Ultraljudsgivare används i många industriella och medicinska tillämpningar. Läs vidare för att känna till deras huvuddelar och hur de fungerar.
givare
Givare är specialinstrument som har förmågan att förvandla en energityp till en annan. En givare är en viktig del av sonografi eller ultraljudsavbildning. I sonografi är kameran en givare. När en elektrisk laddning appliceras på kameran omvandlar kameran denna energi till vibrationer. Detta kallas piezoelektrisk effekt. Vibrationerna är i form av ljudvågor. Kameran är tillverkad av olika komponenter. Var och en av dessa komponenter spelar en roll i produktionen av ljudvågor, överföring av dessa ljudvågor till kroppen och mottagning av ekon från kroppen.
Piezoelektriska kristaller
Kamerans huvudkomponenter är piezoelektriska kristaller . Kristallerna i en ultraljudsgivare är vanligtvis syntetiska kristaller tillverkade av PZT (blyzirkonat titanat). Kristallerna producerar vibrationer när spänning appliceras på dem. Vibrationsfrekvensen beror på mängden spänning som appliceras på kristallerna och ljudvågens frekvens beror på vibrationsfrekvensen.
Fokus
Kristallen som används i en ultraljudsgivare har en form som liknar en cirkulär lins. En ljudstråle projiceras från kristallen. Först är ljudstrålens diameter densamma som för kristallen. När balkens diameter minskar till hälften av dess ursprungliga diameter når fokuset. Diametern ökar igen efter fokus. För att kunna generera en bild som är tvådimensionell använder en ultraljudsgivare massor av piezoelektriska kristaller.
inställningar
Det är viktigt att justera inställningarna på en ultraljudsmaskin. Det beror på att balkens naturliga fokus inte räcker för att få en exakt bild av vissa delar. Det önskade fokuset beror på avståndet mellan givaren och delen. För att förbättra fokuseringen används instrument som speglar och linser. Sonografen justerar inställningarna på ultraljudsmaskinen för att kontrollera elektronisk fokusering. När fokus ändras applicerar ultraljudsgivaren spänning vid olika tidpunkter på olika kristaller. Så förändras strålens fokus.
Akustisk impedans
Akustisk impedans orsakas av ljudvågens hastighet och materialets densitet. Ljudvågens hastighet beror på vilken typ av material den passerar. Det är svårt att ha en sonogramläsning när material inte har samma akustiska impedans. Det beror på att ljudet reflekteras tillbaka till instrumentet. Mängden ljud som kommer att reflekteras och kommer att överföras genom kroppen beror på skillnaden i materialens akustiska impedanser. Luft och kristall har mycket olika akustiska impedanser. Därför kommer ingen ultraljud att överföras utanför ultraljudsgivarens yta.
Matchande lager
Matchande lager används för att göra den akustiska impedansen mellan kroppen och den piezoelektriska kristallen så lite som möjligt. Ett par av dessa lager placeras i mitten av givaren och kristallen. Det första skiktets och kristallens akustiska impedanser är nästan desamma. Det sista lagrets akustiska impedans är nästan samma som hudens akustiska impedans. Mer ljud överförs till kroppen på grund av denna strategi.
Ultraljud gel
Luft är inte en bra ljudledare. Och så används ultraljudsgel för att eliminera luften mellan huden och givaren. Gelén läggs på huden. Med hjälp av ultraljudsgel överförs ljudvågorna lätt in i kroppen.
Ultraljudsavbildning
En ultraljudsbild produceras med hjälp av ultraljudsgivare och ultraljudsljudvågor. När ljudvågorna träffar vävnader reflekteras de. Detta kallas eko. Ljudvågorna går tillbaka till där de kom ifrån. De passerar igenom gelén, skikten och kristallen igen. När vågorna når kristallen omvandlas de till elektropotentialenergi (spänning). Elektropotentialen bearbetas sedan och omvandlas till en ultraljudsbild av de andra komponenterna i ultraljudsmaskinen.
