Устройство для ультразвуковой диагностики внутренних структур объекта

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ ВНУТРЕННИХ СТРУКТУР ОБЪЕКТА по патенту 860717, отличающее ся тем, что, с целью получения трехмерного изображения исследуемой структуры, блок приема и обработки информации выполнен в виде двух генераторов ступенчатой развертки, выходы которых через суммирующие операционные усилители соединены с соответствующими входами ЭЛТ и соединенной с суммирующими операционными усилителями цепи генерирования сигнала наклона, состоящей из последовательно соединенных линий задержки и стробирующего устройства, которое соединено с входом регулировки яркости ЭЛТ. СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„А

3(Я1 1 Б 29 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ д (61) 860717 (21) 2735553/25-28 (22) 04.03.77 (31) 8660/76; 8661/76; 8663/76 (32) 16.07.76 (33) Великобритания (46) 07 ° 04.84. Бюл. 9 13 (72) Реубен Саул Мезрих, Эдвин

Таунли Коениг, Джеремиах Йехуда

Авинс и Дэвид Герман Рафаэль Вилкомерсон (CIIIA) (71) PKA Корпорейшн (США) (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1.Патент Р 860717, кл, 0 01 N 29/04, 1976. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛН УЛЬТРАЭВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ ВНУТРЕННИХ СТРУКТУР ОБЪЕКТА по патенту М 860717, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения трехмерного изображения исследуемой структуры, блок приема и обработки информации выполнен в виде двух генераторов ступенчатой развертки, выходы которых через суммирующие операционные усилители соединены с соответствующими входами ЭЛТ и соединенной с суммирующими операционными усилителями цепи генерирования сигнала наклона, состоящей из последовательно соединенных линий задержки и стробирующего устройства, которое соединено с входом регулировки яркости ЭЛТ.

1085520

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, а именно к технике образования посредством ультразвука изображения внутренних частей непрозрачных объектов, и может быть использовано для ультразвукового контроля ткани живого человека и структуры твердого тела.

По основному патенту 9 860717 известно устройство для ультразвуковой диагностики внутренних струке тур объекта, содержащее корпус, в который вмонтированы преобразователь и акустический фокусирующий узел, система изменения угловой ориентации ультразвукового луча относитель- 15 но оси акустического фокусирующего узла и блок приема обработки информации, соединенный с ЭЛТ (1j

Однако известное устройство не позволяет получать объемное изображе-20 ние исследуемого объекта.

Целью изобретения является получение трехмерного иэображения исследуемой структуры.

Эта цель достигается тем, что в устройстве содержащем корпус, в который вмонтированы преобразователь и акустический фокусирующий узел, систему для изменения угловой ориентации ультразвукового луча относительно оси акустического фокусирующего узла, блок приема и обработк r информации выполнены в виде двух генераторов ступенчатой развертки, выходы которых через суммирующие операционные усилители соединены с соот- ветствующими входами ЭЛТ и соединенной с суммирующими операционными усилителями цепи генерирования сигнала наклона, состоящей иэ последовательно соединенных линий задержки и стро-40 бирующего устройства, которое соединено с входом регулировки яркости

ЭЛТ.

На Фиг. 1 представлено устройство 4 дяя ультразвуковой диагностики, общий вид; на Фиг. 2 и 3 — различные варианты выполнения блока приема и . обработки информации. устройство для ультразвуковой диагностики состоит из корпуса 1, в который вмонтированы преобразователь 2 и акустический Фокусирующий узел 3, системы 4 изменения угловой ориентации ультразвукового луча относительно оси акустического фокуси- 5 рующего узла 3, блока 5 приема и обработки информации, соединенного

C ЭЛТ 6, и блока 7 управления. Блок

5 приема и обработки информации содержит два генератора 8 и 9 ступен- 6О чатой развертки, выходы которых через суммирующие операционные усилители 10 и 11 соединены с соответствующими,входами ЭЛТ, (V и Н), и последовательно соединенные линии 12 задержки и стробирующее устройство 13, которое соединено с входом регулировки яркости. Стробирующее устройство может быть выполнено в виде генератора 14 импульсов широкого строба дальности, соединенного с интегратором 15, и схемы 16 строба дальности. Схема 17 синхронизации содержит задающий генератор 18, соединенный с циклическим счетчиком 19 управления импульсами У и циклический счетчик 20 кадров. Имеется также генератор 21 горизонтальной развертки.

Блок 5 приема и обработки информации работает следующим образом.

С кодирующего устройства, входящего в систему 4 изменения угловой ориентации ультразвукового луча относительно оси акустического Фокусирующего узла 3, каждый из серии импульсов положения по оси X ЭЛТ подается в качестве входного сигнала на генератор 9 ступенчатой развертки по горизонтали, где каждый такой импульс положения соответствует заранее заданному угловому приращению развертки по оси X ЭЛТ призм Риэлея. Подобным образом каждый иэ серий импульсов положения по оси Y

ЭЛТ, соответствующих заранее заданному угловому приращению развертки по оси (призм Ризлея, подается в качестве входного сигнала на генератор 8 ступенчатой развертки по вертикали. Генераторы 8 и 9 вырабатывают выходной сигнал в виде ступенчатой волны в течение каждого оборота призм Ризлея. Кодирующие устройства используются также для синхронизации периода повторения испытательных импульсов, подаваемых на преобразователь 2 с блока 7 управ. ления. Поэтому длительность каждой ступени ступенчатой волны равна одному периоду повторения испытательных импульсов.

Каждый импульс положения по оси Х

ЭЛТ пропускается также через линию

12 задержки, которая обеспечивает задержку, равную по длительности времени между передачей исполнительного импульса с преобразователя 2 и приемом на преобразователь 2 отраженного сигнала, возвращенного от ближайшей части внутреннего объема подлежащей отображению структуры. Задержанный импульс положения запускает генератор 14 импуЛЬсов широкого строба дальности с целью вырабатывания импульсов прямоугольной формы, имеющих длительность, соответствующую глубине внутреннего объема подлежащей отображению структуры. Эти импульсы используются непосредственно для отпирания схемы 16 строба дальности, позволяя при этом детектировать только возвращенные иэ глубины отраженные

1085520 сигналы для регулировки яркости (ось 2 ) ЭЛТ. Эти же импульсы дополнительно подаются на интегратор 15 для вырабатывания выходного пилообразного сигнала в течение интервала каждого периода дальности. Суммирующий операционный усилитель 11 используется для сложения пилообразного сигнала со ступенчатой волной и подачи суммирующего сигнала на вход горизонтальной развертки ЭЛТ б. Подобным образом суммирующий операционный усилитель 10 используется для сложения пилообразного сигнала са ступен-. чатой волной и подачи его на вход вертикальной развертки ЭЛТ. Сложение пилообразного сигнала с сигналами горизонтальной и вертикальной разверток дает трехмерную изометрическую форму отображения модулированной по яркости информации дальности ска- 2О нируемого ультразвуковым методом объема внутренней структуры.

Блок 5 приема и выборки информации вместе со схемой. 17 синхронизации (фиг. 3) работают следующим образом.

В схеме 17 синхронизации задающий генератор 18 генерирует сигналы синхронизации по оси )(с частотой повторения, равной частоте повторения последовательного потока сигналов точек. выборки по аси Y, поступающих с параллельно-последовательного преобразователя 2. Выходные сигналы с задающего генератора 18 подаются в качестве входного сигнала на циклический счетчик 19 управления импульсами Y, который повторяет цикл в конце каждого периода повторения импульсов Y c целью обеспечения выходного сигнала отсчета строк на 4О частоте 1,5 килогерца. Этот выходной сигнал отсчета строк помимо подачи в качестве входного сигнала на циклический счетчик 20 кадров и линию 12 задержки соответствует выходному сиг-45 налу управления импульсами Y со схемы

17 синхронизации.

Циклический счетчик 20 кадров возобновляет цикл после каждого кадра с целью подачи входного сигнала счета кадра на генератор 9 ступенчатой развертки.

Кроме того, с циркуляционного счетчика 20 кадра подается сигнал, предстаэляющий накопленный счет строк внутри цикла, на генератор 8-ступенчатой развертки.

Выходной сигнал с генератора 8 ступенчатой развертки представляет собой ступенчатую волну, в которой длительность каждой ступени равна одному периоду задающего генератора, а длительность всей волны равна длительности строки. Ступенчатая волна с генератора 9 имеет длительность каждой ступени, равную длительности строки, а длительность всей волны равна длительности кадра.

Ступенчатая валка с генератора 9 ступенчатой развертки складывается са ступенчатой волной, поступающей с генератора 21 горизонтальной развертки, в суммирующем операционном усилителе 10 и подается на вход схемы горизонтальной развертки ЭЛТ 6.

Кроме того, эта волка складывается са ступенчатой валкой, поступающей ! с генератора 8 ступенчатой развертки вертикального отклонения, в суммирующем усилителе 10 и подается на входную схему вертикальной развертки. Последовательный поток сигналов выборки по аси, ., образующий выходные сигналы = преобразователя 2, подается на вход схемы регулировки яркости ЭЛТ 6 через страбнрующее устройства 13, В течение кадр, соответствующего самой нижней ступени ступенчатой волны, сигнал управления задержкой таков, чтобы вызвать обеспечение за счет переменной линии задержки 12 минимальную задержку между появлением каждого сигнала управления импульсами, соответствующего передаче исгытательнога импульса, и появлением сигнала угравлен;:,=., который открывает схемы запоминания. Таким образам, поток выборки импульсов по оси подаваемый на вход схемы регулировки яркости ЭЛТ 6 соответствует ближайшей плас,ooòê изображения отображаемого объема цели внутренней структуры. Кроме того, эта ближайшая плоскость изображения отображается в форме типа C,, определяемой множествам ступенчатых волн горизонтальнага отклоне-" я и одной ступе:.чатай валкой вертнкальнага отклонения. Следующий кадр,. катарый появляется в (пределах длительности второй ступени, отображается в виде второй развертки С, которая располагается несколько правее н выше первой развертки С . B зта же время сигнал управления задержкой ва время второй ступени ступенчатой волны дает отраженные сигналы ат несколько бапсе удаленной плоскости изображения объема цели внутренней структуры и подается на вход управлен .я яркостью ЭЛТ 6. Этот процесс, катсрый повторяется для каждой ступени ступенчатой волны, дает на ЭЛТ изометрическое трехмерное иэображение объема цели внутренней структуры.

Таким образок, предложенное устройство позволяет представлять внутреннюю структуру сложных форм в трехмерном иэаметри ескам отображении..

17

Составитель Г.Федоров

Редактор T. Кугрышева Техред A.Ач Корректор О.Билак

Заказ 2057/5б Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Устройство для ультразвуковой диагностики внутренних структур объекта Устройство для ультразвуковой диагностики внутренних структур объекта Устройство для ультразвуковой диагностики внутренних структур объекта Устройство для ультразвуковой диагностики внутренних структур объекта 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных соединений

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для оперативного контроля работоспособности ультразвуковых (у.з.) дефектоскопов в процессе их настройки и поиска с помощью них дефектов в разнообразных материалах и изделиях промышленности, например,в сварных соединениях, в железнодорожных рельсах

Изобретение относится к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами и может быть использовано в различных областях машиностроения для контроля материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука

Изобретение относится к газо- и нефтедобыче и транспортировке, а именно к методам неразрушающего контроля (НК) трубопроводов при их испытаниях и в условиях эксплуатации

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики изделий переменной толщины сложной геометрии по параметрам их колебаний

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества, изменения структурно-фазовых состояний и физико-механических параметров материалов и элементов конструкций, а также в целях акустической спектроскопии массива горных пород, по измерению коэффициента затухания упругих волн и его частотной зависимости

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики железобетонных строительных конструкций, обделок и облицовок гидротехнических туннелей
Наверх