Ultrasonun çeşitli ortamlarda yayılma hızı. İnsan doku ve organlarının ultrasonla görüntülenmesinin fiziksel ilkeleri
Ultrason, salınım frekansları 20 kHz'in üzerinde olan boyuna mekanik dalgalar olarak adlandırılır. Ses dalgaları gibi, ultrasonik dalga da ortamın yoğunlaşması ve seyrekleşmesinin bir değişimidir. Her ortamda, hem sesin hem de ultrasonun yayılma hızı aynıdır. Bunun ışığında, havadaki ultrasonik dalgaların uzunluğu 17 mM'den azdır (V = λ * ν; Vair = 330 m/s).
Ultrason kaynakları özel elektromekanik yayıcılardır. Bir tür yayıcı, belirli cisimlerin (örneğin bir nikel çubuk) boyutları alternatif bir manyetik alanda değiştiğinde, manyetostriksiyon olgusu temelinde çalışır. Bu tür yayıcılar, 20 ila 80 kHz arasındaki frekanslarda salınımlar elde etmeyi mümkün kılar. Belirtilen frekanslara sahip bir alternatif akım kaynağından, bir nikel çubuğa bir voltaj uygulanır, çubuğun boyuna boyutu alternatif akımın frekansı ile değişir ve numunenin yan yüzlerinden bir ultrasonik dalga yayılır (Şekil 1). 4).
İkinci tip radyatörler, belirli gövdelerin boyutları - ferroelektrikten yapılmış malzemeler - alternatif bir elektrik alanında değiştiğinde piezoelektrik etki temelinde çalışır. Bu tip radyatörler için daha yüksek frekanslı salınımlar elde edilebilir - 500 MHz'e kadar. Alternatif akım kaynağından, ferroelektrikten (kuvars, turmalin) yapılmış çubuğun yan yüzlerine de voltaj uygulanır, çubuğun boyuna boyutu alternatif akımın frekansı ile değişir ve tarafından bir ultrasonik dalga yayılır. örneğin yan yüzleri (Şekil 5). Hem birinci hem de ikinci durumda, çubuğun yan yüzlerinin titreşimleri nedeniyle ultrason yayılır; ikinci durumda, numuneye akım sağlamak için bu yüzler metalize edilir.
Ultrasonik alıcılar, manyetostriksiyon ve piezoelektrik etkinin ters fenomeni ilkesine göre çalışır: bir ultrasonik dalga, cisimler ultrasonik bir dalga alanındayken, cisimlerin doğrusal boyutlarında dalgalanmalara neden olur, boyut dalgalanmalarına ya alternatif manyetik görünümün görünümü eşlik eder. veya malzemedeki alternatif elektrik alanları. İlgili sensörde görünen bu alanlar, örneğin bir osiloskop gibi bazı göstergeler tarafından kaydedilir. Ultrason ne kadar yoğun olursa, genlik o kadar büyük olur mekanik titreşimlerörnek - sensör ve ortaya çıkan alternatif manyetik veya elektrik alanlarının genliği ne kadar büyükse.
Ultrasonun özellikleri.
Yukarıda bahsedildiği gibi, her ortamda hem sesin hem de ultrasonun yayılma hızı aynıdır. Ultrasonun en önemli özelliği, herhangi bir nesneyi etkilemenize izin veren ultrasonik ışının darlığıdır. yerel olarak. Küçük homojen olmayan ortamlarda, inklüzyonların boyutları yaklaşık olarak dalga boyuna (L ≈ λ) eşit ancak bundan daha büyük olduğunda, kırınım fenomeni meydana gelir. İnklüzyonların boyutları dalga boyundan (L >> λ) çok daha büyükse, ultrason yayılımı doğrusaldır. Bu durumda, kullanıldığında kullanılan bu tür kapanımlardan ultrasonik gölgeler elde etmek mümkündür. çeşitli tipler teşhis - hem teknik hem de tıbbi. Ultrason kullanımında önemli bir teorik nokta, ultrasonun bir ortamdan diğerine geçişidir. Bu durumda dalgaların frekans gibi bir özelliği değişmez. Aksine, bu durumda hız ve dalga boyu değişebilir. Yani akustik dalgaların hızı suda 1400 m/s, havada 330 m/s'dir. Ultrasonun başka bir ortama penetrasyonu, penetrasyon katsayısı (β) ile karakterize edilir. İkinci ortama giren dalganın yoğunluğunun gelen dalganın yoğunluğuna oranı olarak tanımlanır: β = ben 2 / ben 1– Şekil 6. Bu katsayı, iki ortamın akustik empedanslarının oranına bağlıdır. Akustik empedans, bir ortamın yoğunluğunun ve belirli bir ortamdaki dalga yayılma hızının ürünüdür: Z 1 \u003d ρ 1 * V 1, Z 2 \u003d ρ 2 * V 2. Penetrasyon katsayısı en büyüktür - iki ortamın akustik empedansları yaklaşık olarak eşitse, birliğe yakındır: ρ 1 * V 1 ,≈ ρ 2 * V 2. İkinci ortamın empedansı birinciden çok daha büyükse, penetrasyon katsayısı ihmal edilebilir. Genel durumda, β katsayısı şu formülle hesaplanır:
Ultrasonun havadan insan derisine geçişi için β = %0,08, gliserolden cilde geçiş için β = %99,7.
Ultrasonun çeşitli ortamlarda emilmesi.
Homojen ortamlarda, ultrason, herhangi bir radyasyon türü gibi - yasalara göre emilir. üstel fonksiyon: 
L' değeri - yarı absorpsiyon tabakası olarak adlandırılır - dalga yoğunluğunun yarıya indirildiği mesafedir. Yarı emilim tabakası, ultrasonun frekansına ve dokunun kendisine - nesneye bağlıdır. Artan frekansla, L 1/2 değeri azalır. Vücudun çeşitli dokuları için, ultrason emilim derecesinin aşağıdaki değerleri gerçekleşir:
| Madde | su | Kan | Kıkırdak | Kemik |
| L' | 300 cm | 2 - 8 cm | 0.24 cm | 0,05 cm |
Ultrasonun vücut dokuları üzerindeki etkisi.
Üç tür ultrason eylemi vardır:
mekanik,
termal,
Kimyasal.
Bir veya başka bir türün etki derecesi, yoğunluk tarafından belirlenir. Bu konuda tıpta üç seviyeli ultrason yoğunluğu:
1 seviye - 1,5 W / cm2'ye kadar,
seviye 2 - 1,5 ila 3 W / cm 2,
Seviye 3 - 3 ila 10 W / cm2 arası.
Ultrasonun dokular üzerindeki üç etkisinin tümü, kavitasyon fenomeni ile ilişkilidir - bunlar kısa sürelidir (ortamın parçacıklarının salınım periyotlarının yarısı), ortamın nadir olduğu yerlerde mikroskobik boşlukların görünümü. Bu boşluklar sıvı buharla doldurulur ve fazda yüksek kan basıncı(ortamın parçacıklarının salınım periyodunun diğer yarısı), oluşan boşluklar çöker. Yüksek dalga yoğunluklarında, içlerinde sıvı buhar bulunan boşlukların çökmesi, yıkıcı bir mekanik etkiye yol açabilir. Doğal olarak, mikro boşlukların çökmesine termal bir etki eşlik eder. Mikro boşlukların çökme süreci aynı zamanda ultrasonun kimyasal etkisi ile de ilişkilidir, çünkü bu durumda ortamın parçacıkları iyonlaşma, kopma fenomenine neden olabilecek yüksek translasyon hareketi hızlarına ulaşır. Kimyasal bağlar, radikallerin oluşumu. Ortaya çıkan radikaller proteinler, lambaidler, nükleik asitler ve kimyasal yapıda istenmeyen etkilere neden olur.
6. Büyük damarlardan, orta ve küçük damarlardan, kılcal damarlardan kan akışının özellikleri;
vazokonstriksiyon sırasında kan akışı, ses efektleri.
Farklı damarlardaki kan akış hızı farklıdır. Bu hızın yaklaşık değerleri tabloda sunulmuştur. 2.1.
Tablo 2.1. Çeşitli damarlardaki kanın hızı ve basıncı
İlk bakışta, verilen değerlerin süreklilik denklemiyle çeliştiği görülüyor - ince kılcal damarlarda kan akış hızı arterlerden daha düşüktür. Ancak, bu çelişki açıktır. Mesele şu ki, Tabloda 2.1 bir damarın çapını gösterir, ancak damarlar dallandıkça her birinin alanı azalır ve toplam dallanma alanı artar. Böylece, tüm kılcal damarların toplam alanı (yaklaşık 2000 cm2), aort alanından yüzlerce kat daha büyüktür - bu, kılcal damarlardaki bu kadar düşük kan hızını açıklar (aorttan 500 - 600 kat daha az) ).
İleride kılcal damarlar toplardamarlara, toplardamarlara, vena kavaya kadar birleştiğinde damarların toplam lümeni tekrar azalır ve kan akış hızı tekrar artar. Ancak bir takım nedenlerden dolayı vena kava kalbe girdiğinde kan akış hızı başlangıç değerine yükselmez, yaklaşık olarak ½'sine kadar yükselir (Şekil 2.7).
Aort arterler arteriyoller kılcal damarlar venüller damarlar vena kava
Pirinç. 2.7. Farklı bölümlerde kan akış hızlarının dağılımı
kardiyovasküler sistemin
Kılcal damarlarda ve damarlarda kan akışı sabittir; kardiyovasküler sistemin diğer bölümlerinde, darbe dalgaları.
Sistol sırasında kalbin sol ventrikülünden kanın atılmasının neden olduğu aort ve arterler boyunca yayılan artan basınç dalgasına nabız dalgası denir.
Kalp kası kasıldığında (sistol), kan kalpten aorta ve oradan uzanan arterlere atılır. Bu damarların duvarları sert olsaydı, kalbin çıkışındaki kanda oluşan basınç ses hızında çevreye iletilirdi. Bununla birlikte, damarların duvarlarının esnekliği, sistol sırasında kalp tarafından itilen kanın aort, arterler ve arteriyolleri germesine neden olur. Büyük damarlar, sistol sırasında çevreye aktığından daha fazla kan algılar. Bir kişinin sistolik basıncı (P C) normalde yaklaşık 16 kPa'dır. Kalbin gevşemesi (diyastol) sırasında, şişmiş kan damarları azalır ve kalp tarafından kan yoluyla kendilerine iletilen potansiyel enerji, kan akışının kinetik enerjisine dönüştürülürken, yaklaşık 11'lik bir diyastolik basınç (RD) korunur. kPa.
R, Pa R, Pa
1 - aortta 2 - arteriyollerde
Pirinç. 2.8. Nabız dalgalarının geçişi sırasında damarlardaki basınç dalgalanmaları
Darbe dalgasının genliği P 0 (x) (darbe basıncı), geminin (x) belirli bir noktasındaki maksimum ve minimum basınç değerleri arasındaki farktır. Aortun başlangıcında, Р 0, max dalgasının genliği, sistolik (Р С) ve diyastolik (Р D) basınçları arasındaki farka eşittir: Р 0, max = Р С - Р D. damarlar boyunca yayılması sırasında darbe dalgası genliği, bağımlılıkla temsil edilebilir:
burada β, azalan damar yarıçapı ile artan zayıflama katsayısıdır.
Deneysel olarak ölçülen nabız dalgasının yayılma hızı » 6 - 8 m / s'dir, bu da kan parçacıklarının hareket hızından 20 - 30 kat daha fazladır = 0,3 - 0,5 m / s. Kanın ventriküllerden atılması sırasında (sistol süresi) t s \u003d 0,3 s, nabız dalgasının bir mesafeye yayılma zamanı vardır
L p \u003d t s "2m,
yani, tüm büyük damarları örtmek için - aort ve arterler. Bu, aorttaki basınç düşüşü başlamadan önce nabız dalgası cephesinin ekstremitelere ulaşacağı anlamına gelir.
Nabız dalga hızının deneysel olarak belirlenmesi, kan damarlarının durumunu teşhis etmenin temelidir. Yaşla birlikte kan damarlarının esnekliği 2-3 kat artar ve sonuç olarak nabız dalgasının hızı da artar.
Deneylerden ve kalbin çalışmasıyla ilgili genel fikirlerden açıkça anlaşılacağı gibi, nabız dalgası sinüzoidal değildir.
(harmonik) (Şekil 2.9).
1 - arter geçtikten sonra 2 - arterden geçer
nabız dalgasının önü nabız dalgası
3 - arterde nabız dalgası 4 - yüksek tansiyonda düşüş
Pirinç. 2.9. Bir nabız dalgasının geçişi sırasında bir arterin profili.
Büyük damarlardaki nabız dalgasının hızı, aşağıdaki gibi parametrelerine bağlıdır (Moens-Korteweg formülü):
, burada E elastisite modülüdür (Young modülü); ρ, geminin maddesinin yoğunluğudur; h, damar duvar kalınlığıdır; d, geminin çapıdır.
Bu formülü, ince bir çubukta ses yayılma hızı ifadesi ile karşılaştırmak ilginçtir:
, E - Young modülü; ρ - çubuk maddenin yoğunluğu
İnsanlarda yaşla birlikte kan damarlarının elastikiyet modülü artar, bu nedenle nabız dalgasının hızı da artar.
"Damar-kan" sistemindeki nabız dalgası ile birlikte, hızı kan parçacıklarının hareket hızına ve nabız dalgasının hızına kıyasla çok yüksek olan ses dalgaları da yayılabilir. Böylece, damar-kan sisteminde üç ana hareket süreci ayırt edilebilir:
1) kan parçacıklarının hareketi ( = 0,5 m/s);
2) darbe dalgası yayılımı (~ 10 m/s);
3) ses dalgalarının yayılması (~ 1500 m/s).
Arterlerdeki kan akışı normalde laminerdir ve valflerin yakınında hafif türbülans meydana gelir. Patolojide viskozite normalden düşük olduğunda Reynolds sayısı kritik değeri aşabilir ve hareket türbülanslı hale gelebilir. Türbülanslı akış, sıvı hareketi sırasında ek enerji tüketimi ile ilişkilidir, bu da kan durumunda kalbin ek çalışmasına yol açar.
Çalkantılı kan akışının ürettiği gürültü, hastalıkları teşhis etmek için kullanılabilir. Bu gürültü, Korotkoff ses yöntemi kullanılarak kan basıncı ölçülürken brakiyal arterde duyulur.
Burun boşluğundaki hava akışı normalde laminerdir. Bununla birlikte, iltihaplanma veya başka herhangi bir anormallik ile, solunum kaslarının ek çalışmasını gerektirecek türbülanslı hale gelebilir.
Laminer bir akıştan türbülanslı bir akışa geçiş, yalnızca bir borudaki (kanal) akışla değil, aynı zamanda viskoz bir akışkanın hemen hemen tüm akışlarının özelliğidir. Özellikle, bir geminin veya denizaltının profili, bir balığın gövdesi veya bir uçağın veya bir kuşun kanadının profili etrafındaki sıvı akışı da laminer-türbülanslı bir geçiş ile karakterize edilirken, aerodinamik gövdenin karakteristik boyutu ve sabit bir sabit Vücudun şekline bağlı olarak formüle ikame edilmelidir.
Benzer bilgiler.
Ultrasonun betonda yayılma hızı, yapısına ve mukavemetine bağlı olarak 2800 ila 4800 m/s arasında değişmektedir (Tablo 2.2.2).
Tablo 2.2.2
| Malzeme | ρ, g/cm3 | v pp , m/sn |
| Çelik | 7.8 | |
| Duralümin | 2.7 | |
| Bakır | 8.9 | |
| pleksiglas | 1.18 | |
| Bardak | 3.2 | |
| Hava | 1.29x10-3 | |
| su | 1.00 | |
| Transfer yağı | 0.895 | |
| Parafin | 0.9 | |
| Lastik | 0.9 | |
| Granit | 2.7 | |
| Mermer | 2.6 | |
| Beton (30 günden fazla) | 2.3-2.45 | 2800-4800 |
| Tuğla: | ||
| silikat | 1.6-2.5 | 1480-3000 |
| kil | 1.2-2.4 | 1320-2800 |
| Çözüm: | ||
| çimento | 1.8-2.2 | 1930-3000 |
| Misket Limonu | 1.5-2.1 | 1870-2300 |
Nispeten küçük alanlarda (ortalama 0.1-1 m) böyle bir hızı ölçmek, yalnızca yüksek düzeyde radyo elektroniği gelişimi ile çözülebilecek nispeten karmaşık bir teknik problemdir. Ultrasonun yayılma hızını ölçmek için mevcut tüm yöntemlerden, test için uygulanma olasılığı açısından Yapı malzemeleri, aşağıdakiler ayırt edilebilir:
Akustik interferometre yöntemi;
Rezonans yöntemi;
Yürüyen dalga yöntemi;
dürtü yöntemi.
Betondaki ultrason hızını ölçmek için en yaygın olarak darbe yöntemi kullanılır. Kısa ultrasonik darbelerin 30-60 Hz tekrarlama hızıyla betona tekrar tekrar gönderilmesi ve bu darbelerin yayılma süresinin sondaj tabanı adı verilen belirli bir mesafede ölçülmesi esasına dayanır.
Bu nedenle, ultrasonun hızını belirlemek için, darbenin (sondaj tabanı) kat ettiği mesafeyi ve ultrasonun emisyon yerinden alım noktasına yayılması için geçen süreyi ölçmek gerekir. Ses tabanı, 0,1 mm hassasiyetle herhangi bir cihazla ölçülebilir. Çoğu modern cihazda ultrasonun yayılma süresi, elektronik kapıların yüksek frekanslı (10 MHz'e kadar) sayma darbeleriyle doldurulmasıyla ölçülür; bu, başlangıcı darbenin yayıldığı ana ve son geldiği ana karşılık gelir. alıcıda. Böyle bir cihazın basitleştirilmiş bir fonksiyonel diyagramı, Şek. 2.2.49.
Şema aşağıdaki gibi çalışır. Ana osilatör 1, cihazın tasarımına bağlı olarak 30 ila 50 Hz frekanslı elektrik darbeleri üretir ve 100 V genlikli kısa elektrik darbeleri üreten bir yüksek voltaj jeneratörü 2'yi başlatır. Bu darbeler emitöre girer. piezoelektrik etki kullanılarak, 60-100 kHz frekanslı bir mekanik titreşim paketine (5 ila 15 parça) dönüştürülür ve akustik yağlama yoluyla kontrollü ürüne verilir. Aynı zamanda, sayma darbeleriyle dolu elektronik kapı açılır ve tarayıcı tetiklenir, elektron ışınının katot ışın tüpünün (CRT) ekranı boyunca hareketi başlar.
Pirinç. 2.2.49. Ultrasonik bir cihazın basitleştirilmiş fonksiyonel diyagramı:
1 - ana jeneratör; 2 - yüksek voltajlı elektrik darbelerinin jeneratörü; 3 - ultrasonik darbelerin yayıcısı; 4 - kontrollü ürün; 5 - alıcı; 6 - amplifikatör; 7 - kapı oluşum jeneratörü; 8 - sayma darbeleri üreteci; 9 - tarayıcı; 10 - gösterge; 11 - işlemci; 12 - katsayı giriş bloğu; 13 - değerlerin dijital göstergesi t,V,R
L uzunluğundaki kontrollü üründen geçen bir ultrasonik mekanik titreşim paketinin kafa dalgası, t zamanını harcarken, bir elektrik darbeleri paketine dönüştürüldüğü alıcıya 5 girer.
Gelen darbe patlaması, yükseltici 6'da yükseltilir ve CRT ekranında görsel kontrol için dikey tarayıcıya girer ve bu patlamanın ilk darbesi, sayma darbelerinin erişimini durdurarak kapıyı kapatır. Böylece elektronik kapılar, ultrasonik titreşimlerin yayıldığı andan alıcıya ulaştığı ana kadar darbeleri saymak için açıktı, yani. zaman Ardından sayaç, geçidi dolduran sayma darbelerinin sayısını sayar ve sonuç gösterge 13'te görüntülenir.
"Pulsar-1.1" gibi bazı modern cihazlarda, "hız-kuvvet" bağımlılığının analitik denkleminin çözüldüğü bir işlemci ve bir katsayı giriş birimi vardır ve zaman t, hız V ve beton mukavemeti R dijital ekranda görüntülenir.
80'lerde beton ve diğer yapı malzemelerinde ultrasonun yayılma hızını ölçmek için, ultrasonik cihazlar UKB-1M, UK-10P, UK-10PM, UK-10PMS, UK-12P, UF-90PT'ler, Beton-5 kütle- kendilerinin de tavsiye ettiği üretilmiştir.
Şek. 2.2.50, UK-10PMS cihazının genel bir görünümünü gösterir.
Pirinç. 2.2.50. Ultrasonik cihaz UK-10PMS
Ultrasonun betonda yayılma hızını etkileyen faktörler
Doğadaki tüm malzemeler, nispeten homojen ve büyük ölçüde heterojenlik veya heterojenlik ile iki büyük gruba ayrılabilir. Nispeten homojen malzemeler arasında cam, damıtılmış su gibi malzemeler ve normal koşullar altında sabit yoğunluğa sahip ve hava kapanımlarının olmadığı diğer malzemeler bulunur. Onlar için normal koşullar altında ultrasonun yayılma hızı neredeyse sabittir. Beton da dahil olmak üzere yapı malzemelerinin çoğunu içeren heterojen malzemelerde, iç yapı, mikropartiküllerin ve büyük kurucu elemanların etkileşimi hem hacim hem de zaman olarak sabit değildir. Yapıları, kuru veya suyla doldurulabilen mikro ve makro gözenekler, çatlaklar içerir.
Büyük ve küçük parçacıkların karşılıklı düzenlenmesi de kararsızdır. Bütün bunlar, içlerindeki ultrasonun yayılma yoğunluğunun ve hızının sabit olmamasına ve geniş bir aralıkta dalgalanmasına neden olur. Masada. 2.2.2, bazı malzemeler için ρ yoğunluğunun ve ultrason V'nin yayılma hızının değerlerini gösterir.
Daha sonra, mukavemet, iri agrega bileşimi ve tipi, çimento miktarı, nem, sıcaklık ve donatının varlığı gibi beton parametrelerindeki değişikliklerin betonda ultrasonun yayılma hızını nasıl etkilediğini ele alacağız. Bu bilgi, betonun mukavemetini ultrasonik yöntemle test etme olasılığının objektif bir değerlendirmesi için ve ayrıca bu faktörlerdeki bir değişiklikle ilişkili kontroldeki bir takım hataları ortadan kaldırmak için gereklidir.
Beton dayanımının etkisi
Deneysel çalışmalar, betonun mukavemetindeki bir artışla, ultrason hızının arttığını göstermektedir.
Bu, hızın değerinin yanı sıra mukavemet değerinin de yapısal bağların durumuna bağlı olduğu gerçeğiyle açıklanmaktadır.
Grafikten görülebileceği gibi (Şekil 2.2.51), çeşitli bileşimlerin betonu için "hız-dayanım" bağımlılığı sabit değildir, bundan, dayanıma ek olarak diğer faktörlerin de bu bağımlılığı etkilediği sonucu çıkar.
Pirinç. 2.2.51. Çeşitli bileşimlerdeki betonlar için ultrasonik hız V ve mukavemet R c arasındaki ilişki
Ne yazık ki, bazı faktörler ultrasonik yöntemin ciddi dezavantajlarından biri olan güçten çok ultrasonun hızını etkiler.
Sabit bileşimli beton alırsak ve farklı W / C benimseyerek mukavemeti değiştirirsek, diğer faktörlerin etkisi sabit olacak ve ultrason hızı sadece betonun mukavemetinden değişecektir. Bu durumda, "hız-kuvvet" bağımlılığı daha kesin hale gelecektir (Şekil 2.2.52).
Pirinç. 2.2.52. Samara'daki 1 No'lu beton ürünleri fabrikasında elde edilen sabit bir beton bileşimi için "hız-mukavemet" bağımlılığı
Çimento tipi ve markasının etkisi
Sıradan Portland çimentosu ve diğer çimentolar üzerinde beton testlerinin sonuçlarını karşılaştırarak, mineralojik bileşimin "hız-dayanım" bağımlılığı üzerinde çok az etkisi olduğu sonucuna varabiliriz. Ana etki, trikalsiyum silikat içeriği ve çimento öğütme inceliği tarafından uygulanır. "Hız-dayanım" ilişkisini etkileyen daha önemli bir faktör, 1 m3 beton başına çimento tüketimidir, yani. onun dozu. Betondaki çimento miktarı arttıkça, ultrason hızı betonun mekanik mukavemetinden daha yavaş artar.
Bu, ultrasonun betondan geçerken hem iri agrega içinde hem de agrega granüllerini birleştiren harç kısmında yayılması ve hızının büyük ölçüde iri agrega içindeki yayılma hızına bağlı olması ile açıklanmaktadır. Bununla birlikte, betonun mukavemeti esas olarak harç bileşeninin mukavemetine bağlıdır. Çimento miktarının betonun mukavemeti ve ultrason hızı üzerindeki etkisi, Şek. 2.2.53.
Pirinç. 2.2.53. Bağımlılık üzerine çimento dozajının etkisi
"hız gücü"
1 - 400 kg / m3; 2 - 350 kg / m3; 3 - 300 kg / m3; 4 - 250 kg / m3; 5 - 200 kg/m3
Su-çimento oranının etkisi
W / C'de bir azalma ile betonun yoğunluğu ve mukavemeti sırasıyla artar, ultrason hızı artar. W / C'deki artışla ters bir ilişki gözlenir. Sonuç olarak, W / C'deki değişiklik, kurulan "hız-kuvvet" bağımlılığında önemli sapmalar getirmez. Bu nedenle, betonun mukavemetini değiştirmek için kalibrasyon eğrileri oluştururken, farklı W / C kullanılması önerilir.
Etkiyi Görüntüleve kaba agrega miktarı
İri dolgu maddesinin türü ve miktarı, "hız-kuvvet" bağımlılığındaki değişiklik üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Özellikle kuvars, bazalt, sert kalker, granit gibi agregalarda ultrasonun hızı betonda yayılma hızından çok daha yüksektir.
Kaba agreganın türü ve miktarı da betonun mukavemetini etkiler. Agrega ne kadar güçlü olursa, betonun dayanımının da o kadar yüksek olduğu genel olarak kabul edilir. Ancak bazen, daha az dayanıklı, ancak pürüzlü bir yüzeye sahip kırma taş kullanımı, dayanıklı çakıl kullanmaktan daha yüksek bir Re değerine sahip, ancak pürüzsüz bir yüzeye sahip beton elde etmenize izin verdiğinde böyle bir fenomenle uğraşmanız gerekir.
Ezilmiş taş tüketiminde hafif bir değişiklik ile betonun gücü biraz değişir. Aynı zamanda, kaba dolgu miktarındaki böyle bir değişiklik, ultrason hızı üzerinde büyük bir etkiye sahiptir.
Beton kırma taşa doygun hale geldikçe ultrasonik hızın değeri artar. İri agreganın türü ve miktarı, "hız - mukavemet" bağını diğer faktörlerden daha fazla etkiler (Şekil 2.2.54 - 2.2.56).
Pirinç. 2.2.54. Kaba agreganın varlığının "hız-mukavemet" bağımlılığı üzerindeki etkisi:
1 - çimento taşı; 2 - agrega boyutu 30 mm'ye kadar olan beton
Pirinç. 2.2.55. Farklı agrega inceliğine sahip betonlar için "hız-dayanım" bağımlılığı: 1-1 mm; 2-3 mm; 3-7 mm; 4-30 mm
Pirinç. 2.2.56. Dolgulu beton için "hız-mukavemet" bağımlılığı:
1-kumtaşı; 2-kireçtaşı; 3-granit; 4-bazalt
Birim beton hacmi başına kırmataş miktarındaki bir artışın veya içindeki ultrason hızındaki artışın, betondaki ultrason hızında dayanımdan daha yoğun bir artışa yol açtığı grafiklerden görülebilir.
Nem ve sıcaklığın etkisi
Betonun nem içeriği, mukavemeti ve ultrasonik hızı üzerinde belirsiz bir etkiye sahiptir. Betonun nem içeriğindeki artışla, kristaller arası bağlardaki bir değişiklik nedeniyle basınç dayanımı azalır, ancak hava gözenekleri ve mikro çatlaklar su ile dolduğundan ultrason hızı artar, a suda havadan daha hızlıdır.
5-40 ° C aralığındaki beton sıcaklığı pratik olarak mukavemeti ve hızı etkilemez, ancak sertleşmiş betonun sıcaklığındaki belirtilen aralığın dışında bir artış, iç kısımda bir artış nedeniyle mukavemetinde ve hızında bir azalmaya yol açar. mikro çatlaklar.
Negatif sıcaklıklarda, bağlı olmayan suyun buza dönüşmesi nedeniyle ultrason hızı artar. Bu nedenle, negatif bir sıcaklıkta ultrasonik yöntemle betonun dayanımının belirlenmesi önerilmez.
Ultrasonun betonda yayılması
Beton, yapısında bir harç parçası ve kaba agrega içeren heterojen bir malzemedir. Harç kısmı, kuvars kumu parçacıkları içeren sertleştirilmiş bir çimento taşıdır.
Betonun amacına ve dayanım özelliklerine bağlı olarak çimento, kum, kırmataş ve su arasındaki oran değişir. Mukavemeti sağlamanın yanı sıra, betonun bileşimi, betonarme ürünlerin üretim teknolojisine bağlıdır. Örneğin, bir kaset üretim teknolojisi ile, artan çimento ve su tüketimi ile elde edilen beton karışımının daha fazla plastisitesi gereklidir. Bu durumda betonun harç kısmı artar.
Tezgah teknolojisi durumunda, özellikle hemen sıyırma için, çimento tüketimi azaltılmış sert karışımlar kullanılır.
Bu durumda iri agreganın nispi hacmi artar. Sonuç olarak, betonun aynı dayanım özellikleri ile bileşimi geniş sınırlar içinde değişebilir. Betonun yapı oluşumu, ürünlerin üretim teknolojisinden etkilenir: beton karışımının karıştırma kalitesi, taşınması, sıkıştırılması, sertleşme sırasında ısıl ve nem tedavisi. Bundan, sertleşmiş betonun özelliğinin çok sayıda faktörden etkilendiği ve etkinin belirsiz ve rastgele nitelikte olduğu sonucu çıkar. Bu, hem bileşimde hem de özelliklerinde betonun yüksek derecede heterojenliğini açıklar. Betonun heterojenliği ve farklı özellikleri akustik özelliklerine de yansır.
Şu anda, sayısız denemeye rağmen, birleşik bir şema ve ultrasonun beton yoluyla yayılmasının teorisi henüz geliştirilmemiştir, bu da şu şekilde açıklanmaktadır: ) Her şeyden önce, betonun mukavemetini ve akustik özelliklerini farklı şekillerde etkileyen yukarıdaki sayısız faktörün varlığı. henüz gelişmemiş olması bu durumu daha da kötüleştirmektedir. genel teori malzeme boyunca ultrasonik titreşimlerin yayılması yüksek derece heterojenlik. Betondaki ultrason hızının formülle homojen bir malzeme olarak belirlenmesinin tek nedeni budur.
burada L, ultrasonun kat ettiği yoldur, m (taban);
t, bu yolun geçişi için harcanan zamandır, μs.
Darbeli ultrasonun homojen olmayan bir malzeme gibi betondan yayılma şemasını daha ayrıntılı olarak ele alalım. Ama önce, betonarme santrallerde ve şantiyelerde en yaygın olan beton karışımının çimento, nehir kumu, iri agrega ve sudan oluşan bileşimini göz önünde bulundurarak muhakememizin geçerli olacağı alanı sınırlayacağız. Bu durumda kaba agreganın mukavemetinin betonun mukavemetinden daha yüksek olduğunu varsayacağız. Bu, kaba agrega olarak yaklaşık 40 MPa mukavemete sahip kireçtaşı, mermer, granit, dolomit ve diğer kayalar kullanıldığında geçerlidir. Sertleşmiş betonun iki bileşenden oluştuğunu şartlı olarak kabul edelim: ρ yoğunluğu ve V hızı olan nispeten homojen bir harç parçası ve ρ ve V olan iri agrega.
Yukarıdaki varsayımlar ve sınırlamalar göz önüne alındığında, sertleştirilmiş beton, akustik empedansa sahip katı bir ortam olarak düşünülebilir:
Baş ultrasonik dalganın yayıcı 1'den alıcı 2'ye L kalınlığında sertleştirilmiş beton yoluyla yayılma şemasını ele alalım (Şekil 2.2.57).
Pirinç. 2.2.57. Baş ultrasonik dalganın yayılma şeması
Beton içinde:
1 - yayıcı; 2 - alıcı; 3 - temas katmanı; 4 - granüllerde dalga yayılımı; 5 - çözüm kısmında dalga yayılımı
Yayıcıdan 1 gelen kafa ultrasonik dalgası her şeyden önce yayılan yüzey ile beton arasında bulunan temas katmanına 3 girer. Ultrasonik bir dalganın temas tabakasından geçmek için, çoğunlukla teknik vazelin olarak kullanılan iletken bir sıvı veya yağlayıcı ile doldurulmalıdır. Temas tabakasından geçtikten sonra (t 0 zamanında), ultrasonik dalga kısmen ters yönde yansıtılır ve geri kalanı betona girecektir. Temas tabakası dalga boyuna göre ne kadar ince olursa, dalganın o kadar küçük kısmı yansıtılacaktır.
Beton kalınlığına girdikten sonra, kafa dalgası betonun harç kısmında emitörün çapına tekabül eden bir alan üzerinde yayılmaya başlayacaktır. Belirli bir mesafeyi geçtikten sonra Δ 1, Δ zamanından sonra t 1, belirli bir alandaki kafa dalgası, bir veya daha fazla kaba agrega granülüyle buluşacak, kısmen onlardan yansıyacak ve çoğu granüllere girecek ve içinde yayılmaya başlayacaktır. Granüller arasında dalga, çözelti kısmı boyunca yayılmaya devam edecektir.
Büyük agrega malzemesindeki ultrason hızının harç kısmından daha büyük olduğu kabul edilen koşulu dikkate alarak, d mesafesi, kırma taş çapının ortalama değerine eşittir, granüller boyunca yayılan dalga V2 hızı ilk geçecek ve harç kısmından geçen dalga gecikecektir.
İlk iri agrega granüllerinden geçtikten sonra dalga harç parçası ile ara yüze yaklaşacak, kısmen yansıyacak ve kısmen de girecektir. Bu durumda, kafa dalgasının içinden geçtiği granüller ayrıca Huygens ilkesinin uygulanabileceği betonun harç kısmına ultrasonik dalga radyasyonunun temel küresel kaynakları olarak düşünülebilir.
Çözeltiden komşu granüller arasındaki minimum mesafeyi geçtikten sonra, kafa dalgası onlara girecek ve bunların içinden yayılmaya başlayacak ve onları bir sonraki temel kaynaklara dönüştürecektir. Böylece, t zamanından sonra, tüm beton L kalınlığını ve ikinci temas tabakasını (3) geçtikten sonra, kafa dalgası alıcıya (2) girecek ve burada bir elektrik sinyaline dönüştürülecektir.
Ele alınan şemadan, emitör 1'den alıcı 2'ye gelen kafa dalgasının, iri agrega granülleri ve bu granülleri birleştiren harç kısmından geçen yol boyunca yayıldığı ve bu yolun, harcanan minimum sürenin koşulundan belirlendiği takip edilir. .
Dolayısıyla t zamanı
granülleri birbirine bağlayan harç parçasının geçişi için harcanan zaman;
Granüllerden geçmek için geçen süre. Ultrasonun kat ettiği L yolu şuna eşittir:
burada: kafa dalgasının harç parçası boyunca kat ettiği toplam yol;
Baş dalgasının granüller boyunca kat ettiği toplam yol.
Dalga, minimum geometrik mesafe boyunca değil, maksimum hız yolu boyunca yayıldığından, yay dalgasının kat edeceği toplam mesafe L, verici ve alıcı arasındaki geometrik mesafeden daha büyük olabilir.
Ultrasonun temas katmanlarından geçmesi için geçen süre, ölçülen toplam süreden çıkarılmalıdır.
Baş dalgayı takip eden dalgalar da maksimum hız yolu boyunca yayılırlar, ancak hareketleri sırasında iri agrega granülleri ve harç parçası arasındaki arayüzden yansıyan dalgalarla karşılaşacaklar. Granüllerin çapı dalga boyuna veya yarısına eşit ise granül içinde akustik rezonans oluşabilir. Girişim ve rezonansın etkisi, farklı agrega boyutlarına sahip betondan iletilen bir ultrasonik dalga paketinin spektral analizinde gözlemlenebilir.
Yukarıda ele alınan darbeli ultrasonun baş dalgasının yayılma şeması, yalnızca bölümün başında belirtilen özelliklere sahip betonlar için geçerlidir, yani. iri agrega granüllerinin elde edildiği malzemede ultrasonun mekanik mukavemeti ve yayılma hızı, betonun harç kısmındaki mukavemeti ve hızı aşmaktadır. Bu özellikler, kireçtaşı, mermer, granitten kırma taş kullanan betonarme tesislerinde ve şantiyelerde kullanılan betonların çoğunda bulunur. Genişletilmiş kil beton, köpük beton, tüf dolgulu beton için ultrason yayılma şeması farklı olabilir.
Dikkate alınan şemanın geçerliliği deneylerle doğrulanır. Yani, Şekil. 2.2.54 Çimento kısmına belirli bir miktar kırmataş eklendiğinde, betonun mukavemetinde hafif bir artış (ve bazen azalma) ile ultrason hızının arttığı görülebilir.
Şek. 2.2.56 Kaba agrega malzemesinde ultrason hızının artmasıyla betondaki hızının arttığı dikkat çekicidir.
Daha büyük agregalarla betondaki hızdaki artış (Şekil 2.2.55) bu şema ile de açıklanmaktadır, çünkü çaptaki bir artışla, agrega malzemesi boyunca ultrason yolu uzar.
Önerilen ultrason yayılım şeması, kusur tespiti ve beton mukavemet kontrolü için ultrasonik yöntemin yeteneklerini objektif olarak değerlendirmeyi mümkün kılacaktır.
Ultrason fiziği bölümü, ekografi üzerine bir dizi modern monografta oldukça kapsamlı bir şekilde ele alınmıştır. Ultrason görüntüleme elde etme sürecini anlamanın imkansız olduğu bilgisi olmadan sadece ultrasonun bazı özelliklerine odaklanacağız.
Ultrason hızı ve insan dokularının spesifik dalga direnci (V.N. Demidov'a göre)
İki ortamın sınırına ulaşan bir ultrasonik dalga yansıyabilir veya daha ileri gidebilir. Ultrasonun yansıma katsayısı, ortamlar arasındaki arayüzde ultrasonik dirençteki farka bağlıdır: bu fark ne kadar büyükse, yansıma derecesi o kadar güçlü olur. Yansıma derecesi, ışının medya arayüzü üzerindeki geliş açısına bağlıdır: açı düz bir çizgiye ne kadar yaklaşırsa, yansıma derecesi o kadar güçlü olur.
Böylece, bunu bilerek, yeterli nüfuz gücü ile maksimum çözünürlüğü veren optimal ultrasonik frekansı bulmak mümkündür.
Ultrasonik teşhis ekipmanının çalışmasının dayandığı temel ilkeler, - bu Yayılmış ve ultrason yansıması.
Tanısal ultrason cihazlarının çalışma prensibi, ultrasonik titreşimlerin yansıması belirli bir akustik direnç değerine sahip dokuların arayüzlerinden. Arayüzde ultrasonik dalgaların yansımasının, ortamın akustik yoğunlukları arasındaki fark en az %1 olduğunda meydana geldiğine inanılmaktadır. Ses dalgalarının yansımasının büyüklüğü, ortamlar arasındaki arayüzdeki akustik yoğunluk farkına bağlıdır ve yansıma derecesi, ultrasonik ışının geliş açısına bağlıdır.
Ultrasonik titreşimlerin elde edilmesi
Ultrasonik titreşimlerin üretimi, özü kristal yüzeylerin yüzeyinde elektrik yükleri oluşturulduğunda, ikincisinin büzülmeye ve gerilmeye başlaması gerçeğinde yatan doğrudan ve ters piezoelektrik etkiye dayanmaktadır. Piezoelektrik dönüştürücülerin avantajı, ultrason kaynağının aynı anda alıcısı olarak hizmet etme yeteneğidir.
Ultrasonik sensörün yapısının şeması
Sensör, yüzeylerinde elektrotların sabitlendiği bir piezokristal içerir. Kristalin arkasında, gerekli olanın tersi yönde yayılan ultrasonu emen bir madde tabakası bulunur. Bu, ortaya çıkan ultrasonik ışının kalitesini artırır. Tipik olarak, dönüştürücü tarafından üretilen ultrasonik ışın merkezde maksimum güce sahiptir ve kenarlarda azalır, bunun bir sonucu olarak ultrason çözünürlüğü merkezde ve çevre çevresinde farklıdır. Işının merkezinde, hem az hem de çok yoğun nesnelerden her zaman sabit yansımalar elde edebilirsiniz, ışının çevresinde ise daha az yoğun nesneler yansıtabilir ve daha yoğun nesneler daha az yoğun nesneler olarak yansıtılabilir.
Modern piezoelektrik malzemeler, dönüştürücülerin geniş bir frekans aralığında ultrason göndermesine ve almasına izin verir. Akustik sinyalin spektrumunun şeklini kontrol etmek, frekans bandının bozulmasına ve merkez frekansın kaymasına daha dirençli bir Gauss dalga biçimi oluşturmak ve sürdürmek mümkündür.
Ultrasonik cihazların en son tasarımlarında, bir mikrobilgisayar vasıtasıyla gelen ve giden ultrasonik ışınları odaklamak için dinamik odak sistemi ve geniş bant yankı filtresi kullanılarak yüksek çözünürlük ve görüntü netliği sağlanmaktadır. Bu şekilde ultrason ışınının ideal profillenmesi ve iyileştirilmesi ve sektör taraması ile elde edilen derin yapıların görüntüsünün yanal çözünürlük özellikleri sağlanır. Odak parametreleri, frekans ve sensör tipine göre ayarlanır. Geniş bant yankı filtresi, yumuşak doku yankılarını emmek için frekansları mükemmel şekilde eşleştirerek optimum çözünürlük sağlar. Yüksek yoğunluklu çok elemanlı sensörlerin kullanılması, yan ve arka kırınımdan kaynaklanan yanlış yankıları ortadan kaldırmaya yardımcı olur.
Bugün dünyada, en yüksek gereksinimleri karşılayan yüksek kaliteli görsel sistemler oluşturmak için şirketler arasında şiddetli bir rekabet var.
Acuson Corporation özellikle görüntü kalitesi ve klinik çeşitlilik için belirli bir standart belirlemiş ve klinisyenlerin ihtiyaçlara dayalı olarak klinik araştırma kapsamını genişletmesine olanak tanıyan sürekli iyileştirme için temel bir modül olan 128 XP™ Platformunu geliştirmiştir.
Platform, hem iletim hem de alım için aynı anda kullanılabilen elektronik olarak bağımsız 128 kanal kullanır ve tüm görüş alanı boyunca olağanüstü uzamsal çözünürlük, doku kontrastı ve görüntü tekdüzeliği sağlar.
Ultrason tanı cihazları üç sınıfa ayrılır: tek boyutlu, iki boyutlu ve üç boyutlu.
Tek boyutlu tarayıcılarda, bir nesne ile ilgili bilgi, nesnenin derinliği boyunca tek boyutlu olarak sunulur ve görüntü dikey tepe noktaları olarak kaydedilir. Tepelerin genliği ve şekli, dokunun yapısal özelliklerini ve eko sinyallerinin yansıma alanlarının derinliğini değerlendirmek için kullanılır. Bu tür bir cihaz, eko-ensefalografide, beynin orta hat yapılarının ve hacimsel (sıvı ve katı) oluşumların yer değiştirmesini belirlemek için, oftalmolojide - gözün boyutunu, tümörlerin ve yabancı cisimlerin varlığını belirlemek için kullanılır. ekopulsografi - boyundaki karotis ve vertebral arterlerin nabzını ve kafa içi dallarını vb. incelemek. Bu amaçlar için 0.88-1.76 MHz frekansı kullanılır.
2D tarayıcılar
2D tarayıcılar manuel tarama ve gerçek zamanlı tarama cihazları olarak ikiye ayrılır.
Şu anda, yüzey yapılarının ve iç organların incelenmesi için, bilgilerin ekranda sürekli olarak yansıtıldığı, özellikle hareketli yapıları incelerken organın durumunu dinamik olarak izlemeyi mümkün kılan yalnızca gerçek zamanlı araçlar kullanılmaktadır. Bu cihazların çalışma frekansı 0,5 ila 10,0 MHz arasındadır.
Pratikte, 2,5 ila 8 MHz frekanslı sensörler daha sık kullanılır.
3D tarayıcılar
Kullanımları için belirli koşullar gereklidir:
- yuvarlak veya iyi şekillendirilmiş bir şekle sahip bir oluşumun varlığı;
- sıvı boşluklarda bulunan yapısal oluşumların varlığı (rahimdeki fetüs, göz küresi, safra kesesindeki taşlar, yabancı cisim, midede polip veya sıvı ile dolu bağırsaklar, iltihaplı sıvının arka planına karşı ek ve tüm karın bölgesi asit sıvısının arka planına karşı organlar );
- sedanter yapısal oluşumlar (göz küresi, prostat vb.).
Bu nedenle, bu gereksinimler göz önüne alındığında, üç boyutlu tarayıcılar obstetrik araştırmalarda, karın boşluğunun hacim patolojisi ile diğer yapılardan daha doğru ayırt etmek için, ürolojide prostatın yapısal penetrasyonunu ayırt etmek için incelemek için başarıyla kullanılabilir. kapsül, oftalmoloji, kardiyoloji, nöroloji ve anjiyolojide.
Kullanımın karmaşıklığı, yüksek ekipman maliyeti, birçok koşul ve kısıtlamanın varlığı nedeniyle şu anda nadiren kullanılmaktadırlar. Yine de 3D tarama — bu geleceğin ekografisi.
doppler ekografi
Doppler sonografinin prensibi, hareketli bir nesneden yansıyan ultrasonik bir sinyalin frekansının, hızıyla orantılı olarak değişmesi ve ultrasonun frekansına ve ultrasonun yayılma yönü ile akış yönü arasındaki açıya bağlı olmasıdır. Bu yöntem kardiyolojide başarıyla uygulanmıştır.
Yöntem, vücuda kontrast maddelerinin sokulması olmadan iç organların kan damarlarının durumu hakkında güvenilir bilgi sağlama kabiliyeti nedeniyle dahili tıp için de ilgi çekicidir.
Erken evrelerinde portal hipertansiyondan şüphelenilen hastaların kapsamlı bir muayenesinde, portal dolaşım bozukluklarının ciddiyetinin belirlenmesinde, portal ven sistemindeki blokaj seviyesinin ve nedeninin belirlenmesinde ve portaldaki değişiklikleri incelemek için daha sık kullanılır. karaciğer sirozu olan hastalarda ilaçları uygularken kan akışı (beta blokerler, ACE inhibitörleri, vb.).
Tüm cihazlar iki tip ultrasonik sensörle donatılmıştır: elektromekanik ve elektronik. Her iki sensör türü de, ancak daha sıklıkla elektronik olanlarda kullanım için modifikasyonlara sahiptir. Çeşitli bölgeler yetişkinlerin ve çocukların muayenesinde tıp.
AT klasik versiyon Gerçek zamanlı olarak 4 elektronik tarama yöntemi uygulanır : sektör, doğrusal, dışbükey ve yamuk, her biri, gözlem alanıyla ilgili olarak belirli özelliklerle karakterize edilir. Araştırmacı, önündeki göreve ve konuma bağlı olarak tarama yöntemini seçebilir.
Sektör Taraması
Avantajlar:
- derin alanları incelerken geniş görüş alanı.
Uygulama alanı:
– büyük bir bıngıldak aracılığıyla yenidoğanların kranyolojik çalışmaları;
– kardiyolojik çalışmalar;
- pelvik organların genel karın muayeneleri (özellikle jinekolojide ve prostat çalışmasında), retroperitoneal sistem organları.
Hat taraması
Avantajlar:
- vücudun sığ bölgelerini incelerken geniş bir görüş alanı;
- çok elemanlı bir sensör kullanımı nedeniyle vücudun derin bölgelerinin incelenmesinde yüksek çözünürlük;
Uygulama alanı:
- yüzey yapıları;
- kardiyoloji;
- pelvik organların ve perirenal bölgenin muayenesi;
- doğumda.
dışbükey tarama
Avantajlar:
- hastanın vücudunun yüzeyi ile küçük bir temas alanı;
- derin alanların çalışmasında geniş bir gözlem alanı.
Uygulama alanı:
- genel karın muayeneleri.
Trapez Tarama
Avantajlar:
- vücudun yüzeyine yakın ve derinde bulunan organları incelerken geniş bir gözlem alanı;
— tomografik kesitlerin kolay tanımlanması.
Uygulama alanı:
- genel karın muayeneleri;
- obstetrik ve jinekolojik.
Genel kabul görmüş klasik tarama yöntemlerine ek olarak, en son cihazların tasarımları, niteliksel olarak desteklenmesine izin veren teknolojileri kullanır.
Vektör tarama formatı
Avantajlar:
— sınırlı erişim ve interkostal boşluktan tarama ile minimum sensör açıklığı ile akustik özellikler sağlar. Vektör görüntüleme formatı, yakın ve uzak alanlarda daha geniş bir görünüm sağlar.
Kapsam, sektör taramasıyla aynıdır.
Yakınlaştırma alanı seçim modunda tarama
Bu, iki boyutlu ve renkli Doppler modunda görüntünün akustik bilgi içeriğini geliştirmek için operatör tarafından seçilen ilgi alanının özel bir taramasıdır. Seçilen ilgi alanı, akustik ve raster çizgilerin tam kullanımı ile görüntülenir. Görüntü kalitesinin iyileştirilmesi, optimum çizgi ve piksel yoğunluğu, daha yüksek çözünürlük, daha yüksek kare hızı ve daha büyük görüntü ile ifade edilir.
Normal bir kesit ile aynı akustik bilgi korunurken, olağan RES yakınlaştırma alanı seçim formatı ile artan çözünürlükle görüntü büyütme ve daha fazla tanı bilgisi elde edilir.
Görselleştirme Çoklu Hertz
Geniş bant piezoelektrik malzemeler, modern sensörlere geniş bir frekans aralığında çalışma yeteneği sağlar; görüntü tekdüzeliğini korurken sensörlerde bulunan geniş bir frekans bandından belirli bir frekansı seçme yeteneği sağlar. Bu teknoloji, sensörü değiştirmek için zaman kaybetmeden sadece bir düğmeye basarak sensörün frekansını değiştirmenize olanak tanır. Bu da, bir sensörün, sensörlerin değerini ve klinik çok yönlülüğünü artıran iki veya üç belirli özelliğe eşdeğer olduğu anlamına gelir (Acuson, Siemens).
En son cihaz talimatlarındaki gerekli ultrasonik bilgiler farklı modlarda dondurulabilir: B modu, 2B modu, 3D, B + B modu, 4B modu, M modu ve bir yazıcı kullanılarak özel bir kağıda, bir bilgisayarda kaydedilebilir bilgilerin bilgisayar tarafından işlenmesi ile kaset veya video kaset.
İnsan vücudunun organlarının ve sistemlerinin ultrason görüntülemesi sürekli olarak geliştirilmekte, sürekli olarak yeni ufuklar ve fırsatlar açılmaktadır, ancak alınan bilgilerin doğru yorumlanması her zaman araştırmacının klinik eğitim düzeyine bağlı olacaktır.
Bu bağlamda, ilk gerçek zamanlı cihaz Aloca SSD 202 D'yi (1982) devreye sokmak için bize gelen Aloca şirketinin bir temsilcisiyle yaptığım konuşmayı sık sık hatırlıyorum. Japonya'nın bilgisayar destekli ultrasonik teknoloji geliştirmesine hayranlığıma şöyle cevap verdi: "Bir bilgisayar iyidir, ancak başka bir bilgisayar (kafayı göstererek) iyi çalışmıyorsa, o bilgisayar değersizdir."
1. Ultrasonun yayılma hızı, boru hattındaki sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Ultrasonik hız farklı değerler su sıcaklığı ve atmosfer basıncı Tablo D.1'de verilmiştir.
Tablo E.1
Aleksandrov A.A., Trakhtengerts M.S. termofiziksel özellikler atmosferik basınçta su. M. Standartların yayınevi, 1977, 100'ler. ( kamu hizmeti standart referans verileri. Sör. monograflar).
2. Su ve ısı besleme sistemlerinde suyun akışını ve hacmini ölçmek için bir akış ölçer kullanıldığında, ultrason hızı Tablodaki verilerden belirlenir. E.2, aşağıdaki formüle göre sıcaklık ve basınçta doğrusal enterpolasyon yöntemiyle:
burada c(t,P) boru hattından akan sıvıdaki ultrason hızıdır, m/s;
c(t1) ölçülenden daha düşük bir sıcaklıkta ultrason hızının tablo değeridir, m/s;
c(t2), ölçülenden daha yüksek bir sıcaklıkta ultrason hızının tablo değeridir, m/s;
c(P1), ölçülen basınçtan daha düşük bir basınçta ultrason hızının tablo değeridir, m/s;
c(P2) - ölçülen basınçtan daha büyük bir basınçta ultrason hızının tablo değeri, m/s;
t boru hattındaki su sıcaklığı, ºС;
P, boru hattındaki su basıncı, MPa;
t1, t2 - sıcaklıkların tablo değerleri, ºС;
P1, P2 - basınç tablo değerleri, MPa;
NOT.
1. c(t1) ve c(t2) değerleri Tablodaki verilerden belirlenir. D.1. c(P1) ve c(P2) değerleri Tablodaki verilerden belirlenir. D2. boru hattındaki suyun sıcaklığına en yakın sıcaklıkta.
2. Boru hattındaki suyun sıcaklık ve basınç ölçümleri, sırasıyla ±0.5 ºС ve ±0.5 MPa'dan fazla olmayan bir hata ile yapılmalıdır.
Tablo E.2
Tablo D.2'nin devamı
Aleksandrov A.A., Larkin D.K. Geniş bir sıcaklık ve basınç aralığında ultrason hızının deneysel olarak belirlenmesi. Dergi "Isı gücü", №2, 1976, s.75.
3. Ultrason hızının sıvının sıcaklığına bağımlılığı tablolarının yokluğunda, ultrason hızı, Şekil E.1'de gösterilen cihaz kullanılarak belirlenebilir. Ultrasonik hızı ölçmeden hemen önce, cihazın gövdesi (çelik braket) test sıvısına daldırılır ve kalınlık ölçer ultrasonik hızı ölçmek için ayarlanır. Ardından bir ultrasonik kalınlık ölçer doğrudan ultrason hızını ölçer.
Bir sıvıdaki ultrason hızını ölçmek için US-12 IM cihazı (SCHO 2.048.045 TO) veya diğer tip kalınlık ölçerleri kullanmak da mümkündür.
Şekil E.1. Bir sıvı içinde ultrason hızını ölçmek için bir cihaz.