通用船用機(jī)械設(shè)備概述

通用船舶設(shè)備簡(jiǎn)介船舶的種類(lèi)貨船散貨船（Bulk

carrier)油船（Oil

tank）集裝箱船（Container)其他（雜貨船，木屑船，滾裝船，牲畜船，液化天然氣船，平板駁等）工程船（疏浚船，風(fēng)電安裝船，鋪管船，半潛船，平臺(tái)支援船等）客船（豪華游輪，高速艇，渡船等）軍艦，科考船等特殊船舶典型船型照片典型船型照片全船布置（GA）、機(jī)艙布置圖（ERA）主要船用設(shè)備主機(jī)（M/E）副機(jī)、發(fā)電機(jī)（G/E，GENERATOR）應(yīng)急發(fā)電機(jī)（EMERG.G/E)鍋爐(BOILER)焚化爐(INCINERATOR)空壓機(jī)(AIR

COMPRESSOR)分油機(jī)（OIL

PURIFIER）熱交換器（HEAT

EXCHANGERS）造水機(jī)（F.W.GENERATOR)壓載水處理設(shè)備（BWMS）主要船用設(shè)備船用泵（PUMP）船用閥（VALVE)主軸封（SHAFT

SEAL)風(fēng)機(jī)(FAN)機(jī)艙控制設(shè)備（ENGINE

CONTROL

EQUIPMENT)電力系統(tǒng)（ELECTRICAL

POWER

SYSTEM)自動(dòng)化系統(tǒng)（AUTOMATION

SYSTEM)消防滅火設(shè)備（FIRE

FIGHTING

EQUIPMENT)主機(jī)大型商用遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船舶，一般使用低速柴油機(jī)，MANB&W控制著80%市場(chǎng)份額。也有其他（蒸汽、LNG、電力，核動(dòng)

力、雙燃料機(jī)等）。船舶動(dòng)力裝置，自航船的心臟。副機(jī)通常指船用發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)機(jī)（柴油機(jī)組），是相對(duì)于主機(jī)而言的。主機(jī)的副作機(jī)用、主發(fā)要電為機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳推進(jìn)，副機(jī)的作用是驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電供全船使用。對(duì)某些船舶而言，主機(jī)有時(shí)候也使用軸帶發(fā)電機(jī)組，利用主機(jī)富余功率發(fā)電。也有某些船舶除了主、副機(jī)以外，還有其他柴油機(jī)，驅(qū)動(dòng)其他船用設(shè)備，如絞纜機(jī)等。區(qū)別于輔機(jī)。船舶輔機(jī)可以指船舶上除主機(jī)以外的輔助機(jī)械。副機(jī)DaihatsuDKse當(dāng)機(jī)艙漫水或著火的時(shí)候使用，也是癱船啟動(dòng)應(yīng)急的發(fā)電核機(jī)心設(shè)備根據(jù)規(guī)范要求，應(yīng)與機(jī)艙室分開(kāi)布置應(yīng)急日用油柜應(yīng)接近進(jìn)油口，容量也有規(guī)范要求，并設(shè)低位報(bào)警產(chǎn)生飽和蒸汽，用于加熱燃油艙、燃油管鍋爐路，熱交換器、推動(dòng)蒸汽透平或用于滅火、日用等。煙管鍋爐，高溫?zé)煔庠诠軆?nèi)流動(dòng)，管外是水；水管鍋爐相反，管內(nèi)是水，管內(nèi)煙氣。OSAKAVERTICALC鍋爐焚化爐船用焚化爐主要用于焚燒船上的污油和固體垃圾，由焚燒室、污油加熱器、煙氣風(fēng)機(jī)等組成。主要技術(shù)參數(shù)是熱容量，可燃廢物量等。產(chǎn)生壓縮空氣，置于壓縮空氣罐中，也可空直壓機(jī)接對(duì)管路供氣。高壓壓縮空氣可以啟動(dòng)主機(jī)，也可以驅(qū)動(dòng)副機(jī)空氣馬達(dá)。經(jīng)過(guò)減壓后的低壓壓縮空氣，可以用做控制線(xiàn)，控制柴油機(jī)的換向機(jī)構(gòu)以Main

aircompressor

Tanabe空壓機(jī)用于船上油品的過(guò)濾，達(dá)到油品凈化的目的。離心式分油機(jī)利用油、水、雜質(zhì)的密度不同，通過(guò)分離筒旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力去除油中的水和雜質(zhì)。船上一般有燃油、滑油分油機(jī)各兩臺(tái)，兩臺(tái)互為備用。每種分油機(jī)在特定溫度分和油油油品機(jī)粘度下，處理量是不同的。除處理量以外，注意其外形尺寸、船級(jí)、供給泵吸高、揚(yáng)程，以及供給電源參數(shù)。與油水分離器，應(yīng)予以區(qū)分。分油機(jī)三菱離心分油機(jī)原理圖熱交換器又稱(chēng)換熱器，是對(duì)流傳熱及熱傳導(dǎo)的一種應(yīng)用。船舶熱交換系統(tǒng)，有很多種布置形式，冷卻源一般為海水，冷卻對(duì)象包括滑油、淡水、蒸汽、空氣以及一些發(fā)熱機(jī)械。有直接用海水冷卻的。也有通過(guò)海水冷卻淡水，再由淡水冷卻對(duì)象的。冷卻器包括主、副機(jī)滑油冷卻器、淡水冷卻器、主機(jī)空冷器、大氣冷凝器、空調(diào)、冷藏機(jī)等。除了冷卻器外，主機(jī)缸套水預(yù)熱器、造水機(jī)也屬于熱交換器。船用冷卻器的類(lèi)型，根據(jù)其形式，主要可以分為管式和板式兩種。逆流式板式冷卻器，以其管阻小、換熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、安裝清洗方便等特點(diǎn)，占據(jù)大半市場(chǎng)份額。換熱板一般采用不銹鋼材質(zhì)，也有使用稀有鈦合金制造。熱交換器板式冷卻器造水機(jī)船舶上對(duì)海水進(jìn)行淡化從而為航海人員提供淡水的裝置。淡化原理一般有蒸餾式和反滲式兩種形式。蒸餾式通過(guò)真空泵抽壓，形成低壓，使海水氣化，形成淡水。反滲式又稱(chēng)超濾法，使用半透膜，阻擋鹽分，分隔淡水。壓載水處理設(shè)備壓載水：系指為控制船舶縱傾、橫傾、吃水、穩(wěn)性或應(yīng)力而在船上加裝的水及其懸浮物。壓載水管理：系指旨在消除、無(wú)害處置、防止攝入或排放壓載水和沉積物中的有害水生物和病原體的機(jī)械、物理、化學(xué)和生物的單一或綜合方法。根據(jù)2004年《國(guó)際壓載水和沉積物管理與控制公約》，船舶壓載水管理公約的會(huì)員國(guó)家達(dá)到30個(gè)，會(huì)員國(guó)家的商船量在全世界商船量中占35%以上，公約生效。2012年以前建造的船舶不強(qiáng)制安裝壓載水處理設(shè)備，但是從生效日起，此類(lèi)船舶一旦進(jìn)塢進(jìn)行塢特檢，必須安裝壓載水處理設(shè)備。目前公約離生效條件已很接近。部分有遠(yuǎn)見(jiàn)、有實(shí)力的船東，新造船設(shè)計(jì)和建造中已經(jīng)采用了壓載水處理裝置。壓載水處理設(shè)備化學(xué)制劑法：使用化學(xué)試劑來(lái)處理壓載水會(huì)引起二次污染，船上還要有專(zhuān)門(mén)放置化學(xué)劑的地方，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較麻煩；使用化學(xué)試劑也存在一筆費(fèi)用。UV紫外線(xiàn)消毒法：通過(guò)UV射線(xiàn)破壞有機(jī)體細(xì)胞膜中的DNA細(xì)胞，但這種方法不能完全殺死細(xì)菌。優(yōu)先氧化還原法：基于優(yōu)先氧化還原技術(shù)，利用燈發(fā)出的光源照射到催化板上，產(chǎn)生活性極強(qiáng)的HOˉ，HOˉ去尋找有機(jī)物中的H+，兩者結(jié)合成水分子，以此破壞細(xì)胞膜來(lái)達(dá)到殺死細(xì)菌的目的。代表為ALFA

LAVAL的PUREBALLAST系統(tǒng)。電解滅菌法：利用機(jī)械分離法先去除壓載水中大的懸浮的固體物，沉淀物以及大量的有機(jī)體，然后壓載水再經(jīng)過(guò)充氮和消毒器的陽(yáng)極氧化作用，使壓載水進(jìn)入壓載艙前存在于水中的可存活的有機(jī)體的數(shù)量最小化。代表為

OCEANSAVER公司的處理系統(tǒng)。也有多重方法復(fù)合使用的壓載水處理系統(tǒng)，各廠商仍在尋求符合成本效益的船用泵泵是輸送液體或使液體增壓的機(jī)械。主要技術(shù)參數(shù)有流量、壓頭（揚(yáng)程）、轉(zhuǎn)速、功率、效率等。容積式泵：靠工作部件的運(yùn)動(dòng)造成工作容積周期性地增大和縮小而吸排液體，并靠工作部件的擠壓而直接使液體的壓力能增加。包括往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵兩類(lèi)。葉輪式泵：靠葉輪帶動(dòng)液體高速回轉(zhuǎn)而把機(jī)械能傳遞給所輸送的

液體，主要為離心泵。噴射式泵：靠工作流體產(chǎn)生的高速射流引射流體，然后再通過(guò)動(dòng)量交換而使被引射流體的能量增加。泵還可以按泵軸位置分為：立式泵和臥式泵。還可以按驅(qū)動(dòng)泵的原動(dòng)機(jī)分為：電動(dòng)泵、汽輪機(jī)泵、柴油機(jī)泵和氣動(dòng)隔膜泵。船用泵往復(fù)泵：利用活塞或柱塞在泵缸中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，引起工作腔室的容積變化來(lái)產(chǎn)生吸排作用。其特點(diǎn)是具有“干吸能力”但轉(zhuǎn)速低、流量不均勻?；剞D(zhuǎn)泵：亦屬于容積式泵，利用特殊形狀的回轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)造成工作空間容積變化以實(shí)現(xiàn)吸排，有齒輪泵和螺桿泵等形式。外形尺寸相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)緊湊，轉(zhuǎn)速較高，供液較均勻。離心泵：利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)來(lái)工作的。水泵在啟動(dòng)前，必須使泵殼和吸水管內(nèi)充滿(mǎn)水。需注意其特性曲線(xiàn)，避免汽蝕現(xiàn)象。噴射泵：沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)和機(jī)械工作構(gòu)件，它借助另一種工作流體的能量做動(dòng)力源來(lái)輸送低能量液體。氣動(dòng)隔膜泵是一種以壓縮空氣為動(dòng)力，由膜片往復(fù)變形造成容積變化的容積泵。船用泵Items

Qty.

Type

Capacity

m3/hCentrifugal

PumpsMain

cooling

fresh

2

Electric

vertical

76water

pump

centrifugalDischargePressureMPa0.40SuctionPressure

m10MotorkW

x

rpm15

x

1800No.

2

Main

cooling

sea

Electric

verticalwater

pump

1

centrifugal

520self

priming*)0.23-255

x

1800No.

1

Main

cooling

sea

1

Electric

vertical

520water

pump

centrifugal0.25055

x

1800Main

lubricating

oil

Electric

verticalpump

2

Centrifugal

210(Tank

mounted)0.42055

x

1800Feed

pump

2

Electric

vertical

2centrifugal1.0005.5

x

3600Fresh

water

pump

2

Electric

vertical

8centrifugalFire

&

general

services

Electric

vertical1

Centrifugal

100/2050.490.64/0.2000/-53.7

x

360037

or

45

xHandlingliquid

&temperatureF.

W.Max.

90oCS.

W.Max.

32oCS.

W.Max.

32oCL.

O.Max.

60oCF.

W.Max.

80oCF.

W.Max.

45oC1800pumpSelf-primingElectric

verticalFire

&

bilge

pump1CentrifugalSelf-priming100/2050.64/0.200/-5S.

W.Max.

32oC37

or

45

x1800S.

W.Max.

32oCBallast

pump2Electric

verticalCentrifugalElectric

verticalCentrifugalSelf-priming9500.20-5110

x

1800S.

W.Max.

32oCEmergency

fire

pump1800.68-737

x

1800or

3600S.

W.Max.

32oCRotary

PumpsLubricating

oil

trans.and

main

enginepurifier

L.

O.

feedpump1Electric,

horizontalgear50.29-52.2

x

12003.10.4001.5

x

12007.21.00405.5

x

1200200.30-511

x

120050.30-52.2

x

12002.50.35-51.5

x

1200L.

O.Max.

80oCFuel

oil

supply

pump2Electric,

horizontalgearF.

O.Max.

100oCFuel

oilcirculating

pumpHeavy

fuel

oiltransfer

pumpDiesel

oiltransfer

pump2Electric,

horizontalgearElectric,

verticalgearElectric,

horizontalgearElectric,

horizontalMOHNOF.

O.Max.

150oCF.

O.Max.

80oCF.

O.Max.

80oCSludgeMax.

80oC11Sludge

pump1Reciprocating

pump船用閥閥是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有截止、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。船用閥是船體各管路系統(tǒng)上的必備件。根據(jù)不同閥門(mén)構(gòu)造、功能以及驅(qū)動(dòng)，可以分為截止閥、止回閥、擺閥、球閥、針閥、蝶閥、門(mén)閥、彈簧閥、薄膜閥、三通閥、安全閥、節(jié)流閥、減壓閥、

電磁閥、液壓閥、氣動(dòng)閥、電動(dòng)閥等等。閥根據(jù)材質(zhì)還分為鑄鐵閥、鑄鋼閥、不銹鋼閥、鉻鉬釩鋼閥、，塑料閥、非標(biāo)訂制等閥門(mén)材質(zhì)。船用閥的選擇要注意使用的介質(zhì)，如空氣、淡水、蒸汽、海水、泥漿、油品與閥門(mén)材料是否相符，且要考慮溫度、壓力、管徑、使用位置和使用方式等。船用閥截止閥示例主軸封船舶艉軸密封裝置，是船舶軸系的主要部件，目的是防止海水進(jìn)入機(jī)艙，同時(shí)避免尾軸滑油外泄污染海水。主軸封#1，#2兩環(huán)防止海水侵入，#3，#3S之間為油室，管路與船內(nèi)的供油槽及回收油槽相連，其壓力比海水壓力和尾軸管油壓低一些，萬(wàn)一密封的性能下降，船外的海水和尾軸管內(nèi)的潤(rùn)滑油會(huì)集中到#3，#3S環(huán)之間的油室內(nèi)，通過(guò)回收管道,被回收到船內(nèi)。因?yàn)?3/3S室的油壓和艉軸管油壓相同，所以#3S環(huán)通常保持在備用狀態(tài)。當(dāng)

#3環(huán)損壞后，#3S環(huán)通過(guò)關(guān)閉閥門(mén)運(yùn)轉(zhuǎn)?？梢酝Ｖ孤┯?。風(fēng)機(jī)船用風(fēng)機(jī)是普通風(fēng)機(jī)的一種，具體考慮了船舶的環(huán)境對(duì)風(fēng)機(jī)做了改造，使之能適應(yīng)船舶環(huán)境下能正常工作，比如環(huán)境的潮濕度，工作狀態(tài)不很穩(wěn)定，基座處于經(jīng)常搖擺傾側(cè)狀態(tài)等等?，F(xiàn)有船級(jí)規(guī)范對(duì)風(fēng)機(jī)和艙室通風(fēng)量有詳細(xì)的要求，因此每臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)道阻力也是根據(jù)規(guī)范計(jì)算而來(lái)，風(fēng)機(jī)的選擇則根據(jù)廠商的樣機(jī)特性曲線(xiàn)和性能表選擇，因此關(guān)鍵參數(shù)不可輕易改變。風(fēng)機(jī)機(jī)艙控制設(shè)備集控臺(tái)control

console

with

log

desk主配電板main

switchboard組啟動(dòng)板group

starter

panels廣播系統(tǒng)public

addresser

system電力系統(tǒng)船舶電力系統(tǒng)的組成：電能從主配電板(及應(yīng)急配電板等)通過(guò)電纜的傳輸，經(jīng)過(guò)中間的分配電裝置(區(qū)配電板，分配電箱等)，送往各電氣用戶(hù)。船舶機(jī)械設(shè)備和生活設(shè)施等用電設(shè)備分類(lèi)：√動(dòng)力裝置用輔機(jī)：為主機(jī)和主鍋爐等服務(wù)的輔機(jī)√艙室輔機(jī)、甲板機(jī)械、機(jī)修機(jī)械√冷藏通風(fēng)、廚房設(shè)備、照明設(shè)備√弱電設(shè)備√自動(dòng)化設(shè)備電力系統(tǒng)主要配電設(shè)備：√中壓配電柜、中壓馬達(dá)控制中心、中壓環(huán)網(wǎng)柜√變壓器（樹(shù)脂澆注式、干式、油浸式等）√低壓配電板√不間斷電源(UPS)主要配電器件：√開(kāi)關(guān)、熔絲、斷路器、接觸器、數(shù)字保護(hù)√斷路器、接地漏電保護(hù)、絕緣體√諧波濾波器、防水配電箱、工業(yè)插頭與插座等電力系統(tǒng)滿(mǎn)足船用環(huán)境條件外殼防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)電氣參數(shù)（電流、電壓、頻率、接地系統(tǒng)）設(shè)備電氣參數(shù)（額定運(yùn)行參數(shù)）工作的連續(xù)性放置和操作空間全船電力負(fù)載自動(dòng)化系統(tǒng)船舶電站管理系統(tǒng)√如果一臺(tái)發(fā)電機(jī)供電，當(dāng)機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，備用發(fā)電機(jī)組應(yīng)能在一定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)起動(dòng)，并合閘向重要負(fù)荷供電?！倘绻蓛膳_(tái)或兩臺(tái)以上的發(fā)電機(jī)并聯(lián)供電，當(dāng)其中一臺(tái)機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)有措施以保證向重要負(fù)載連續(xù)供電?！坍?dāng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組超負(fù)載時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)卸去非重要負(fù)載，保證對(duì)重要負(fù)載的供電，或自動(dòng)起動(dòng)備用發(fā)自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)化和控制器件：可編程邏輯控制器PLC、邏輯智能繼電器、接口與分布式I/O、時(shí)間繼電器、控制測(cè)控繼電器、計(jì)數(shù)器、開(kāi)關(guān)電源與安全隔離變壓器、插入式中間繼電器、接線(xiàn)端子、文本顯示、圖形終端等接觸器、過(guò)載繼電器、電機(jī)保護(hù)斷路器、起動(dòng)開(kāi)關(guān)、起動(dòng)器安裝附件、智能電機(jī)起動(dòng)器和控制器、限位

開(kāi)關(guān)、接近傳感器、光電傳感器、壓力傳感器、識(shí)

別系統(tǒng)、視覺(jué)系統(tǒng)、安全類(lèi)產(chǎn)品、按鈕和指示燈、

凸輪開(kāi)關(guān)、控制按鈕盒、報(bào)警燈柱、工業(yè)機(jī)柜、運(yùn)消防滅火設(shè)備消防系統(tǒng)的用途是撲滅船上發(fā)生的火災(zāi)。一般均要求采用兩種以上的消防方式。通常，按方式分有水滅火系統(tǒng)（水管和局部壓力水霧系統(tǒng)）、高膨脹泡沫滅火系統(tǒng)、惰性氣體滅火系統(tǒng)等。整個(gè)消防系統(tǒng)也包括全船消防圖、消防服、消防斧、防火艙壁、防火門(mén)、防火風(fēng)門(mén)、便攜式滅火器、呼吸裝置、應(yīng)急照明燈、火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)、警報(bào)系統(tǒng)、應(yīng)急通道標(biāo)示等。根據(jù)SOLAS精神和有關(guān)決議，所有船上消防相關(guān)的系統(tǒng)、布置及設(shè)備都要通過(guò)船級(jí)社嚴(yán)格審核與檢驗(yàn)。因此留意是否有船級(jí)社認(rèn)證證書(shū)尤為重要。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(lèi)超聲診斷儀的主要參數(shù)5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義40Part

.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(chēng)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?；夭〞r(shí)間t、探測(cè)距離L的關(guān)系，c為聲速5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義425/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義435/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義44超聲回醫(yī)學(xué)波超聲儀器法原理講示義

意圖5/23/202345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）、5/2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）46Part

.022醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備的分類(lèi)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(xiàn)管(CRT)熒光屏上，以橫坐標(biāo)代表被探測(cè)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(cè)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，5/2還3/2023

可在一定程度上對(duì)病醫(yī)學(xué)超聲灶儀器原進(jìn)理講義行定性分析。485/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義49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(jiàn)低落，即使在國(guó)內(nèi)，A型超聲診斷儀也很少生產(chǎn)和使用了。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義50M型超聲5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義51M型超聲成像診斷儀適用于對(duì)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(duì)顯示器掃描線(xiàn)實(shí)行輝度調(diào)制，并按時(shí)間順序展開(kāi)而獲得一維空間多點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)序（motion-time）圖，故稱(chēng)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。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義525/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義53M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(duì)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(xiàn)上顯示出來(lái)，隨著臟器的運(yùn)動(dòng)，垂直掃描線(xiàn)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(lái)。圖中可以看出，由于臟器的運(yùn)動(dòng)變化，活動(dòng)曲線(xiàn)的間隔亦隨之發(fā)生變化，如果臟器中某一界面是545/2靜3/2023

止的，活動(dòng)曲線(xiàn)將變醫(yī)學(xué)超聲為儀器原水理講義平直線(xiàn)。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義55M型超聲診斷儀對(duì)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(shì)，并可進(jìn)行多種心功能參數(shù)的測(cè)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(duì)靜態(tài)臟器的診查。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義56B型超聲5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義57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(wèn)世，由于它們的一個(gè)共同特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體組織和臟器的斷層顯示，通常將這類(lèi)儀器稱(chēng)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(chēng)

剖面圖)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)臟器，還可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義585/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義59C型超聲C型掃查，又稱(chēng)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?？上в捎贑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5/2限3/2023

制。醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義

605/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義615/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義62D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(duì)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(cè)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(lèi)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

doppler635/23/2023

flow

image)診斷儀。醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義F型超聲64F型掃查，又稱(chēng)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(guò)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5/2斜3/2023

面、曲面的F型醫(yī)圖學(xué)超聲儀像器原理講義5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義65P型超聲5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義66又稱(chēng)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(xiàn)與顯示器上的徑向掃描線(xiàn)作同步的旋轉(zhuǎn)。主要適用于對(duì)肛門(mén)、直腸內(nèi)腫瘤、食道癌及子宮頸癌的檢查，亦可用于對(duì)尿道、膀胱的檢查。P型超聲診斷儀所使用的探頭稱(chēng)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。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義675/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義68Part

.013超聲診斷儀的主要參數(shù)主要參數(shù)5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義70表征超聲診斷儀性能的參數(shù)，從大的方面可分為三類(lèi)，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(chǎng)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(chǎng)分布特性，如換能器類(lèi)型、波束形狀、聚焦特性、景深等。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義71圖像特性參數(shù)：分辨力；位置記錄精度；深度測(cè)量精度；幀頻；存貯器的容量；圖像處理能力。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義72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。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義73Part

.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(chēng)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5/23/2值02375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(cè)深度決定了信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義76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(guò)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(xiě)為：DR

=

2 L

+

SDR對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的影響因素5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義77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(duì)壓縮線(xiàn)形范圍線(xiàn)性范圍，一般指的是儀器中放大器線(xiàn)性范圍，它給出放大器輸入信號(hào)和輸出信號(hào)之間成線(xiàn)性關(guān)系的區(qū)域。即Uo

=

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

—信號(hào)最小值，可5/23/20見(jiàn)23線(xiàn)性放大器的線(xiàn)性醫(yī)學(xué)范超聲儀圍器原理講即義

是動(dòng)態(tài)范圍785/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義79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(xiàn)性范圍將隨著K值的減小而增大。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義80分辨率5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義81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(kāi)來(lái)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)。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義82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，5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義83橫向分辨力又稱(chēng)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。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義84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5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義855/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義865/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義87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。5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義88縱向分辨力又稱(chēng)軸向分辨力或距離分辨力，表示在聲束軸線(xiàn)方向上對(duì)相鄰兩回聲點(diǎn)的分辨力。縱向分辨力與發(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(zhǎng)。頻率越高，波長(zhǎng)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5/2尼3/2023

有關(guān)。醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義

89影響縱向分辨率的因素脈沖寬度的影響增益大小的影響5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義905/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義915/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義92色散吸收對(duì)橫向、縱向分辨率的影響5/23/2023醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義93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(guò)200個(gè)波長(zhǎng)時(shí)就能達(dá)到被探測(cè)臟器的

那個(gè)頻率；例如：頻率為3MHz時(shí)，波長(zhǎng)是0.51mm它能夠像。5/2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94帶寬5/23/202395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(shuō)，增高頻率，可以改善分辨力。頻率越高，波長(zhǎng)越短，則波束的指向性越好（近場(chǎng)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(lái)看，工作頻率越高，則衰減成正比地增加，必然使探測(cè)深度減小。若5/2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。96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。5/2探3/2023

頭以滿(mǎn)足不同檢醫(yī)查學(xué)超聲儀深器原理講度義97常用超聲診斷儀的超聲頻率；動(dòng)態(tài)范圍分辨率(波長(zhǎng)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(cè)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(mǎn)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。5/23/2023

醫(yī)學(xué)超聲儀器原理講義

99要提高儀器的探測(cè)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(duì)診斷超聲的最大穿透深度上的限制為300個(gè)波長(zhǎng)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(cè)到，但要考慮安全劑量的限制。5/23/2023

考慮到各方面的指