Приемник ультразвуковых волн

 

ПРИЕМНИК УЛЬТРАЗВУКОВЬАХ ВОЛН, содержащий несколько лриекшых каналов, каждый из которых обpaaoBaif ультразвуковым преобразователем , и сумматор, соединенный с входом блока умножения, отличаю щийс я тем, что, с целью селективного приема волн с заданным распределением амплитуды по фронту, в каждый канал Шеден источник nooTosiHHoro напряжения, выход которого подключен к второму вх6 ду блока умножения, а выходы блоков умножения подсоединены к входам cyt матора .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТЬНЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„SU„„1025 14

y(58 H04R 1 (Юа ЯФДГЪЪ 3М 4»

7ЭЕ .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

OCNlAPGTBEHHbN НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪФ (21) 3272662/18-10 (22) 07.04.81 (46) 23.06,83.Бюл, М 23 (72) P.-И. Ю. Кажис (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 534. 232 (088.З) (56) 1. Kujima М, О. Signal processiпд method in ultrasonic scanning

technique. - " Ultrasonic imaging апд Ио1одгарЬу". Меч догМ - 1лпдоп, 1974, р. 397-424.

2. РЫ 11ips О.I.Sampled aperture

techniques applied to В-mode

echoencelography, - "Асоивй!са1 Holography", 1975, 6, р. 116 (прототип). (54) (57) ПРИЕМНИК УЛЬТРАЗВУКО

ВЫХ ВОЛН, содержащий несколько приемных каналов, каждый из которых о6разован ультразвуковым преобразователем, и сумматор, соединенный с входом блока умножения, о т л и ч а ю m и Фс я тем, что, с целью селективного приема волн с заданным распределением амплитуды по фронту, в каждый канал введен источник постоянного напряжения, выход которого подключен к второму входу блока умножения, а выходы блоков . умножения подсоединены к входам сумматора.

1025014 2

Изобретение относится к удюразвуковой технике и может быть применено в ультразвуковых измерительных приборах, в частности, использующих волноводное

5 распространение ультразвуковых волн

Иэвестно устройство для приема ультразвуковых волн, содержащее пьезо электрический преобразователь, покры- 10 тый двумя электродами и виде полуколец, и устройство обработки принятых сигналов. Приемник в ближней зоне обладает поэщюнной разрешающей способностЬю в плоскости, параллельной

aoseepm pae m m(1) .

Наиболее близким по технической реали мшни является многоканальный приемник, содержащий решетку улы развуковык преобразователей и многока нальнОе устройство Обр&бФГки информа ции. В каждом канале имеются последо

Вательно соединенные блоки умнОжения взоров всех каналов пощипочеиы к сум И

Однако известные приемники se обеопечйвают возможности селективного приема волны с заданным распределе-. нием амплитуд по фронту.

Белью изобретения является обео: печеине возможности селективного apseма волн с заданным распределением амплитуды волны по 4ронту. . Поставленная пель достигается тем, что в приемнике, содержащем иескош 35 ко приемных каналов, каждый из кото рых образован ультразвуковым преобразователем; . и сумматор, соединеннный со входом блока умножения, в каждый . канал Вв щен источник постоянного на33 ряжения, выход юторого подключен ко второМу входу.блока умноивния, à вы. ходы блоков умножения подсоединены ко входам сумматора

На фиг, 1 представлена структурная 4S схема приемника1 на фнг. 2 - диаграм мы поясняющие работу приемника.

Приемник содержит ультразвуковые преобразсеателн 1 - 3, подсоединениые к первым входам блоков 4 - 6 умноже у ния. Выищы блоков 4 6 умножения . подключены к входам сумматора 7. К вторым вхюдам блоков 4 ««6 уьщожения подкжяены выходы жточников 8 - 10 юстояиного напряжения. И

Приемник работает следузошнм ОбРа

ЗОМ

Й . ура .! ли 1, 2,3 одновременйо падает сумм двух гармонических волн одинаковой частоты, но различных номеров:

Р(х = pe (<) ок (<) s где Р(х) - распределение давления в поперечном сечении волновода;

В, k - номера соответствующих волн, Пример суммарной волны Р(к), соотоишей иэ симметрической волны нулевого порядка с равномерным распределением амплитуд по фронту Ро и антисимметричной волны первого порядка с распределением амплитуд

Я х

O приведен на фиг. 2а.

Физический смысл величин Ро, Р, i и д поясняется на фиг. 2а, g, a.

Распределение амплитуд по фронту сум% х марной р(х)=p +p — — волны,изобо 1 1 а ражено на фиг. 2а, симметрической волны нулевого порядка - на фиг. 2б, антисимматричной волны первого порядка фиге 2в.

Если преобразователи 1,2,3 расположены íà одинаксжых расстояниях друг от друга параллельно фронту принимаемой волны, а коэффициенты преобразования всех ультразвуковых преобразователей решетки равны, то чувствительность решетки к принимаемой волне к= 0 Х /Р, где 0Еь х- напряжение на выходе ультразвуковых преобразователей; Р -давле- . ние и падающей волне, является периодической функцией пространственной координаты х (фиг.2г). Напряжение на выходе -го преобразователя

"ЕЬр Ж =" "Ж4 = со Рв(х;1+Рк(х;)) пропорционально суммарной амплитуде падающей волны (х; .аросграаегвенная координата центра 1 -го преобразователя). Напряжения на выходах преобразователей в случае суммы симметрической волны нулевого цорядка и антисиммет, ричной волны i первого порядка изобра жены на фиг. 2д.

Напряжения с выходов ультразвуквых преобразователей 1,2,3 подаются на первые входы блоков 4 6 умножения. На вторые входы блоков 4 - 6 умножения поступают опорные напряжения, формируемые с помощью источников 8-10 постоянногО напряжения

Амплщуды напряжений на выходах источников 8 10 постоянного напряжения выбираются таким образом, чтобы их

1028Щ 4 . 4: закон распределения по каналам соответ- Если функции распределения давлествовал распределению амплитуд волныр ней пола(сщик волн образуют полную которую требуется селективно принягьа ортогональную систему функций, т.е, 5

Например, если требуется принять волну с распределением Ре (Х), а волну.с . раопралалаввам px (x) поааввть, то аъвв J рв(в) pÄ(x)dx=О литуды напряжений на выходах источни- О ков 8 IO постоянного напряжения жэбираю ся равными при 6 ф g то член,«р. pe(3(ÄÐ, (к;)а О.

kР6("3) где k - коеффициент пропорциональнос-: . осладнее приближенное равенство . выполннетсЯ тем лУч3иер чем большее

HoIKpg3csHHQ на выдах и3кв f5 к„,щ,гя бра,в,т „й в,„, постоянного напряжения в случае прие . °: кв" Поет щу на33ряжен3,е щ, выходе "а антисимметРичной волнь3 33ePsore 33a .. сумматора 7 иранорц3кни 3ьно мо3нноср

Рядка33оказаиы иа фиг. 2е. На выходе

3 «го блока умножения напряжение 8Ы Х 03р"".ав в аМ(сe(s(вйЪ" )>(x(xЯ.

:Так33ь3 образом, йреалагавмый прием . . В других ка33алах происходят анаао ", ни@ обеспечивает возможность селектив. гичные преобразования с3пчиц3ов. Напри.й 23, ного 33риейа волн с заданным распреде» женин с аь3ходо33 блоков 4 - B умножв, аеиием амплитуд ао фро33ту, подавляя ния подаются на входы сумь3атсра 7 @amma c другими раснраделениями амп

Напряженке. иа выходе,сумматора 7 . лнтуд» При распределениях амплигудр

Söx оЕ (xb;1 в(;Vв(в()) пва полл раалвввмв тиюв. 1025014

Е Jlft X2

-а

° Составитель В. Кудрявнев

Редактор H. Егорова Телред О.Неце Корректор Г. Огар

Заказ 4414/50 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035е Москва Ж35, Paymcaas наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4