Ultraäänimuuntimia käytetään monissa teollisissa ja lääketieteellisissä sovelluksissa. Lue eteenpäin saadaksesi tietää niiden pääosat ja miten ne toimivat.
Transducer
Anturit ovat erityisiä instrumentteja, joilla on kyky muuttaa yksi energiatyyppi toiseksi. Anturi on tärkeä osa sonografiaa tai ultraäänikuvaa. Sonografiassa kamera on anturi. Kun kameraan kohdistetaan sähkövaraus, kamera muuntaa tämän energian värähtelyiksi. Tätä kutsutaan pietsosähköiseksi vaikutukseksi. Värähtelyt ovat ääniaaltojen muodossa. Kamera on valmistettu useista komponenteista. Jokaisella näistä komponenteista on rooli ääniaaltojen tuotannossa, näiden ääniaaltojen siirtämisessä kehoon ja kaiun vastaanottamisessa kehosta.
Pietsosähköiset kiteet
Kameran pääkomponentit ovat pietsosähköisiä kiteitä . Ultraäänimuuntimen kiteet ovat yleensä synteettisiä kiteitä, jotka on valmistettu PZT: stä (lyijysirkonaattititanaatti). Kiteet tuottavat värähtelyjä, kun niihin kohdistetaan jännitettä. Värähtelytaajuus riippuu kiteisiin syötetyn jännitteen määrästä ja ääniaaltojen taajuus riippuu värähtelytaajuudesta.
fokus
Ultraäänimuuntimessa käytetyn kiteen muoto on samanlainen kuin pyöreä linssi. Kristalli projisoi äänisäteen. Aluksi äänisäteen halkaisija on sama kuin kide. Kun palkin halkaisija pienenee puoleen alkuperäisestä halkaisijastaan, tarkennus saavutetaan. Halkaisija kasvaa taas tarkennuksen jälkeen. Kaksiulotteisen kuvan tuottamiseksi ultraääni-muunnin käyttää paljon pietsosähköisiä kiteitä.
asetukset
On tärkeää säätää ultraäänilaitteen asetuksia. Tämä johtuu siitä, että palkin luonnollinen tarkennus ei riitä tarkan kuvan saamiseksi tietyistä osista. Tarvittava tarkennus riippuu anturin ja osan välisestä etäisyydestä. Tarkennuksen parantamiseksi käytetään välineitä, kuten peilejä ja linssejä. Sonografi säätää ultraäänilaitteen asetuksia ohjaamaan elektronista tarkennusta. Kun tarkennus vaihdetaan, ultraäänianturi antaa jännitteen eri ajankohtina eri kiteille. Näin säteen tarkennus muuttuu.
Akustinen impedanssi
Akustinen impedanssi johtuu ääniaallon nopeudesta ja materiaalin tiheydestä. Ääniaallon nopeus riippuu materiaalin tyypistä, jonka se kulkee. Sonogrammin lukeminen on vaikeaa, kun materiaaleilla ei ole sama akustinen impedanssi. Tämä johtuu siitä, että ääni heijastuu takaisin instrumenttiin. Äänen määrät, jotka heijastuvat ja läpäisevät kehon läpi, riippuvat materiaalien akustisten impedanssien erotuksesta. Ilmalla ja kristallilla on hyvin erilaiset akustiset impedanssit. Siksi mitään ultraääntä ei siirretä ultraäänianturin pinnan ulkopuolelle.
Vastaava kerros
Vastaavia kerroksia käytetään tekemään akustinen impedanssi kehon ja pietsosähköisen kiteen välillä mahdollisimman vähän. Pari näistä kerroksista asetetaan anturin ja kristallin keskelle. Ensimmäisen kerroksen ja kiteen akustiset impedanssit ovat melkein samat. Viimeisen kerroksen akustinen impedanssi on melkein sama kuin ihon akustinen impedanssi. Tämän strategian takia kehossa välittyy enemmän ääntä.
Ultraäänigeeli
Ilma ei ole hyvä äänenjohdin. Ja niin, ultraäänigeeliä käytetään ihon ja anturin välisen ilman poistamiseen. Geeli laitetaan iholle. Ultraäänigeelin avulla ääniaallot siirtyvät helposti vartaloon.
Ultraääni kuvantaminen
Ultraäänikuva tuotetaan ultraäänimuuntimien ja ultraääniäänen avulla. Kun ääniaallot osuvat kudoksiin, ne heijastuvat. Tätä kutsutaan kaikuvaksi. Ääni aallot menevät takaisin mihin ne tulivat. Ne kulkevat uudelleen geelin, kerrosten ja kiteen läpi. Kun aallot saavuttavat kristallin, ne muunnetaan sähköpotentiaalienergiaksi (jännitteeksi). Sitten ultraäänikoneen muut komponentit prosessoivat ja muuntavat sähköpotentiaalienergian ultraäänikuvaksi.
