醫(yī)用超聲聲場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范

本規(guī)范適用于醫(yī)用超聲聲場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用下列文件：JJF1001—2011通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義JJF1034—2005聲學(xué)計(jì)量名詞術(shù)語(yǔ)及定義JJG1070—20110.5MHz~5MHz標(biāo)準(zhǔn)水聽(tīng)器JJF1189—2008測(cè)長(zhǎng)儀校準(zhǔn)規(guī)范GB3102.7—1993聲學(xué)的量和單位GB/T16540—1996聲學(xué)在0.5～15MHz頻率范圍內(nèi)的超聲場(chǎng)特性及其測(cè)量水聽(tīng)器法IEC62127-1超聲-水聽(tīng)器第一部分最高頻率到40MHz的醫(yī)用超聲場(chǎng)的測(cè)量和特性(Ultmsonics-Hydrophones—Part1,MeasurementandcharacterizationofmedicalultrasonicfieldsupIEC62127-2超聲-水聽(tīng)器第二部分最高頻率到40MHz的超聲場(chǎng)校準(zhǔn)(Ul-trasonics-Hydrophones—Part2:Calibrationforultrasonicfieldsupto凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位本規(guī)范采用JJF1001—2011中有關(guān)的術(shù)語(yǔ)和定義，GB3102.7—1993中規(guī)定的量和單位及以下術(shù)語(yǔ)及定義。3.1最大時(shí)間平均聲功率(最大功率)maximumtemporal-averagetotaltransmittedpower指通過(guò)特定面積的時(shí)間平均聲功率，對(duì)掃描系統(tǒng)是指所有聲脈沖的總功率。醫(yī)用超聲聲場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)主要采用水聽(tīng)器法測(cè)量醫(yī)用超聲設(shè)備聲場(chǎng)特性。醫(yī)用超聲聲場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)主要由三維掃描定位系統(tǒng)、水槽、水聽(tīng)器、水聽(tīng)器放大器(如果有的話)以及數(shù)據(jù)采樣和處理部分組成。水槽有足夠大的空間，可滿足超聲換能器和水聽(tīng)器之間的相對(duì)移動(dòng)，在移動(dòng)中，水2聽(tīng)器能定位在聲場(chǎng)中的任何位置。水聽(tīng)器應(yīng)安裝在一個(gè)定位系統(tǒng)上，可沿XYZ三個(gè)直角坐標(biāo)軸平移，調(diào)整后，其中一個(gè)軸(如Z軸)應(yīng)與聲束準(zhǔn)直軸平行。還應(yīng)有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸都應(yīng)垂直于水聽(tīng)器最大靈敏度方向。一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸應(yīng)平行于X軸，另一個(gè)平行于Y軸。所有的平移和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)都應(yīng)有位置指示器。定位系統(tǒng)Z軸應(yīng)具有設(shè)置最小安全距離的功能。數(shù)據(jù)采樣和處理部分可為數(shù)字示波器，數(shù)字化儀表或其他有足夠帶寬和靈敏度的系統(tǒng)，滿足對(duì)水聽(tīng)器或水聽(tīng)器故大器(如果有的話)的信號(hào)進(jìn)行幅度和時(shí)間方面的測(cè)量。5計(jì)量特性5.1水聽(tīng)器定位系統(tǒng)5.1.1定位誤差一般不超過(guò)50pm.5.1.2定位重復(fù)性一般不超過(guò)50μm。5.2水聽(tīng)器5.2.1自由場(chǎng)(電壓)靈敏度級(jí)靈敏度級(jí)一般不低于—270dB(0dB參考值為1V/μPa)。5.2.2自由場(chǎng)(電壓)靈敏度級(jí)的頻率響應(yīng)在水聽(tīng)器使用頻率范圍內(nèi)的自由場(chǎng)(電壓)靈敏度級(jí)與參考頻率的靈敏度級(jí)相比一般不超過(guò)±4.0dB。5.3最大時(shí)間平均聲功率對(duì)標(biāo)準(zhǔn)超聲源進(jìn)行自動(dòng)掃描，最大時(shí)間平均聲功率W、誤差一般不超過(guò)±20%。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件環(huán)境溫度：10℃~30℃;相對(duì)濕度：30%～80%。6.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2.1JJG1070—2011要求的標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備。6.2.2激光干涉儀：長(zhǎng)度最大允許誤差：±(0.03pm+1.5×10-*L)6.2.3標(biāo)準(zhǔn)超聲源：采用輻射力法校準(zhǔn)輸出聲功率不確定度為5%(k=2),頻率調(diào)整為被測(cè)系統(tǒng)中水聽(tīng)器上限頻率的1/3。7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目醫(yī)用超聲聲場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)校準(zhǔn)項(xiàng)目見(jiàn)表1.7自由場(chǎng)(電壓)靈敏度級(jí)：u2(8)=cla2(a?)+clu3u?=(0.03+1.5×0.2)×√Z/√5μm=0.27ym".=√af+NJ=√0.272+1.01'pm=1.1數(shù)字示波器模數(shù)轉(zhuǎn)換所引入的最大誤差為士0.1%,該分量按均勻分布考慮，其標(biāo)根據(jù)水聽(tīng)器檢定證書(shū)，在(1～10)MHz范圍內(nèi)水聽(tīng)器對(duì)聲壓的最大允差為±1dB,約為±12%。接均勻分布，帶來(lái)的不確定度為標(biāo)準(zhǔn)超聲源輸出功率的穩(wěn)定性為0.5%。該分量按均勻分布考慮，其標(biāo)準(zhǔn)不確按要求當(dāng)水聽(tīng)器與換能器之間的安全距離調(diào)整在2cm的情況下，經(jīng)驗(yàn)證明調(diào)整誤差有0.06mm,則衰減系數(shù)a=10-aa/==0.999,能產(chǎn)生0.1%的誤差。該分量按均依據(jù)使用說(shuō)明書(shū)，坐標(biāo)系統(tǒng)精度為0.01mm,按均勻分布考慮，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不ag(W?)=0.1%×50