Ультразвуковой сканирующий преобразователь

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в медицине при ультразвуковой диагностике биологических объектов. Целью изобретения является повышение качества изображения , надежности и долговечности преобразователя . Цель достигается благодаря тому, что привод для вращения барабана с пьезоэлементом выполнен в виде бесконтактного электродвигателя. Вращающаяся часть согласующего трансформатора установлена на валу ротора между барабаном и электродвигателем . На барабане с пьезоэлементом расположен оптоэлектронный датчик углового положения. Барабан с элементом , согласующий трансформатор и электродвигатель расположены в герметичном корпусе, заполненном иммерсионной средой. Неподвижные части согласующего трансформатора и электродвигателя закреплены на внутренней поверхности корпуса . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 61 В 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3963240/63 (22) 28.06.85 (46) 07.06.91. Бюл. М 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (72) С.Л.Чернин, С,С.Сухов и Л,B,Бабин (53) 621.395.642:534.292 (088.8) (56) Патент США N. 4494548. кл. 128/660, опубли к. 22.01.85.

Заявка ФРГ М 2851004, кл. А 61 В 10/00, опублик. 1980. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СКАНИРУЮЩИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в медицине при ультразвуковой диагностике биологических обьектов. Целью изобретения

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ультразвуковым устройствам для диагностики биологических объектов.

Целью изобретения является повышение качества изображения, надежности и долговечности преобразователя, На фиг. 1 изображен преобразователь, продольный разрез; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Ультразвуковой сканирующий преобразователь содержит герметичный корпус 1, в котором установлен барабан 2 с пьезоэлементом 3, согласующий трансформатор 4, оптоэлектронный датчик 5 углового положения барабана 2, электродвигатель 6 с валом

7. Корпус 1 заполнен акустически прозрачной жидкостью.

Барабан 2 предназначен для закрепления на нем пьезоэлемента 3 и демпфирую„„ Ы„„1653741 А1 является повышение качества изображения, надежности и долговечности преобразователя. Цель достигается благодаря тому, что привод для вращения барабана с пьезоэлементом выполнен в виде бесконтактного электродвигателя. Вращающаяся часть согласующего трансформатора установлена на валу ротора между барабаном и электродвигателем. На барабане с пьезоэлементом расположен оптоэлектронный датчик углового положения. Барабан с элементом, согласующий трансформатор и электродвигатель расположены в герметичном корпусе, заполненном иммерсионной средой, Неподвижные части согласующего трансформатора и электродвигателя закреплены на внутренней поверхности корпуса. 2 ил. щего слоя 8. На торце барабана 2, обращенном к оптоэлектронному датчику 5 углового положения барабана, нанесена светлая метка, Барабан 2 жестко установлен на валу 7. который вращается на двух подшипниках 9 в герметичном корпусе 1.

Оптоэлектронный датчик углового положения барабана 2. состоящий из светодиода и фотодиода, жестко установлен в корпусе 1 на шайбе 10; работает на отражении света от светлой метки и служит для синхронизации положения барабана 2 с моментом начала возбуждения пьезоэлемента 3 от электронного блока (не показан). Оптоэлектронный датчик 5 положения подключен через гермоввод 11 к электронному блоку.

Согласующий трансформатор 4 необходим для согласования выходного сопротивления возбуждающего генератора электронного блока с сопротивлением пье1653741 о зозлемента 3, а также для бесконтактной передачи энергии вращающемуся пьезоэле-! менту 3 и эхосигналов пьезоэлемента 3 в схему электронного блока.

Первичная обмотка согласующего трансформатора 4 укреплена на ° øàéáå 10, ее концы выведены через гермоввод 11, Вторичная обмотка трансформатора 4 укреплена на сердечнике 12, жестко установленном на валу 7. Выводы вторичной обмотки трансформатора подведены к пьезоэлементу 3.

Синхронный тихоходный бесколлекторный электродвигатель 6 служит для привода барабана 2 с пьезоэлементом 3. Ротор 13 электродвигателя также представляет собой барабан, жестко закрепленный на валу

7. В пазы барабана вклеено 12 постоянных магнитов 14 таким образом, что их полюса

N u S чередуются. Статор электродвигателя 6 представляет собой двенадцать катушек 15, намотанных на Н-образные сердечники из материала АРМК0. Катушки 15 включены параллельно и через одну встречно. Концы статорной обмотки выводятся из герметичного корпуса 1 через гермоввод 11, Электродвигатель питается - переменным напряжением 12 В синусоидальной формы, частотой 36 Гц, при этом двигатель вращается с частотой 360 об/мин.

В герметичном корпусе 1 имеется отверстие, закрываемое заглушкой 16. для заливки внутренней полости корпуса акустически прозрачной жидкостью, Ультразвуковой сканирующий преобразователь работает следующим образом, При подаче питания электродвигателю в ккатушках 15 статора возникает вращающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитным полем. постоянных магнитов 14 ротора 13, приводит его во вращение, передающееся барабану 2 с пьезоэлементом 3 и сердечнику 12 с вторичной обмоткой согласующего трансформатора 4.

При вращении барабана 2 светлая мет ка, нанесенная Hà его торце, проходит напротив оптоэлектронного датчика 5 углового положения барабана. Свет, непрерывно излучаемый светодиодом датчика 5, отражается от этой светлой метки и попадает на его фотодиод, в котором вырабатывается импульс, запускающий в электронном блоке прибора генератор зондирующих импульсов. Импульсы высокого напряжения поступают на первичную обмотку согласуюшего трансформатора 4, передаются во вторичную обмотку и на пьезоэлемент 3, возбуждая в нем ультразвуковые колебания, Ультразвуковые колебания распространяются в акустически прозрачной жидкости, заполняющей корпус 1, и излучаются через стенку а исследуемый объект.

5 Выполнение всей конструкции внутри одного герметичного корпуса 1 вследствие этого отсутствие сальника обеспечивает высокую герметичность корпуса 1, исключающую попадание внутрь него воздуха и

10 продуктов распада сальника, и надежный акустический контакт независимо от срока службы. Отраженные от структурных неоднородностей эхосигналы возвращаются к пьезоэлементу 3 через стенку корпуса 1 и

15 акустически прозрачную жидкость, преобразуются им в электрические колебания и через согласующий трансформатор передаются в электронный блок прибора.

Генератор зондирующих импульсов ра20 ботает строго определенное время, за которое пьезоэлемент 3 с барабаном 2 поворачивается на угол 90 . Таким образом осуществляется сканирование ультразвуковым лучом в пределах угла 90 .

Благодаря использованию ьесколлекторного синхронного двенадцатиполюсного электродвигателя 6 и жесткой связи его ротора 13 с барабаном 2 с пьезоэлементом

3 обеспечивается высокая равномерность

30 скорости вращения пьезоэлемента 3 и тем самым исключаются искажения изображения по углу вращения.

Формула изобретения

Ультразвуковой сканирующий преобразователь, содержащий корпус. в котором расположены барабан с пьезоэлементом, согласующий трансформатор, привод для вращения барабана и оптоэлектронный датчик углового положения барабана, при этом барабан с пьезоэлементам расположен в герметичной части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изображения, надежности. и долговечности преобразователя, привод для вращения барабана выполнен в виде бесконтактного электродвигателя, вращающаяся часть согласующего трансформатора установлена на валу ротора между барабаном и электродвигателем, при этом согласующий трансформатор и электродвигатель также находятся в герметичном корпусе, запол- ненном иммерсионной средой, оптоэлектронный датчик углового положения расположен на барабане, а неподвижные части согласующего трансформатора и электродвигателя закреплены на внутренней поверхности корпуса.

1653741

1Ô

Составитель А.Карасев

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С.Шевкун

Редактор И.Шмакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101

Заказ 1907 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5