Некоторые марки автоматических тонометров показаны на рис. 6.3. В их комплектацию уже не входит резиновая груша, так как процесс нагнетания воздуха в этих тонометрах тоже автоматизирован. Для этого в электронном блоке имеется миниатюрный управляемый электронасос. Пользователю остается лишь правильно наложить манжету на плечо и нажать кнопку. Весь дальнейший процесс измерения происходит автоматически. Если в процессе измерения появляются какие-то помехи (перебои сердечного ритма, шевеление руки, кашель, посторонний громкий звук и т. п.), то встроенный в прибор микропроцессор сам запускает процесс измерения повторно.
Полностью автоматический режим дает также возможность повысить точность измерения. Если, например, момент перехода через систолическое давление случайно совпал с фазой расслабления сердечной мышцы, то микропроцессор дает коман-
Рассказано о современных УЗ-сенсорах для измерения расстояний и дефектоскопии металлоизделий, для медицинских УЗ-исследований. Описаны принципы работы сенсоров на поверхностных акустических волнах и метод спектрально-сейсмо-разведочного профилирования. Приведены примеры применения.
Цель лекции:продолжить рассказ о многочисленных применениях активных интеллектуальных акустических сенсоров, показать их роль в современной жизни. Ознакомить слушателей с устройством и возможностями современных медицинских сенсоров для УЗ-исследований и диагностики состояния внутренних органов человека, в т. ч. с «объемной ультрасонографией». Объяснить метод спектрально-сейсморазведочного профилирования и возможности его применения. Раскрыть устройство сенсоров на поверхностных акустических волнах и очертить области их использования.
В этой лекции мы продолжим рассмотрение активных акустических сенсоров. Одним из применений эхолокации, уже не в воде, а в воздухе, является УЗ-выявление присутствия объекта в контролируемой зоне и измерение расстояния до него. Особенно важным становится это в сложных условиях густого тумана, за-дымленности, запыленности и т. п., когда оптические методы «работают» плохо. А для УЗ-волн это всё не помеха. В качестве источника ультразвука чаще всего применяют пьезоэлектрические преобразователи.
Некоторые типы промышленно выпускаемых УЗ-сенсоров расстояния показаны на рис.7.1.
Излучатель и приемник УЗ-волн находятся в одном корпусе вместе с необходимой для измерений электроникой и с элементами, обеспечивающими направленность — концентрацию излучаемых и принимаемых УЗ-волн в определенном секторе пространства. УЗ-волны с частотой 65—400 кГц в виде кратковременного импульса излучаются в направлении контролируемой зоны 10-200 раз каждую секунду. Если в контролируемой зоне появляется объект, то отраженная или рассеянная от него УЗ-волна возвращается назад к сенсору и воспринимается приемником с некоторым запаздыванием. По измеренному времени запаздывания / рассчитывается расстояние до объекта
Лекция 7_______________________ Интеллектуальные акустические сенсоры для УЗИ
Рис. 7.1. Некоторые промышленные УЗ-сенсоры расстояния.
s=0,5cr, (7.1)
где с — скорость распространения ультразвука в воздухе.
Как и в гидролокации, длительность импульсов х определяет минимальное расстояние до объекта, которое можно измерить:
хмин = 0,5 ст. (7.2)
Частота зондирования уЗОНд определяет максимальное расстояние, которое можно измерить:
Хмакс = 0,5с/Узо„а. (7.3)
От частоты зондирующих УЗ-волн/зависит длина волны
Лекция 7_______________________ Интеллектуальные акустические сенсоры для УЗИ
Рис. 7.2. Примеры УЗ-сенсоров, состоящих из двух частей.
Рис. 7.3. УЗ-измеритель уровня жидкости Omni-L
там анализа можно определить механическое состояние конструкции. Такие специализированные интеллектуальные акустические сенсоры позволяют своевременно обнаруживать трещины, пустоты, посторонние включения и другие дефекты в металлических изделиях, явления «усталости» металлов, нежелательные механические изменения в конструкциях и предотвращать возможные аварии. В случае возникновения повреждений трубопроводов, бесстыковых рельсов сверхскоростных железных дорог н т. д. интеллектуальные акустические УЗ-сенсоры позволяют быстро локализовать место повреждения и восстановить функционирование этих важных магистралей.