典型機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)維修經(jīng)典教材

（第六章典型設(shè)備系統(tǒng)維修）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷本章教學(xué)目標(biāo)：1、了解系統(tǒng)的組成和基本要求，故障特征；2、熟悉系統(tǒng)故障的診斷方法；3、理解泵、缸常見故障，了解處理方法。一、液壓系統(tǒng)維修液壓系統(tǒng)概述液壓系統(tǒng)故障特征(一)不同運(yùn)行階段的故障特征1、新試制設(shè)備調(diào)試階段故障特征特點(diǎn)：故障率高，各種問題交織在一起。常見故障⑴接頭、端蓋處泄漏；⑵速度不穩(wěn)；⑶臟物使閥芯卡死或運(yùn)動(dòng)不靈活；⑷阻尼孔被堵使壓力不穩(wěn)且不能↑；⑸漏裝彈簧或密封元件；⑹設(shè)計(jì)選擇不當(dāng)。2、定型設(shè)備調(diào)試階段故障特點(diǎn)：故障率低，主要由搬運(yùn)中或安裝失誤引起易排除的小故障。其表現(xiàn)為外部泄漏；臟物進(jìn)入；壓力不穩(wěn)；漏錯(cuò)裝元件；加工質(zhì)量差或安裝質(zhì)量差；特點(diǎn)：故障率逐漸上升，磨損↑，泄漏↑（二）偶發(fā)事故性故障特征特點(diǎn)：偶發(fā)突變，產(chǎn)生原因明顯。如碰撞、管裂爆、線圈燒壞等。3、運(yùn)行進(jìn)入中期的故障1.1.2液壓系統(tǒng)故障診斷方法（一）液壓設(shè)備診斷方法1、簡易診斷——利用簡單儀器和經(jīng)驗(yàn)望（看）

聞（聽）

問

切（摸）

閱運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)、泄漏

聲音

操作者溫度、振動(dòng)檔案、維修記錄2、精密診斷：—各種可能的監(jiān)測儀器都可能用，從而分析查找原因。（二）查定故障部位的方法采用流程圖法首先由專家（維修方面）設(shè)計(jì)邏輯流程圖，輸入計(jì)算機(jī)中，當(dāng)某個(gè)部位不正常時(shí)，由計(jì)算機(jī)幫助找到產(chǎn)生故障的部位和原因(流程圖見下頁)邏輯流程圖液壓元件故障與檢修齒輪泵的常見故障與維修——以故障征兆和原因分析為主(一)齒輪泵故障與維修：常見故障：密封性差，噪聲大，流量不足，壓力不夠，機(jī)械效率低，密封圈沖出，壓蓋被

沖出。(二)葉片泵故障與維修：常見故障：泵不出油，壓力表無顯示壓力；油量不足；容積效率低；噪聲大。修理：主要就定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤進(jìn)行檢修1.2.2液壓缸的常見故障及修理1)產(chǎn)生故障主要因素：零件磨損、密封件老化失效等原因故障特征①活塞桿（或缸）不能運(yùn)動(dòng)②推力不足，工作速度慢③爬行或局部速度不均④外泄漏⑤快進(jìn)快退緩沖裝置產(chǎn)生故障2)修理方法：①缸體：現(xiàn)象：銹、拉毛、磨損修理方法：鏜磨、研磨②活塞：現(xiàn)象：尺寸變小修理：更換或電鍍等二、數(shù)控機(jī)床故障檢測與診斷數(shù)控機(jī)床組成：程序載體（控制介質(zhì)）、輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、機(jī)床本體。數(shù)控機(jī)床是技術(shù)密集型和知識(shí)密集型的機(jī)電一體化裝備，因而機(jī)床電子系統(tǒng)與機(jī)械、液壓等系統(tǒng)的交接部位就成為日常維護(hù)和保養(yǎng)的重點(diǎn)，這些部位的故障診斷和修理工作是數(shù)控機(jī)床維修工作的主要對象2.1.1數(shù)控機(jī)床的故障類型(一)按性質(zhì)軟件故障、硬件故障、干擾故障

(二)故障發(fā)生后有無報(bào)警顯示

(1)有報(bào)警顯示的故障硬件(警示燈)與軟件報(bào)警顯示(CRT顯示)兩種

(2)無報(bào)警顯示的故障系統(tǒng)死機(jī)和機(jī)床出現(xiàn)爬行、異響

(三)發(fā)生故障部件主機(jī)故障和電氣故障2.1.2數(shù)控機(jī)床維修特點(diǎn)內(nèi)容更廣模式不同對維修管理工作要求不同對維修人員素質(zhì)要求不同2.1.3數(shù)控機(jī)床維修基本原則先外部后內(nèi)部先機(jī)械后電氣先靜后動(dòng)先公用后專用先簡單后復(fù)雜先一般后特殊2.1.4常用維修儀器邏輯測試筆邏輯分析儀(異步、同步測試)集成電路測試儀短路追蹤儀2.2數(shù)控機(jī)床故障診斷數(shù)控機(jī)床主要的機(jī)械故障表現(xiàn)機(jī)床各執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)故障以及切削加工過程中的振動(dòng)、噪聲、刀具磨損、工件質(zhì)量問題等方面2.2.1主軸部件數(shù)控機(jī)床的加工精度與主軸部件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)狀態(tài)有十分密切關(guān)系。一般中小規(guī)格數(shù)控機(jī)床主軸部件多采用成組高精度軸承；重型機(jī)床多采用液體靜壓軸承；高精度機(jī)床多采用氣體使主軸部件在回轉(zhuǎn)精度、回轉(zhuǎn)速度、自動(dòng)變速、準(zhǔn)停和換刀等方面保持良好技術(shù)狀態(tài)。2.2.2滾珠絲杠與螺母(進(jìn)給傳動(dòng)部件)2.2.3刀庫與換刀裝置2.3數(shù)控系統(tǒng)故障診斷與維修系統(tǒng)診斷方法

(一)故障診斷方法裝置自診斷法(啟動(dòng)、實(shí)時(shí))常規(guī)檢查法備件替換法功能程序測試法邏輯線路追蹤法分層優(yōu)選法(二)準(zhǔn)備工作技術(shù)準(zhǔn)備測量儀器及工具準(zhǔn)備(測量器具、維修工具)備件準(zhǔn)備2.3.2軟件故障與診斷軟件故障的原因誤操作、供電電池電壓不足或電池電路斷路、短路、干擾信號(hào)、軟件死循環(huán)、損傷不規(guī)范軟件故障排除重新輸入程序、硬件復(fù)位2.4伺服系統(tǒng)故障診斷2.4.1主軸伺服系統(tǒng)故障及診斷報(bào)警方式分類：CRT顯示、數(shù)碼管顯示、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不正常無顯示診斷：前二種可根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的產(chǎn)品說明書中的提示進(jìn)行分析判斷，且一般能確診后一種則需要進(jìn)行綜合分析。2.4.2進(jìn)給系統(tǒng)故障及診斷

(1)CRT顯示報(bào)警內(nèi)容的故障報(bào)警原因：超程、誤差過大、漂移補(bǔ)償量過大、過熱等例：如某直流伺服電機(jī)過熱報(bào)警，可能原因分析？過載、線圈絕緣不良、線圈內(nèi)部短路、磁鐵退磁、制動(dòng)器失靈等報(bào)警指示燈報(bào)警的故障(硬件故障)大電流、過載再生放電、速度控制單元上的保險(xiǎn)絲燒斷、保護(hù)開關(guān)動(dòng)作無報(bào)警顯示的故障機(jī)床飛車、機(jī)床振動(dòng)、機(jī)床過沖、噪聲過大等再見！第3講

醫(yī)學(xué)超聲成像技南方醫(yī)術(shù)科術(shù)大學(xué)匯報(bào)人姓名主要內(nèi)容超聲成像基本原理——超聲回波法醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備的分類超聲診斷儀的主要參數(shù)6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義32Part

.01超聲成像基本原理——超聲回波法超聲回波法把幾兆赫至幾十兆赫的高頻聲脈沖發(fā)射到生物體內(nèi)，再接收反射波（回波），這種方法稱為超聲脈沖回波法。脈沖寬度：幾微秒脈沖間隔：幾百微秒（接收放大器處理回波的時(shí)間）脈沖回波法最早較早是應(yīng)用于雷達(dá)和聲納。回波時(shí)間t、探測距離L的關(guān)系，c為聲速6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義346/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義356/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義36超聲回醫(yī)學(xué)波超聲儀器法原理講示義

意圖6/23/202337儀器基本框圖發(fā)射通道：時(shí)鐘電路（同步脈沖發(fā)生器）、發(fā)射器（高頻脈沖發(fā)生器）、換能器（探頭）接收通道：接收換能器、射頻放大器（RFA）、6/2檢3/2023

波及抑制電路、視頻醫(yī)學(xué)超聲放儀器原大理講義器（UFA）38Part

.022醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備的分類A型超聲A型超聲診斷儀因其回聲顯示采用幅度調(diào)制

(Amplitude

Modulation)而得名。A型顯示是超聲診斷儀最基本的一種顯示方式，即在陰極射線管(CRT)熒光屏上，以橫坐標(biāo)代表被探測物體的深度，縱坐標(biāo)代表回波脈沖的幅度，故由探頭(換能器)定點(diǎn)發(fā)射獲得回波所在的位置可測得人體臟器的厚度、病灶在人體組織中的深度以及病灶的大小。根據(jù)回波的其他一些特征，如波幅和波密度等，6/2還3/2023

可在一定程度上對病醫(yī)學(xué)超聲灶儀器原進(jìn)理講義行定性分析。406/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義41由于A型顯示的回波圖，只能反映局部組織的回波信息，不能獲得在臨床診斷上需要

的解剖圖形，且診斷的準(zhǔn)確性與操作醫(yī)師

的識(shí)圖經(jīng)驗(yàn)關(guān)系很大，因此其應(yīng)用價(jià)值已

漸見低落，即使在國內(nèi)，A型超聲診斷儀也很少生產(chǎn)和使用了。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義42M型超聲6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義43M型超聲成像診斷儀適用于對運(yùn)動(dòng)臟器，如心臟的探查。由于其顯示的影像是由運(yùn)動(dòng)回波信號(hào)對顯示器掃描線實(shí)行輝度調(diào)制，并按時(shí)間順序展開而獲得一維空間多點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)序（motion-time）圖，故稱之為M型超聲成像診斷儀，其所得的圖像也叫做超聲心動(dòng)圖。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義446/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義45M型超聲診斷儀發(fā)射和接收工作原理與A型有些相似，不同的是其顯示方式。對于運(yùn)動(dòng)臟器，由于各界面反射回波的位置及信號(hào)大小是隨時(shí)間而變化的，如果仍用幅度調(diào)制的A型顯示方式進(jìn)行顯示，所顯示波形會(huì)隨時(shí)間而改變，得不到穩(wěn)定的波形圖。因此，M型超聲診斷儀采用輝度調(diào)制的方法，使深度方向所有界面反射回波用亮點(diǎn)形式在顯示器垂直掃描線上顯示出來，隨著臟器的運(yùn)動(dòng)，垂直掃描線上的各點(diǎn)將發(fā)生位置上的變動(dòng)，定時(shí)地采樣這些回波并使之按時(shí)間先后逐行在屏上顯示出來。圖中可以看出，由于臟器的運(yùn)動(dòng)變化，活動(dòng)曲線的間隔亦隨之發(fā)生變化，如果臟器中某一界面是466/2靜3/2023

止的，活動(dòng)曲線將變醫(yī)學(xué)超聲為儀器原水理講義平直線。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義47M型超聲診斷儀對人體中的運(yùn)動(dòng)臟器，如心臟、胎兒胎心、動(dòng)脈血管等功能的檢查具有優(yōu)勢，并可進(jìn)行多種心功能參數(shù)的測量，如心臟瓣膜的運(yùn)動(dòng)速度、加速度等。但M型顯示仍不能獲得解剖圖像，它不適用于對靜態(tài)臟器的診查。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義48B型超聲6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義49為了獲得人體組織和臟器解剖影像，繼A型超聲診斷儀應(yīng)用于臨床之后，B型、P型、BP型、C型和F型超聲成像儀又先后問世，由于它們的一個(gè)共同特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了對人體組織和臟器的斷層顯示，通常將這類儀器稱為超聲斷層掃描診斷儀。雖然B型超聲成像診斷儀因其成像方式采用輝度調(diào)制(Brightness

Modulation)而得名，其影像所顯

示的卻是人體組織或臟器的二維超聲斷層圖(或稱

剖面圖)，對于運(yùn)動(dòng)臟器，還可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義506/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義51C型超聲C型掃查，又稱C型顯示，“特定深度掃查”

(constant

depth

mode)。與B型掃查一樣都是輝度調(diào)制的二維切面象顯示方式，所不同的是B型掃查所獲得的是超聲波束掃查平面本身的切面象，即縱向切面象。可惜由于C型掃查的靈敏度較低，顯象速度不易提高，使C型掃查技術(shù)的發(fā)展受到6/2限3/2023

制。醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義

526/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義536/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義54D型超聲D型超聲成像診斷儀也即超聲多普勒診斷儀，它是利用聲學(xué)多普勒原理，對運(yùn)動(dòng)中的臟器和血液所反射回波的多普勒頻移信號(hào)進(jìn)行檢測并處理，轉(zhuǎn)換成聲音、波形、色彩和輝度等信號(hào)，從而顯示出人體內(nèi)部器官的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。超聲多普勒診斷儀主要分為3種類型：即連續(xù)式超聲多普勒(continuous

wave

doppler)成像診斷儀脈沖式超聲多普勒(pulsed

wave

doppler)成像診斷儀實(shí)時(shí)二維彩色超聲多普勒血流成像(color

doppler556/23/2023

flow

image)診斷儀。醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義F型超聲56F型掃查，又稱F型顯示。它與C型掃進(jìn)原理上是相似的。區(qū)別僅在于：在掃查一幅圖像的過程中，

C型掃查平面距探頭的深度是不變的，而F型掃查面距探頭的深度是一變量，不是一個(gè)常量。根據(jù)成像需要可作相應(yīng)變動(dòng)，從而可獲得6/2斜3/2023

面、曲面的F型醫(yī)圖學(xué)超聲儀像器原理講義6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義57P型超聲6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義58又稱P型顯示，它可視為一種持殊的B型顯示，超聲換能器置于圓周的中心，徑向旋轉(zhuǎn)掃查線與顯示器上的徑向掃描線作同步的旋轉(zhuǎn)。主要適用于對肛門、直腸內(nèi)腫瘤、食道癌及子宮頸癌的檢查，亦可用于對尿道、膀胱的檢查。P型超聲診斷儀所使用的探頭稱為徑向掃描探頭，如尿道探頭，直腸探頭都屬于徑向掃描探頭。掃

描時(shí)探頭置于體腔內(nèi)，如食道、胃或直腸等。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義596/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義60Part

.013超聲診斷儀的主要參數(shù)主要參數(shù)6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義62表征超聲診斷儀性能的參數(shù)，從大的方面可分為三類，這就是：聲系統(tǒng)參數(shù)

圖像特性參數(shù)

電氣特性參數(shù)在眾多的參數(shù)中，我們只討論其中幾個(gè)主

要參數(shù)。聲系統(tǒng)參數(shù)：聲輸出的強(qiáng)度、總功率等；

超聲場的時(shí)頻特性，如波型、持續(xù)時(shí)間、脈沖重復(fù)頻率、脈沖形狀、頻率、脈沖帶寬等；

聲場分布特性，如換能器類型、波束形狀、聚焦特性、景深等。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義63圖像特性參數(shù)：分辨力；位置記錄精度；深度測量精度；幀頻；存貯器的容量；圖像處理能力。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義64電氣特性參數(shù)：靈敏度；增益及TGC指標(biāo)；壓縮特性及動(dòng)態(tài)范圍；顯示器的動(dòng)態(tài)范圍；系統(tǒng)的帶寬等。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義65Part

.02幾個(gè)主要參數(shù)動(dòng)態(tài)范圍顯示信號(hào)的最大水平與最小水平的比稱為動(dòng)態(tài)范圍(Dynamic

Range,DR)，DR描述了信號(hào)幅度變化的大小，一般用分貝[dB]值表示。式中：Umax—信號(hào)最大值，Umin

—信號(hào)最小6/23/2值02367醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義生物組織的聲界面特性，組織吸收（超聲衰減）特性及探測深度決定了信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義68因此動(dòng)態(tài)范圍DR通常由兩個(gè)部分組成：聲界面特性（聲阻抗差）所確定的信號(hào)幅度變化（SDR）超聲在組織傳播過程中衰減所引起的信號(hào)幅度變化，超聲傳播衰減取決于組織特性（超聲衰減系數(shù)

）與傳播距離（L）由此超聲回波總動(dòng)態(tài)范圍可寫為：DR

=

2 L

+

SDR對動(dòng)態(tài)范圍的影響因素6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義69超聲在生物組織中傳播所產(chǎn)生的全部回波；

超聲發(fā)射功率、接受放大器的等效輸入噪聲；終端顯示裝置的動(dòng)態(tài)范圍；動(dòng)態(tài)壓縮方法時(shí)間增益控制——補(bǔ)償傳輸衰減幅度增益控制——使有用信號(hào)相對壓縮線形范圍線性范圍，一般指的是儀器中放大器線性范圍，它給出放大器輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間成線性關(guān)系的區(qū)域。即Uo

=

KUi線性關(guān)系也用分貝值來表示式中：Umax—信號(hào)最大值，Umin

—信號(hào)最小值，可6/23/20見23線性放大器的線性醫(yī)學(xué)范超聲儀圍器原理講即義

是動(dòng)態(tài)范圍706/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義71當(dāng)輸出信號(hào)的最大幅度保持不變時(shí)，輸入信號(hào)的線性范圍將隨著K值的減小而增大。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義72分辨率6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義73分辨力指成像系統(tǒng)能分辨空間尺寸的能力，即能把兩點(diǎn)區(qū)分開來的最短距離。超聲顯像儀的分辨力是衡量其質(zhì)量好壞的最重要的指標(biāo)，分辨力越高，越能顯示出臟器的細(xì)小結(jié)構(gòu)。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義74超聲成像的分辨力有橫向分辨力和縱向分辨力之分。前者是指垂直于超聲脈沖束方向上的分辨力，后者是沿波束軸方向上的分辨力。這兩種分辨力的大小差別很大，縱向分辨力總是優(yōu)于橫向分辨力。而且，垂直于波束軸的兩個(gè)維上的橫向分辨力也往往不同。影響橫向分辨力和縱向分辨力的因素各不相同，6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義75橫向分辨力又稱側(cè)向分辨力，它表示區(qū)分處于聲束軸垂直的平面上的兩個(gè)物體的能力。超聲波束直徑尺寸直接影響橫向分辨力，波束直徑越細(xì)，能分辨的尺度越小，橫向分辨力越高。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義76影響橫向分辨率的因素顯示熒光點(diǎn)尺寸的影響波束直徑尺寸的影響

動(dòng)態(tài)范圍的影響6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義776/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義786/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義79儀器的圖像質(zhì)量主要取決于橫向分辨力。橫向分辨力好，圖像細(xì)膩，小結(jié)構(gòu)就能顯示清楚。橫向分辨力主要由換能器的尺寸、形狀、發(fā)射頻率、聚焦等因素決定。當(dāng)顯示屏光點(diǎn)尺寸較大時(shí)，也會(huì)影響橫向分辨力。此外，隨著深度的增加，脈沖頻譜中的各種頻率成分的衰減情況也不同，這個(gè)因素也潛在地影響著橫向分辨力?，F(xiàn)代化的顯像儀橫向分辨力可優(yōu)于2mm。6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義80縱向分辨力又稱軸向分辨力或距離分辨力，表示在聲束軸線方向上對相鄰兩回聲點(diǎn)的分辨力?？v向分辨力與發(fā)射超聲頻率有關(guān)，因?yàn)槁暡ǖ目v向分辨力理論極限為聲波的半波長。頻率越高，波長越短?？v向分辨力與超聲脈沖的持續(xù)時(shí)間有關(guān)，脈沖持續(xù)時(shí)間越短，即脈沖越窄，縱向分辨力越高。超聲脈沖持續(xù)時(shí)間與發(fā)射電脈沖寬度及換能器阻6/2尼3/2023

有關(guān)。醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義

81影響縱向分辨率的因素脈沖寬度的影響增益大小的影響6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義826/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義836/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義84色散吸收對橫向、縱向分辨率的影響6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義85吸收與頻率的關(guān)系——頻率越高，吸收越強(qiáng)；頻譜中心向低頻偏移；波束變寬；前沿變壞；理想的情況下，工作頻率越高，分辨率越高；生物組織的平均衰減系數(shù)接近1dB/cm·MHz；頻率3MHz—深度20

cm—衰減60dB，94%頻率10MHz—深度20

cm—衰減200dB，99.5%在大多數(shù)情況下，最佳工作頻率就是超聲波穿透深度不超過200個(gè)波長時(shí)就能達(dá)到被探測臟器的

那個(gè)頻率；例如：頻率為3MHz時(shí)，波長是0.51mm它能夠像。6/2形3/2023

成102mm深處組織的醫(yī)學(xué)良超聲儀好器原理講圖義86帶寬6/23/202387醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義工作頻率超聲診斷儀的工作頻率，根據(jù)兩個(gè)方面因素作最佳的選擇。首先，從分辨力的角度說，增高頻率，可以改善分辨力。頻率越高，波長越短，則波束的指向性越好（近場距離大，而發(fā)散角?。?，橫向和縱向分辨力都能提高。其次，從穿透深度的角度來看，工作頻率越高，則衰減成正比地增加，必然使探測深度減小。若6/2要3/2023

求較大的穿透深度，醫(yī)學(xué)超聲就儀器原得理講義取較低的工作頻率。88因此，在設(shè)計(jì)中不得不在工作深度與頻率之間取合理的折衷。比如眼科應(yīng)用中，所要求深度小，可以用高頻率以提高分辨力，一般用10MHz。而

要穿透較大深度（如腹腔）時(shí)，則只能取較低工作頻率。通用B型超聲診斷儀的工作頻率一般在

3.5MHz，有些診斷儀配有多種不同頻率的的需要。6/2探3/2023

頭以滿足不同檢醫(yī)查學(xué)超聲儀深器原理講度義89常用超聲診斷儀的超聲頻率；動(dòng)態(tài)范圍分辨率(波長mm)頻率(MHz)10dB1.520dB2.530dB3.010.253.754.52.50.91.51.850.450.750.910學(xué)0.2750.3750.45作用距離（穿透深度）指儀器發(fā)射的超聲波束可以穿透并能顯示出回聲圖像的被測介質(zhì)深度。超聲醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的作用距離，通常要滿足處于相當(dāng)深度上的各種器官的成像需要，如腹部成像就需要有20cm的工作距離，而用于眼球的深度為

10cm。影響作用距離的主要因素是脈沖信號(hào)在傳播途中的衰減，這是由于組織的吸收、反射、折射、散射等原因引起的。6/23/2023

醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義

91要提高儀器的探測深度，有三個(gè)方面的途徑。

降低工作頻率。但降低工作頻率，則分辨力也隨之降低，這是一個(gè)限制。

提高接收機(jī)的靈敏度和擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍，使能接收較遠(yuǎn)距離的微弱的反射信號(hào)，但這要受到換能器噪聲的限制，信噪比極限對診斷超聲的最大穿透深度上的限制為300個(gè)波長左右。

加大發(fā)射功率，使遠(yuǎn)距離的微小聲阻抗差也能產(chǎn)生較強(qiáng)反射，從而使更遠(yuǎn)距離的病灶也能被探測到，但要考慮安全劑量的限制。6/23/2023

考慮到各方面的指醫(yī)標(biāo)學(xué)超聲，儀器原理應(yīng)講義合理選取作用距離。92脈沖重復(fù)頻率6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義93指脈沖工作方式超聲儀器每秒鐘重復(fù)發(fā)射超聲脈沖的次數(shù)，即探頭激勵(lì)脈沖的頻率。重復(fù)頻率主要取決于所需探測的最大深度以及掃描的回掃時(shí)間。設(shè)最大深度L=20cm，超聲速度c=1540/s，則探測最大深度所需時(shí)間為2L/c，最大重復(fù)頻率為：6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義94重復(fù)頻率過高，會(huì)造成多重界面的重復(fù)反射而互相干擾，使回波圖形混亂和模糊。通常選用頻率在50~2000Hz之間。M型超聲多采用1000次/s，脈沖持續(xù)時(shí)間1.5微秒。斷層顯像儀為了提高幀頻，選用3000Hz6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義95幀頻6/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義96成像系統(tǒng)每秒鐘可以成像的幀數(shù)稱為幀頻。動(dòng)畫顯示：畫面幀頻必須達(dá)到一定的數(shù)目電視------30幀/秒電影------24幀/秒通常幀頻>10幀/秒，為實(shí)時(shí)成像系統(tǒng)；幀頻<10幀/秒，為靜止成像系統(tǒng)。超聲