DD256923A1 - Anordnung zur pruefung der gesamtempfindlichkeit von ultraschallwandlern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Pruefung der Gesamtempfindlichkeit von Ultraschallwandlern und Wandleranordnungen zur Bestimmung der akustoelektrischen Eigenschaften. Dazu wird in eine mit einem Medium gefuellte Messwanne ein zylinderfoermiger Festkoerper getaucht und Medium und Festkoerper bei konstanter Temperatur gehalten. Der Aufbau der Anordnung bewirkt eine unverfaelschte Ausbreitung und Reflexion der Ultraschallwellen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Anordnung zur Prüfung der Gesamtempfindlichkeit von Ultraschallwandlern zur Bestimmung akustoelektrischer Eigenschaften mit nur einer Reflexionsposition.

Sie erhöht die Funktionssicherheit der nachgeschalteten Geräte und führt zu einem objektiven und schnellen Meßergebnis.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung

Die Bestimmung akustoelektrischer Eigenschaften von Ultraschallwandlern oder entsprechenden Anordnungen ist unentbehrlich zur Durchführung entsprechender Prüf-und Meßverfahren in der Technik und in der medizinischen Diagnostik.

Dabei werden insbesondere das Auflösungsvermögen, die Linearität, das Nahauflösungsvermögen, die Empfindlichkeitscharakteristik und die Charakteristik der laufzeitabhängigen Verstärkung bestimmt.

Die dazu zur Anwendung kommenden Einrichtungen werden Ultraschallphantome genannt. Mit ihnen können sowohl einzelne oder mehrere akustoelektrische Eigenschaften bestimmt werden.

Ultraschallphantome zur Bestimmung der Gesamtempfindlichkeit bestehen aus einer mit einer Flüssigkeit gefüllten Meßwanne in der sich ein oder mehrere Reflektoren befinden, die gegebenenfalls ortsveränderlich sind. Die Reflektoren sind kugelförmig ausgebildet oder als Drähte in der Meßwanne verspannt. Die Einrichtungen besitzen den Nachteil, daß die Ermittlung der akustoelektrischen Eigenschaften nur dann objektiv erfolgen kann, wenn das Schallfeld von der Wandleroberfläche exakt normal abgestrahlt wird.

Dies realisieren jedoch nur sehr wenige Ultraschallwandler. Wesentlich häufiger werden jedoch auch Wandler eingesetzt, deren Schallfelder mit mehr oder weniger leichten Abweichungen von der Wandleroberflächennormalen abgestrahlt werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Bestimmung akustoelektrischer Eigenschaften von Ultraschallwandlern und Wandleranordnungen zu objektivieren und den Meßprozeß rationell zu gestalten.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Prüfung der Gesamtempfindlichkeit von Ultraschallwandlern anzugeben, die mit nur einer Reflexionsposition eine objektive Beurteilung der akustoelektrischen Eigenschaften gestattet. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine mit einem Medium gefüllte Meßwanne gemäß der Erfindung, ein zylindrischer Festkörper aus einen schalleitenden Material ragt, dessen oberes Ende bündig mit der Meßwanne abschließt und im oberen Teil eine Aussparung besitzt, in der die zu untersuchenden Wandler bzw. das Wandlerelemente mit einem Kopplungsmedium gebracht werden. Die Reflexionsfläche ist erfindungsgemäß am unteren Ende des Festkörpers als Kugelsegment starr ausgebildet. Gemäß der Erfindung beginnt der Radius des Kugelsegmentes in der Mitte der Aussparung, wobei die Krümmung gleich dem Radius der Länge des Festkörpers ist. Dem Kugelsegment schließt sich erfindungsgemäß ein ebenfalls zylindrischer Hohlraum an. Der Hohlraum ist Bestandteil des Festkörpers und hat eine wesentlich geringere Ausdehnung als der Festkörper selbst. Das in der Meßwanne befindliche Medium wird auf gleicher Temperatur gehalten, die jedoch stetig geändert werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung gestattet eine rationelle Bestimmung der akustoelektrischen Eigenschaften wobei die objektive Darstellung der Gesamtempfindlichkeit auch dann ermöglicht wird, wenn das Schallfeld nicht normal von der Wandleroberfläche abgestrahlt wird. Der Aufbau der Anordnung bewirkt eine unverfälschte Ausbreitung und Reflexion der Ultraschallwellen. Dadurch ist insbesondere ein objektiver Vergleich von Ultraschallwandlern und Anordnungen untereinander möglich.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und einer zugehörigen Zeichnung erläutert werden.

Die Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Anordnung zur Prüfung der Gesamtempfindlichkeit von Ultraschallwandlern und Wandleranordnungen. In der, mit Wasser 1 gefüllte Meßwanne 2 wird der zylindrische Festkörper 3 getaucht.

Der Festkörper 3 besteht aus Plexiglas. Das obere Ende 4 schließt bündig mit der Meßwanoe 2 ab. Das in der Meßwanne 2

befindliche Wasser 1 wird mittels eines regelbaren Thermostaten 5 bei konstanterTemperatur z. B. 40°C gehalten. Im Festkörper 2 ist eine Aussparung 6 zur Aufnahme des Wandlers 7 eingebracht. Um einen ausreichenden Kontakt zwischen dem Wandler 7 und dem Festkörper 2 zu erzielen, ist als Kopplungsmedium 8 eine max. 0,5 mm Wasserschicht vorgesehen. Die der Aussparung 6 des Festkörpers gegenüberliegenden Seite ist als kugelsegmentförmige Reflexionsfläche 9 ausgebildet. Der Krümmungsradius der Reflexionsfläche 9 ist gleich der Länge des Festkörpers. Der Reflexionsfläche 9 schließt sich ein zylinderförmiger Hohlraum 10 aus Luft an. Der Hohlraum 10 ist Bestandteil des Festkörpers 3.

Claims (1)

1. Anordnung-zur Prüfung der Gesamtempfindlichkeit von Ultraschallwandlern zur Bestimmung akustoelektrischer Eigenschaften nach der Impulsechomethode mittels einer Meßwanne, dadurch gekennzeichnet, daß in die Meßwanne ein zylindrischer Meßkörper ragt, dessen oberes Ende bündig mit der Meßwanne abschließt, eine Aussparung zur Aufnahme des Wandlers bzw. der Wandleranordnung besitzt, dessen unteres Ende kugelsegmentförmig ausgebildet ist, wobei die Mitte der Krümmung gleich den Radius der Länge des Festkörpers ist, daß sieh dem Kugelsegment ein Hohlraum anschließt und der zylinderförmige Festkörper von einem Medium konstanter Temperatur umgeben ist.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung