CN203758963U - 超声波信号检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种超声波信号检测装置，该装置包括：激励信号发生器、超声波换能器、信号放大电路及信号变换电路，其中，激励信号发生器与超声波换能器通过信号线连接，激励信号发生器产生一超声波频率激励信号，并向超声波换能器发送超声波频率激励信号；超声波换能器包括：发射装置及接收装置，发射装置根据接收到的超声波频率激励信号向待测介质发送超声波信号；接收装置接收经过待测介质后的超声波信号，并将接收到的超声波信号转换为电信号后发送给信号放大电路；信号放大电路通过信号线连接接收装置，将电信号放大后发送至信号变换电路；信号变换电路通过信号线连接信号放大电路，将放大后的电信号转换为直流信号后发送至激励信号发生器。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种超声波检测技术，具体地，是关于一种超声波信号检测装置。
背景技术
在自体血液回收的过程中，需要实时检测管路中介质的状态，当介质中出现空气时，需要根据当时的工作状态进行相应的处理，清除介质的空气，以防止造成重大医疗事故。所以，如何准确的检测介质中是否存在空气，成为当前面临的重大问题。
实用新型内容
本实用新型实施例的主要目的在于提供一种超声波信号检测装置，以检测管路中介质的状态。
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种超声波信号检测装置，所述超声波信号检测装置包括：激励信号发生器、超声波换能器、信号放大电路及信号变换电路，其中，所述激励信号发生器与所述超声波换能器通过信号线连接，所述激励信号发生器产生一超声波频率激励信号，并向所述超声波换能器发送所述超声波频率激励信号；所述超声波换能器包括：发射装置及接收装置，所述发射装置根据接收到的所述超声波频率激励信号向待测介质发送超声波信号；所述接收装置接收经过所述待测介质后的超声波信号，并将接收到的超声波信号转换为电信号后发送给所述的信号放大电路；所述的信号放大电路通过信号线连接所述的接收装置，将所述电信号放大后发送至所述的信号变换电路；所述的信号变换电路通过信号线连接所述的信号放大电路，将放大后的所述电信号转换为直流信号后发送至所述的激励信号发生器。
在一实施例中，上述超声波信号检测装置还包括：功率驱动器，连接在所述激励信号发生器及超声波换能器之间，所述功率驱动器将所述超声波频率激励信号进行功率放大后发送给所述超声波换能器。
具体地，上述信号放大电路中的放大元件为放大器NE5532。
具体地，上述功率驱动器为高频三极管1815。
本实用新型的有益效果在于，本实用新型的超声波信号检测装置能够在自体血液回收的过程中，实时检测管路中介质的状态。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本实用新型实施例的超声波检测装置的结构示意图；
图2为根据本实用新型实施例的放大器电路的结构示意图；
图3为根据本实用新型实施例的超声波检测装置的另一结构示意图；
图4为根据本实用新型实施例的超声波气泡检测***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供一种超声波信号检测装置。以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，该超声波信号检测装置10包括：激励信号发生器101、超声波换能器102、信号放大电路103及信号变换电路104，其中：
激励信号发生器101与超声波换能器102通过信号线连接，激励信号发生器101产生一超声波频率激励信号，并向超声波换能器102发送该超声波频率激励信号；实际应用中，上述激励信号发生器101可采用脉冲信号发生器或者阻容网络振荡电路，该脉冲信号发生器或阻容网络振荡电路为本领域常用的设备或电路结构，在此不再赘述。
超声波换能器102包括：发射装置及接收装置，超声波换能器102的发射装置根据激励信号发生器101发送的超声波频率激励信号产生一超声波信号，并向待测介质发送该超声波信号；超声波换能器102的接收装置接收经过待测介质后的超声波信号，并将接收到的超声波信号转换为电信号后发送给信号放大电路103。实际应用中，超声波换能器102的接收装置将超声波信号转换生成的电信号为毫伏级，由于在传输过程中很容易造成电信号的衰减和失真，因此，为避免信号衰减和失真造成检测结果不准确，在本实用新型实施例中，通过该信号放大电路103对电信号进行放大。放大电路必须考虑信号带宽问题，以避免信号失真。在本实用新型实施例中是采用AD公司NE5532高性能放大器作为放大元件（如图2所示），辅助其它器件完成信号放大功能。需要说明的是，上述的NE5532高性能放大器仅为举例说明，而并非用以限制本实用新型中的放大电路103仅能采用NE5532高性能放大器作为放大元件。
信号放大电路103通过信号线与超声波换能器102的接收装置连接，将放大后的电信号发送至信号变换电路104。经过上述放大电路103放大后的电信号为交流信号，其幅度与待测介质的状态有关（液体、气体或气液比例），为便于针对该信号进行更为有效的识别判断，需要将交流信号转换为直流信号。因此，本实用新型实施例的超声波信号检测装置10还包括信号变换电路104，以将信号由交流信号变换为直流信号。信号变换电路104通过信号线连接信号放大电路103，将放大后的电信号转换为直流信号后发送至激励信号发生器101。
在实际应用中，由于激励信号发生器101输出的超声波频率激励信号较弱，只有毫安级，其输出的超声波频率激励信号有可能无法驱动超声波换能器产生较强的超声波信号，因此，如图3所示，本实用新型实施例的超声波检测装置10还可包括一功率驱动器105，通过信号线连接在激励信号发生器101及超声波换能器102之间，用以将激励信号发生器101输出的超声波频率激励信号进行功率放大，并发送给超声波换能器102。在本实施例中，是采用高频三极管1815作为功率驱动器105，对超声波频率激励信号进行功率放大，其带宽为80MHz。需要说明的是，上述的高频三极管1815仅为举例说明，而并非用以限制本实用新型中的功率驱动器105仅能采用高频三极管1815对超声波频率激励信号进行功率放大。
综上所述，通过本实用新型实施例的超声波检测装置，能够根据实际的传输需要对超声波检测中的信号进行功率驱动和放大，保证超声波信号在传输过程中的稳定性，从而达到较佳的检测效果。
以下结合一应用实例对本实用新型实施例的超声波信号检测装置进行说明。
在医疗器械领域，利用超声波检测检测液体管路中气泡的技术普遍应用于诸如注射泵、输液泵、血液透析机、自体血液回收机、输液***或心肺机以及制药和工业中的计量和移液滴定装置等。如图4所示，应用于上述各医疗器械的超声波气泡检测***主要包括：主控板，变频器与离心电机、LCD显示触摸屏，电源装置，步进电机及驱动器，超声波信号检测装置及打印机。
其中，该主控板的中央处理单元为W77E516，通过该主控板实现对上述变频器与离心电机、LCD显示触摸屏，电源装置，步进电机及驱动器，超声波信号检测装置及打印机的控制功能，并接收由LCD显示触摸屏反馈回的指令，上述控制为本领域的常用技术手段，不再赘述。
该超声波气泡检测***主要通过应用本实用新型实施例的超声波信号检测装置来克服超声波检测的信号传输过程中的信号衰减和失真问题，以提高超声波检测的准确度。
超声波气泡检测结果的分析及信号动态调整功能则由位于主控板上的单片机MEGA88实现，将检测结果通过LED1脚传送给中央处理单元W77E516，同时指示LED显示检测状态。
上述电源装置包括变压器及整流滤波电路，用以给***提供5V、12V、-12V和41V的直流电压。
在临床应用中，通过上述的超声波气泡检测***使超声波换能器工作在最佳状态，对医疗器械管路中是否存在气泡进行准确检测，。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种超声波信号检测装置，其特征在于，所述超声波信号检测装置包括：激励信号发生器、超声波换能器、信号放大电路及信号变换电路，其中，
所述激励信号发生器与所述超声波换能器通过信号线连接，所述激励信号发生器产生一超声波频率激励信号，并向所述超声波换能器发送所述超声波频率激励信号；
所述超声波换能器包括：发射装置及接收装置，所述发射装置根据接收到的所述超声波频率激励信号向待测介质发送超声波信号；所述接收装置接收经过所述待测介质后的超声波信号，并将接收到的超声波信号转换为电信号后发送给所述的信号放大电路；
所述的信号放大电路通过信号线连接所述的接收装置，将所述电信号放大后发送至所述的信号变换电路；
所述的信号变换电路通过信号线连接所述的信号放大电路，将放大后的所述电信号转换为直流信号后发送至所述的激励信号发生器。
2.根据权利要求1所述的超声波信号检测装置，其特征在于，所述超声波信号检测装置还包括：
功率驱动器，连接在所述激励信号发生器及超声波换能器之间，所述功率驱动器将所述超声波频率激励信号进行功率放大后发送给所述超声波换能器。
3.根据权利要求1所述的超声波信号检测装置，其特征在于，所述信号放大电路中的放大元件为放大器NE5532。
4.根据权利要求2所述的超声波信号检测装置，其特征在于，所述功率驱动器为高频三极管1815。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106075668A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-09 | 董稳 | 一种输液管路内空气探测装置 |
| CN106999236A (zh) * | 2014-12-08 | 2017-08-01 | 奥林匹斯冬季和Ibe有限公司 | 组合超声波和hf手术***及其控制设备和方法 |
| CN113504307A (zh) * | 2021-09-10 | 2021-10-15 | 西南石油大学 | 一种多频率岩心声速测量装置 |
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