan di pinggiran balok, objek yang kurang padat dapat dipantulkan, dan objek yang lebih padat dapat dipantulkan sebagai objek yang kurang padat.

Bahan piezoelektrik modern memungkinkan transduser untuk mengirim dan menerima ultrasound pada rentang frekuensi yang luas. Dimungkinkan untuk mengontrol bentuk spektrum sinyal akustik, membuat dan mempertahankan bentuk gelombang Gaussian yang lebih tahan terhadap distorsi pita frekuensi dan offset frekuensi tengah.

Dalam desain perangkat ultrasonik terbaru, resolusi tinggi dan kejernihan gambar disediakan dengan menggunakan sistem fokus dinamis dan filter gema broadband untuk memfokuskan sinar ultrasonik yang masuk dan keluar melalui komputer mikro. Dengan cara ini, profil ideal dan peningkatan pancaran ultrasonografi dan karakteristik resolusi lateral gambar struktur dalam yang diperoleh dengan pemindaian sektor dipastikan. Parameter fokus diatur menurut frekuensi dan jenis sensor. Filter gema broadband memberikan resolusi optimal dengan frekuensi yang sangat cocok untuk menyerap gema jaringan lunak. Penggunaan sensor multi-elemen kepadatan tinggi membantu menghilangkan gema palsu akibat difraksi samping dan belakang.

Saat ini di dunia terdapat persaingan sengit antar perusahaan untuk menciptakan sistem visual berkualitas tinggi yang memenuhi persyaratan tertinggi.

Secara khusus, Acuson Corporation telah menetapkan standar khusus untuk kualitas gambar dan variasi klinis, dan telah mengembangkan Platform 128 XP™, modul dasar untuk peningkatan berkelanjutan yang memungkinkan dokter memperluas cakupan penelitian klinis berdasarkan kebutuhan.

Platform menggunakan 128 saluran elektronik independen yang dapat digunakan secara bersamaan untuk transmisi dan penerimaan, memberikan resolusi spasial yang luar biasa, kontras jaringan dan keseragaman gambar di seluruh bidang pandang.

Instrumen diagnostik ultrasound dibagi menjadi tiga kelas: satu dimensi, dua dimensi dan tiga dimensi.

Dalam pemindai satu dimensi, informasi tentang suatu objek disajikan dalam satu dimensi di sepanjang kedalaman objek, dan gambar direkam sebagai puncak vertikal. Amplitudo dan bentuk puncak digunakan untuk menilai sifat struktural jaringan dan kedalaman area pantulan sinyal gema. Jenis perangkat ini digunakan dalam eko-ensefalografi untuk menentukan perpindahan struktur garis tengah otak dan formasi volumetrik (cair dan padat), dalam oftalmologi - untuk menentukan ukuran mata, keberadaan tumor dan benda asing, di echopulsography - untuk mempelajari denyut arteri karotis dan vertebral di leher dan cabang intrakranialnya, dll. Untuk tujuan ini, frekuensi 0,88-1,76 MHz digunakan.

pemindai 2D

pemindai 2D dibagi menjadi pemindaian manual dan perangkat pemindaian waktu-nyata.

Saat ini, untuk mempelajari struktur permukaan dan organ dalam, hanya instrumen waktu nyata yang digunakan, di mana informasi terus dipantulkan di layar, yang memungkinkan untuk memantau keadaan organ secara dinamis, terutama saat mempelajari struktur yang bergerak. Frekuensi pengoperasian perangkat ini adalah dari 0,5 hingga 10,0 MHz.

Dalam praktiknya, sensor dengan frekuensi 2,5 hingga 8 MHz lebih sering digunakan.

pemindai 3D

Untuk penggunaannya, kondisi tertentu diperlukan:

- adanya formasi yang berbentuk bulat atau berkontur dengan baik;

- adanya formasi struktural yang terletak di ruang cairan (janin di dalam rahim, bola mata, batu di kantong empedu, benda asing, polip di perut atau usus yang berisi cairan, usus buntu dengan latar belakang cairan radang, serta semua rongga perut organ dengan latar belakang cairan asites );

- formasi struktural menetap (bola mata, prostat, dll.).

Dengan demikian, dengan mempertimbangkan persyaratan ini, pemindai tiga dimensi dapat berhasil digunakan untuk penelitian di bidang kebidanan, dengan patologi volume rongga perut untuk diferensiasi yang lebih akurat dari struktur lain, dalam urologi untuk memeriksa prostat guna membedakan penetrasi struktural dari kapsul, dalam oftalmologi, kardiologi, neurologi dan angiologi.

Karena kerumitan penggunaan, tingginya biaya peralatan, adanya banyak kondisi dan batasan, mereka jarang digunakan saat ini. Namun pemindaian 3D — ini adalah echography masa depan.

Ekografi Doppler

Prinsip sonografi Doppler adalah frekuensi sinyal ultrasonik, ketika dipantulkan dari objek bergerak, berubah secara proporsional dengan kecepatannya dan bergantung pada frekuensi ultrasound dan sudut antara arah rambat ultrasound dan arah aliran. Metode ini telah berhasil diterapkan dalam kardiologi.

Metode ini juga menarik untuk penyakit dalam karena kemampuannya untuk memberikan informasi yang dapat dipercaya tentang keadaan pembuluh darah organ dalam tanpa memasukkan zat kontras ke dalam tubuh.

Ini lebih sering digunakan dalam pemeriksaan komprehensif pasien dengan dugaan hipertensi portal pada tahap awal, dalam menentukan tingkat keparahan gangguan sirkulasi portal, menentukan tingkat dan penyebab blokade pada sistem vena portal, dan juga untuk mempelajari perubahan dalam darah portal. mengalir pada pasien dengan sirosis hati saat memberikan obat (beta-blocker, ACE inhibitor, dll.).

Semua perangkat dilengkapi dengan dua jenis sensor ultrasonik: elektromekanis dan elektronik. Kedua jenis sensor, tetapi lebih sering elektronik, memiliki modifikasi untuk digunakan berbagai bidang obat dalam pemeriksaan orang dewasa dan anak-anak.

DI DALAM versi klasik 4 metode pemindaian elektronik diterapkan secara real time : sektor, linier, cembung dan trapesium, yang masing-masing dicirikan oleh ciri-ciri khusus dalam kaitannya dengan bidang pengamatan. Peneliti dapat memilih metode pemindaian tergantung pada tugas sebelum dia dan lokasi.

Pemindaian Sektor

Keuntungan:

- bidang pandang yang luas saat memeriksa area yang dalam.

Area aplikasi:

– studi kraniologis bayi baru lahir melalui fontanel besar;

– studi kardiologis;

- pemeriksaan perut umum organ panggul (terutama dalam ginekologi dan studi prostat), organ sistem retroperitoneal.

Pemindaian garis

Keuntungan:

- bidang pandang yang luas saat memeriksa area tubuh yang dangkal;

- resolusi tinggi dalam mempelajari area dalam tubuh karena penggunaan sensor multi-elemen;

Area aplikasi:

— struktur permukaan;

— kardiologi;

- pemeriksaan organ panggul dan daerah perirenal;

- dalam kebidanan.

Pemindaian cembung

Keuntungan:

- area kontak kecil dengan permukaan tubuh pasien;

- bidang observasi yang luas dalam studi area yang dalam.

Area aplikasi:

- pemeriksaan abdomen secara umum.

Pemindaian Trapesium

Keuntungan:

- bidang pengamatan yang luas saat memeriksa dekat dengan permukaan tubuh dan organ yang terletak sangat dalam;

- identifikasi bagian tomografi yang mudah.

Area aplikasi:

- pemeriksaan perut umum;

- kebidanan dan ginekologi.

Selain metode pemindaian klasik yang diterima secara umum, desain perangkat terbaru menggunakan teknologi yang memungkinkannya untuk dilengkapi secara kualitatif.

Format pemindaian vektor

Keuntungan:

— dengan akses dan pemindaian terbatas dari ruang interkostal, ini memberikan karakteristik akustik dengan apertur sensor minimum. Format pencitraan vektor memberikan tampilan yang lebih luas di bidang dekat dan jauh.

Cakupannya sama dengan pemindaian sektor.

Memindai dalam mode pemilihan area zoom

Ini adalah pemindaian khusus area minat yang dipilih oleh operator untuk meningkatkan konten informasi akustik gambar dalam mode Doppler dua dimensi dan warna. Area minat yang dipilih ditampilkan dengan penggunaan penuh garis akustik dan raster. Peningkatan kualitas gambar dinyatakan dalam kerapatan garis dan piksel yang optimal, resolusi yang lebih tinggi, frekuensi gambar yang lebih tinggi, dan gambar yang lebih besar.

Dengan bagian normal, informasi akustik yang sama tetap ada, sedangkan dengan format pemilihan zona zoom RES biasa, perbesaran gambar dengan peningkatan resolusi dan lebih banyak informasi diagnostik tercapai.

Visualisasi Multi-Hertz

Bahan piezoelektrik broadband menyediakan sensor modern dengan kemampuan untuk beroperasi pada rentang frekuensi yang luas; memberikan kemampuan untuk memilih frekuensi tertentu dari pita lebar frekuensi yang tersedia di sensor dengan tetap menjaga keseragaman gambar. Teknologi ini memungkinkan Anda mengubah frekuensi sensor hanya dengan menekan satu tombol, tanpa membuang waktu untuk mengganti sensor. Dan ini berarti bahwa satu sensor setara dengan dua atau tiga karakteristik tertentu, yang meningkatkan nilai dan keserbagunaan klinis dari sensor (Acuson, Siemens).

Informasi ultrasonik yang diperlukan dalam instruksi perangkat terbaru dapat dibekukan dalam mode yang berbeda: mode B, mode 2B, mode 3D, mode B + B, mode 4B, mode M dan didaftarkan menggunakan printer pada kertas khusus, di komputer kaset atau pita video dengan pemrosesan informasi oleh komputer.

Pencitraan ultrasonografi organ dan sistem tubuh manusia terus ditingkatkan, cakrawala dan peluang baru terus terbuka, namun interpretasi yang benar dari informasi yang diterima akan selalu bergantung pada tingkat pelatihan klinis peneliti.

Dalam hal ini, saya sering mengingat percakapan dengan perwakilan perusahaan Aloca, yang datang kepada kami untuk mengoperasikan perangkat real-time pertama Aloca SSD 202 D (1982). Untuk kekaguman saya bahwa Jepang telah mengembangkan teknologi ultrasonik berbantuan komputer, dia menjawab: "Sebuah komputer bagus, tetapi jika komputer lain (menunjuk ke kepala) tidak berfungsi dengan baik, maka komputer itu tidak berharga."

1. Kecepatan perambatan ultrasound tergantung pada suhu dan tekanan di dalam pipa. Kecepatan ultrasonik di nilai yang berbeda suhu air dan tekanan atmosfer diberikan pada Tabel D.1.

Tabel E.1

Alexandrov A.A., Trakhtengerts M.S. Sifat termofisik air pada tekanan atmosfir. M. Rumah penerbitan standar, 1977, 100-an. ( pelayanan publik data referensi standar. Ser. monografi).

2. Saat menggunakan pengukur aliran untuk mengukur aliran dan volume air dalam sistem pasokan air dan panas, kecepatan ultrasound ditentukan dari data pada Tabel. E.2 dengan metode interpolasi linier pada suhu dan tekanan sesuai dengan rumus:

di mana c(t,P) adalah kecepatan ultrasound dalam fluida yang mengalir melalui pipa, m/s;

c(t1) adalah nilai tabel dari kecepatan ultrasound pada suhu yang lebih rendah dari yang terukur, m/s;

c(t2) adalah nilai tabel dari kecepatan ultrasound pada suhu yang lebih tinggi dari yang diukur, m/s;

c(P1) adalah nilai tabular kecepatan ultrasound pada tekanan kurang dari yang diukur, m/s;

c(P2) - nilai tabel kecepatan ultrasound pada tekanan lebih besar dari yang terukur, m/s;

t adalah suhu air di dalam pipa, ºС;

P adalah tekanan air di dalam pipa, MPa;

t1, t2 - nilai tabel suhu, ºС;

P1, P2 - nilai tekanan tabular, MPa;

CATATAN.

1. Nilai c(t1) dan c(t2) ditentukan dari data pada Tabel. D.1. Nilai c(P1) dan c(P2) ditentukan dari data pada Tabel. D 2. pada suhu yang paling dekat dengan suhu air di dalam pipa.

2. Pengukuran suhu dan tekanan air dalam pipa harus dilakukan dengan kesalahan masing-masing tidak lebih dari ±0,5 ºС dan ±0,5 MPa.

Tabel E.2

Lanjutan dari tabel D.2

Aleksandrov A.A., Larkin D.K. Penentuan eksperimental kecepatan ultrasound dalam berbagai suhu dan tekanan. Jurnal "Tenaga panas", №2, 1976, hal.75.

3. Dengan tidak adanya tabel ketergantungan kecepatan ultrasound pada suhu cairan, kecepatan ultrasound dapat ditentukan dengan menggunakan perangkat yang ditunjukkan pada Gambar. E.1. Segera sebelum mengukur kecepatan ultrasonik, badan perangkat (braket baja) direndam dalam cairan uji, dan pengukur ketebalan disesuaikan untuk mengukur kecepatan ultrasonik. Kemudian pengukur ketebalan ultrasonik secara langsung mengukur kecepatan ultrasound.

Untuk mengukur kecepatan ultrasound dalam cairan, juga dimungkinkan untuk menggunakan perangkat US-12 IM (SCHO 2.048.045 TO) atau jenis alat pengukur ketebalan lainnya.

Gambar E.1. Alat untuk mengukur kecepatan ultrasound dalam cairan.