数控机床的保养与维护

数控机床的保养与维护一、日常保养项目、方法二、数控机床机械部分及辅助装置的维护与保养三、数控系统的维护与保养四、数控机床电气控制系统的维护与保养五、数控机床的安全操作规程内容提要一、数控机床维护与保养的目的和意义延长平均无故障时间,增加机床的开动率便于及早发现故障隐患,避免停机损失期保持数控设备的加工精度第一节数控机床维护与保养概述二、数控机床维护与保养的基本要求在思想上重视维护与保养工作提高操作人员的综合素质数控机床良好的使用环境严格遵循正确的操作规程提高数控机床的开动率要冷静对待机床故障，不可盲目处理严格执行数控机床管理的规章制度第一节数控机床维护与保养概述三、数控机床维护中的点检管理2.点检的涵义点检就是按有关维护文件的规定，对设备进行定点、定时的检查和维护。1.点检的由来日本在引进美国的预防维修制的基础上发展起来的一种点检管理制度。第一节数控机床维护与保养概述3.点检的内容(1)定点确定维护点(2)定标对维护点制订标准(3)定期定出检查周期(4)定项明确检查项目(5)定人落实到人三、数控机床维护中的点检管理第一节数控机床维护与保养概述(6)定法检查方法检查步骤(8)记录详细做记录内容与时间(7)检查(9)处理能处理的则做处理(10)分析分析找出薄弱环节3.点检的内容三、数控机床维护中的点检管理第一节数控机床维护与保养概述4.点检的分类(1)日常点检(2)专职点检(3)生产点检机床的关键部位和重要部位定点检计划。对生产运行中的数控机床进行点检。机床的一般部位进行点检。三、数控机床维护中的点检管理第一节数控机床维护与保养概述5.点检的地位现代维修管理体系的核心。日常点检专职点检生产点检数控机床故障隐患专职点检表故障信息卡日常点检表生产点检表综合分析数控机床检修卡检修处理三、数控机床维护中的点检管理第一节数控机床维护与保养概述6.点检的优点7.点检的缺点优点是可以把出现的故障和性能的劣化消灭在萌芽状态，防止过修或欠修。缺点是定期点检工作量大。三、数控机床维护中的点检管理第一节数控机床维护与保养概述8.点检表的举例序号点检内容1检查电源电压2检查气源压力3检查液压回路4检查润滑是否正常5冷却过滤有无堵塞6主轴定位与换刀动作7主轴孔内有无铁屑8机床罩壳及周围场地1___31日三、数控机床维护中的点检管理四、数控机床维护与保养的内容1.日检(1)主要项目1)液压系统2)主轴润滑系统3)导轨润滑系统4)冷却系统5)气压系统第一节数控机床维护与保养概述每天导轨润滑油箱油量及时添加润滑油润滑泵能定时启动及停止某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检第一节数控机床维护与保养概述(2)举例某加工中心的维护点检表每天XYZ轴导轨面清除切屑及脏物检查润滑油是否充分导轨面有划伤损坏四、数控机床维护与保养的内容1.日检第一节数控机床维护与保养概述(2)举例每天压缩空气气源压力检查压力是否在正常范围气源自动分水滤水器和自动空气干燥器清理分水器中滤出的水分，自动保持空气干燥器正常工作某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检第一节数控机床维护与保养概述(2)举例每天主轴润滑恒温油箱油量充足并调节温度范围某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检第一节数控机床维护与保养概述(2)举例机床液压系统油箱、液压泵无异常噪音压力表指示正常管路及各接头无泄漏工作油面高度正常每天某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检第一节数控机床维护与保养概述(2)举例液压平衡系统平衡压力指示正常快速移动时平衡阀工作正常CNC的输入输出单元光电阅读机清洁机械结构润滑良好每天某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检第一节数控机床维护与保养概述(2)举例各种电气柜散热通风装置各电柜冷却风扇工作正常风道过滤网无堵塞各种防护装置导轨、机床各种防护罩等应无松动每天某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容1.日检第一节数控机床维护与保养概述(2)举例2.周检其主要项目包括机床零件、主轴润滑系统，应该每周对其进行正确的检查，特别是对机床零件要清除铁屑，进行外部杂物清扫。四、数控机床维护与保养的内容第一节数控机床维护与保养概述3.月检(1)主要项目1)电源2)空气干燥器某加工中心的维护点检表每月电源电压在正常情况下额定电180V-220V，频率50Hz，如有异常，要对其进行测量、调整。空气于燥器应该每月拆一次，然后进行清洗、装配。四、数控机床维护与保养的内容第一节数控机床维护与保养概述(2)举例4.季检1)机床床身2)液压系统3)主轴润滑系统(1)主要项目四、数控机床维护与保养的内容第一节数控机床维护与保养概述4.季检主要看机床精度、机床水平是否符合手册中的要求检查时，如有问题，应分别更换新油6oL和20L，并对其进行清洗某加工中心的维护点检表四、数控机床维护与保养的内容第一节数控机床维护与保养概述(2)举例每季5.年检某加工中心的维护点检表每年每半年滚珠丝杠清洗旧润滑脂，涂上新的油脂液压油路清洗溢流阀、减压阀、滤油器及油箱箱底更换或过滤液压油主轴润滑恒温油箱每年检查并更换直流伺服电机碳刷检查换向器表面，吹净碳粉，去毛刺更换长度过短的电刷，跑合后使用润滑液压泵、滤油器清洗清理池底，更换滤油器四、数控机床维护与保养的内容第一节数控机床维护与保养概述6.不定期检查某加工中心的维护点检表不定期检查各轴轨道上镶条、压紧滚轮松紧状态(按机床说明书调整)冷却水箱检查液面高度太脏、更换清理水箱底部经常清洗过滤器排屑器经常清理铁屑检查有无卡住清理废油池及时取油池中废油，以免外溢调整主轴驱动带松紧按机床说明书调整一、机械部分的维护与保养1.主轴部件的维护与保养(1)主轴部件的润滑1)循环式润滑系统，用液压泵强力供油润滑，使用油温控制器控制油箱油液温度。2)高档数控机床主轴轴承采用了高级油脂封存方式润滑3)防止润滑油和油脂混合4)新型的润滑冷却方式不单要减少轴承温升，还要减少轴承内外圈的温差.第二节机械部分及辅助装置的维护与保养一、机械部分的维护与保养1.主轴部件的维护与保养(1)主轴部件的润滑第二节机械部分及辅助装置的维护与保养5)良好的润滑效果，可以带走热量,降低轴承的工作温度和延长使用寿命,以保证主轴热变形小。6)常用的方法：油气润滑方式和喷注润滑方式(2)主轴部件的冷却一、机械部分的维护与保养1.主轴部件的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养主要是以减少轴承发热，有效控制热源为主；主轴冷却风管对机床热源进行强制冷却主轴冷却风管对机床热源进行强制冷却(3)主轴部件的密封一、机械部分的维护与保养1.主轴部件的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养不仅要防止灰尘、屑末和切削液进入主轴部件，还要防止润滑油的泄漏。主轴前支承的密封结构套筒轴承套筒法兰盘主轴泄漏孔回油斜孔泻油孔(4)主轴部件的合理调整比如:主轴锥孔内的弹性夹一、机械部分的维护与保养1.主轴部件的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养2.进给传动机构的维护与保养(1)定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙;一、机械部分的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养1)双螺母垫片调整法(2)滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法螺母B螺母A垫片圆螺母锁紧螺母(2)滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法2)双螺母螺纹调整法内齿圈Z1Z2(2)滚珠丝杠螺母副的轴向间隙的调整方法3)双螺母齿差式消隙调整法(3)滚珠丝杠螺母副的维护1)检查丝杠支承与床身的连接是否松动;2)采用润滑脂润滑的滚珠丝杠，每一个半年清洗丝杠上的旧润滑脂，换上新的润滑脂；用润滑油润滑的滚珠丝杠，每次机床工作前加油一次;3)丝杠防护装置一有损坏要及时更换。2.进给传动机构的维护与保养一、机械部分的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养3.机床导轨的维护与保养(1)导轨的润滑(2)导轨的防护降低摩擦系数、减少磨损、防止导轨面锈蚀，避免低速爬行与降低温升。注意油量与润滑油泵工作。防止切屑、磨粒或冷却液散落在导轨上而引起磨损、擦伤和锈蚀，导轨面上应有可靠的防护装置。常用的有刮板式、卷帘式和叠层式防护罩。需要经常进行清理和保养。一、机械部分的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养4.回转工作台的维护与保养注意传动机构的润滑及产品本身维护与保养的特点。一、机械部分的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养二、辅助装置的维护与保养1.数控分度头的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养2.自动换刀装置的维护与保养(1)手动装刀时要确保装至位，装牢;(2)严禁超重、超长刀具装入刀库;(3)采用顺序选刀方式的，注意刀库上刀具的顺序;(4)注意保持刀柄和刀套的清洁;(5)开机后，先空运行检查机械手和刀库是否正常。二、辅助装置的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养3.液压系统的维护与保养(1)定期对油箱内的油进行检查、过滤、更换(2)检查冷却器和加热器的工作性能，控制油温(3)定期检查更换密封件，防止液压系统泄漏(4)定期检查清洗或更换液压件、滤芯、定期检查清洗油箱和管路(5)严格执行日常点检制度，检查系统的泄漏、噪声、振动、压力、温度等是否正常二、辅助装置的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养4.气压系统的维护与保养(1)选用合适的过滤器，清除压缩空气中的杂质和水分;(2)检查系统中油雾器的供油量，保证空气中有适量的润滑油来润滑气动元件，防止生锈、磨损造成空气泄漏和元件动作失灵;(3)保持气动系统的密封性，定期检查更换密封件;(4)注意调节工作压力;(5)定期检查清洗或更换气动元件、滤芯。二、辅助装置的维护与保养第二节机械部分及辅助装置的维护与保养一、数控系统的检查1.数控系统在通电前的检查(1)确认交流电源的规格是否符合CNC装置的要求;(2)检查CNC装置与外界之间的全部连接电缆是否按随机提供的连接技术手册的规定;(3)确认CNC装置内的各种印刷线路板上的硬件设定是否符合CNC装置的要求;(4)检查数控机床的保护接地线。第三节数控系统的维护与保养2.数控系统在通电后的检查(1)检查数控装置中风扇;(2)直流电源是否正常;(3)确认CNC装置的各种参数(4)在接通电源的同时，作好按压紧急停止按钮的准备(5)在手动状态下，低速进给移动各个轴，并且注意观察机床移动方向和坐标值显示是否正确。(6)检查数控机床是否有返回基准点的功能(7)CNC系统的功能测试一、数控系统的检查第三节数控系统的维护与保养二、数控装置的日常维护与保养1.严格遵守操作规程和日常维护制度通常，首次采用数控机床或由不熟练工人来操作，在使用的第一年内，有三分之一以上的系统故障是由于操作不当引起的。第三节数控系统的维护与保养二、数控装置的日常维护与保养2.应尽量少开数控柜和强电柜的门(1)夏天为了使数控系统能超负荷长期工作，采取打开数控柜的门来散热，其最终将导致数控系统的加速损坏。(2)正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。注意：除非进行必要的调整和维修，否则不允许随意开启数控柜和强电柜的门。第三节数控系统的维护与保养(3)一些已受外部尘埃、油雾污染的电路板和接插件，可采用专用电子清洁剂喷洗。注意：自然干燥的喷液台在非接触表面形成绝缘层，使其绝缘良好。二、数控装置的日常维护与保养2.应尽量少开数控柜和强电柜的门第三节数控系统的维护与保养3.定时清扫数控柜的散热通风系统(1)每天检查数控柜上的风扇工作是否正常。注意：数控柜内温度过高(一般不允许超过55℃)，造成过热报警或数控系统：工作不可靠。(2)每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。二、数控装置的日常维护与保养第三节数控系统的维护与保养1)拧下螺钉，拆下空气过滤器；2)在轻轻振动过滤器的同时，用压缩空气由里向外吹掉空气过滤器内的灰尘；3)过滤器太脏时，可用中性清洁剂(清洁剂和水的配方为5／95)冲洗(但不可揉擦),然后置于阴凉处晾干即可。3.定时清扫数控柜的散热通风系统(3)清扫方法二、数控装置的日常维护与保养第三节数控系统的维护与保养4.数控系统的输入/输出装置的定期维护二、数控装置的日常维护与保养第三节数控系统的维护与保养5.定期检查和更换直流电动机电刷(1)断电状态，电动机已经完全冷却的情况下进行检查；(2)取下橡胶刷帽，用螺丝刀拧下刷盖取出电刷；(3)测量电刷长度，如磨损到原长的一半左右时必须更换同型号的新电刷；(4)仔细检查电刷的弧形接触面是否有深沟或裂缝，以及电刷弹簧上有无打火痕迹，如有上述现象必须用新电刷交换，并在一个月后再次检查。(5)用不含金属粉末、不含水份的压缩空气导人电刷孔，吹净粘在孔壁上的电刷粉末。如果难以吹净，可用螺丝刀尖轻轻清理，直至孔壁全部干净为止。但要注意不要碰到换向器表面；(6)重新装上电刷，拧紧刷盖。二、数控装置的日常维护与保养第三节数控系统的维护与保养5.定期检查和更换直流电动机电刷6.经常监视数控系统的电网电压(1)每年更换一次(2)电池的更换应在数控系统供电的状态下进行，以免参数丢失7.定期更换存储器用电池二、数控装置的日常维护与保养第三节数控系统的维护与保养8.数控系统长期不用时的维护(1)经常给数控系统通电;(2)对于直流电动机应将电刷取出,以免腐蚀换向器。9.备用电路板的维护10.做好维修前的准备工作技术准备\工具准备\备件准备二、数控装置的日常维护与保养第三节数控系统的维护与保养一、普通继电接触器控制系统的维护与保养第三节数控机床电气控制系统的维护与保养二、PLC可编程控制器的维护与保养第四节数控机床的安全操作规程一、数控车床及车削加工中心的安全操作规程二、数控铣床及加工中心的安全操作规程三、特种加工机床的安全操作规程第3讲医学超声成像技术南方医科大学汇报人姓名主要内容超声成像基本原理——超声回波法医学超声设备的分类超声诊断仪的主要参数2026/6/1859医学超声仪器原理讲义Part.01超声成像基本原理

——超声回波法超声回波法把几兆赫至几十兆赫的高频声脉冲发射到生物体内，再接收反射波（回波），这种方法称为超声脉冲回波法。脉冲宽度：几微秒脉冲间隔：几百微秒（接收放大器处理回波的时间）脉冲回波法最早较早是应用于雷达和声纳。回波时间t、探测距离L的关系，c为声速2026/6/1861医学超声仪器原理讲义2026/6/1862医学超声仪器原理讲义2026/6/1863医学超声仪器原理讲义超声回波法示意图2026/6/1864医学超声仪器原理讲义仪器基本框图发射通道：时钟电路（同步脉冲发生器）、发射器（高频脉冲发生器）、换能器（探头）接收通道：接收换能器、射频放大器（RFA）、检波及抑制电路、视频放大器（UFA）2026/6/1865医学超声仪器原理讲义Part.022医学超声设备的分类A型超声A型超声诊断仪因其回声显示采用幅度调制(AmplitudeModulation)而得名。A型显示是超声诊断仪最基本的一种显示方式，即在阴极射线管(CRT)荧光屏上，以横坐标代表被探测物体的深度，纵坐标代表回波脉冲的幅度，故由探头(换能器)定点发射获得回波所在的位置可测得人体脏器的厚度、病灶在人体组织中的深度以及病灶的大小。根据回波的其他一些特征，如波幅和波密度等，还可在一定程度上对病灶进行定性分析。2026/6/1867医学超声仪器原理讲义2026/6/1868医学超声仪器原理讲义由于A型显示的回波图，只能反映局部组织的回波信息，不能获得在临床诊断上需要的解剖图形，且诊断的准确性与操作医师的识图经验关系很大，因此其应用价值已渐见低落，即使在国内，A型超声诊断仪也很少生产和使用了。2026/6/1869医学超声仪器原理讲义M型超声M型超声成像诊断仪适用于对运动脏器，如心脏的探查。由于其显示的影像是由运动回波信号对显示器扫描线实行辉度调制，并按时间顺序展开而获得一维空间多点运动时序（motion-time）图，故称之为M型超声成像诊断仪，其所得的图像也叫做超声心动图。2026/6/1870医学超声仪器原理讲义2026/6/1871医学超声仪器原理讲义2026/6/1872医学超声仪器原理讲义M型超声诊断仪发射和接收工作原理与A型有些相似，不同的是其显示方式。对于运动脏器，由于各界面反射回波的位置及信号大小是随时间而变化的，如果仍用幅度调制的A型显示方式进行显示，所显示波形会随时间而改变，得不到稳定的波形图。因此，M型超声诊断仪采用辉度调制的方法，使深度方向所有界面反射回波用亮点形式在显示器垂直扫描线上显示出来，随着脏器的运动，垂直扫描线上的各点将发生位置上的变动，定时地采样这些回波并使之按时间先后逐行在屏上显示出来。图中可以看出，由于脏器的运动变化，活动曲线的间隔亦随之发生变化，如果脏器中某一界面是静止的，活动曲线将变为水平直线。2026/6/1873医学超声仪器原理讲义2026/6/1874医学超声仪器原理讲义M型超声诊断仪对人体中的运动脏器，如心脏、胎儿胎心、动脉血管等功能的检查具有优势，并可进行多种心功能参数的测量，如心脏瓣膜的运动速度、加速度等。但M型显示仍不能获得解剖图像，它不适用于对静态脏器的诊查。2026/6/1875医学超声仪器原理讲义B型超声为了获得人体组织和脏器解剖影像，继A型超声诊断仪应用于临床之后，B型、P型、BP型、C型和F型超声成像仪又先后问世，由于它们的一个共同特点是实现了对人体组织和脏器的断层显示，通常将这类仪器称为超声断层扫描诊断仪。虽然B型超声成像诊断仪因其成像方式采用辉度调制(BrightnessModulation)而得名，其影像所显示的却是人体组织或脏器的二维超声断层图(或称剖面图)，对于运动脏器，还可实现实时动态显示。2026/6/1876医学超声仪器原理讲义2026/6/1877医学超声仪器原理讲义2026/6/1878医学超声仪器原理讲义C型超声C型扫查，又称C型显示，“特定深度扫查”(constantdepthmode)。与B型扫查一样都是辉度调制的二维切面象显示方式，所不同的是B型扫查所获得的是超声波束扫查平面本身的切面象，即纵向切面象。可惜由于C型扫查的灵敏度较低，显象速度不易提高，使C型扫查技术的发展受到限制。2026/6/1879医学超声仪器原理讲义2026/6/1880医学超声仪器原理讲义2026/6/1881医学超声仪器原理讲义D型超声D型超声成像诊断仪也即超声多普勒诊断仪，它是利用声学多普勒原理，对运动中的脏器和血液所反射回波的多普勒频移信号进行检测并处理，转换成声音、波形、色彩和辉度等信号，从而显示出人体内部器官的运动状态。超声多普勒诊断仪主要分为3种类型：即连续式超声多普勒(continuouswavedoppler)成像诊断仪脉冲式超声多普勒(pulsedwavedoppler)成像诊断仪实时二维彩色超声多普勒血流成像(colordopplerflowimage)诊断仪。2026/6/1882医学超声仪器原理讲义F型超声F型扫查，又称F型显示。它与C型扫进原理上是相似的。区别仅在于：在扫查一幅图像的过程中，C型扫查平面距探头的深度是不变的，而F型扫查面距探头的深度是一变量，不是一个常量。根据成像需要可作相应变动，从而可获得斜面、曲面的F型图像2026/6/1883医学超声仪器原理讲义2026/6/1884医学超声仪器原理讲义P型超声又称P型显示，它可视为一种持殊的B型显示，超声换能器置于圆周的中心，径向旋转扫查线与显示器上的径向扫描线作同步的旋转。主要适用于对肛门、直肠内肿瘤、食道癌及子宫颈癌的检查，亦可用于对尿道、膀胱的检查。P型超声诊断仪所使用的探头称为径向扫描探头，如尿道探头，直肠探头都属于径向扫描探头。扫描时探头置于体腔内，如食道、胃或直肠等。2026/6/1885医学超声仪器原理讲义2026/6/1886医学超声仪器原理讲义2026/6/1887医学超声仪器原理讲义Part.013超声诊断仪的主要参数主要参数表征超声诊断仪性能的参数，从大的方面可分为三类，这就是：声系统参数图像特性参数电气特性参数在众多的参数中，我们只讨论其中几个主要参数。2026/6/1889医学超声仪器原理讲义声系统参数：声输出的强度、总功率等；超声场的时频特性，如波型、持续时间、脉冲重复频率、脉冲形状、频率、脉冲带宽等；声场分布特性，如换能器类型、波束形状、聚焦特性、景深等。2026/6/1890医学超声仪器原理讲义图像特性参数：分辨力；位置记录精度；深度测量精度；帧频；存贮器的容量；图像处理能力。2026/6/1891医学超声仪器原理讲义电气特性参数：灵敏度；增益及TGC指标；压缩特性及动态范围；显示器的动态范围；系统的带宽等。2026/6/1892医学超声仪器原理讲义Part.02几个主要参数动态范围显示信号的最大水平与最小水平的比称为动态范围(DynamicRange,DR)，DR描述了信号幅度变化的大小，一般用分贝[dB]值表示。式中：Umax—信号最大值，Umin—信号最小值

2026/6/1894医学超声仪器原理讲义生物组织的声界面特性，组织吸收（超声衰减）特性及探测深度决定了信号的动态范围因此动态范围DR通常由两个部分组成：声界面特性（声阻抗差）所确定的信号幅度变化（SDR）超声在组织传播过程中衰减所引起的信号幅度变化，超声传播衰减取决于组织特性（超声衰减系数

）与传播距离（L）由此超声回波总动态范围可写为：DR=2L+SDR2026/6/1895医学超声仪器原理讲义对动态范围的影响因素超声在生物组织中传播所产生的全部回波；超声发射功率、接受放大器的等效输入噪声；终端显示装置的动态范围；动态压缩方法时间增益控制——补偿传输衰减幅度增益控制——使有用信号相对压缩2026/6/1896医学超声仪器原理讲义线形范围线性范围，一般指的是仪器中放大器线性范围，它给出放大器输入信号和输出信号之间成线性关系的区域。即Uo=KUi线性关系也用分贝值来表示式中：Umax—信号最大值，Umin—信号最小值，可见线性放大器的线性范围即是动态范围2026/6/1897医学超声仪器原理讲义2026/6/1898医学超声仪器原理讲义当输出信号的最大幅度保持不变时，输入信号的线性范围将随着K值的减小而增大。2026/6/1899医学超声仪器原理讲义分辨率分辨力指成像系统能分辨空间尺寸的能力，即能把两点区分开来的最短距离。超声显像仪的分辨力是衡量其质量好坏的最重要的指标，分辨力越高，越能显示出脏器的细小结构。2026/6/18100医学超声仪器原理讲义2026/6/18101医学超声仪器原理讲义超声成像的分辨力有横向分辨力和纵向分辨力之分。前者是指垂直于超声脉冲束方向上的分辨力，后者是沿波束轴方向上的分辨力。这两种分辨力的大小差别很大，纵向分辨力总是优于横向分辨力。而且，垂直于波束轴的两个维上的横向分辨力也往往不同。影响横向分辨力和纵向分辨力的因素各不相同，2026/6/18102医学超声仪器原理讲义横向分辨力又称侧向分辨力，它表示区分处于声束轴垂直的平面上的两个物体的能力。超声波束直径尺寸直接影响横向分辨力，波束直径越细，能分辨的尺度越小，横向分辨力越高。2026/6/18103医学超声仪器原理讲义影响横向分辨率的因素显示荧光点尺寸的影响波束直径尺寸的影响动态范围的影响2026/6/18104医学超声仪器原理讲义2026/6/18105医学超声仪器原理讲义2026/6/18106医学超声仪器原理讲义仪器的图像质量主要取决于横向分辨力。横向分辨力好，图像细腻，小结构就能显示清楚。横向分辨力主要由换能器的尺寸、形状、发射频率、聚焦等因素决定。当显示屏光点尺寸较大时，也会影响横向分辨力。此外，随着深度的增加，脉冲频谱中的各种频率成分的衰减情况也不同，这个因素也潜在地影响着横向分辨力。现代化的显像仪横向分辨力可优于2mm。2026/6/18107医学超声仪器原理讲义纵向分辨力又称轴向分辨力或距离分辨力，表示在声束轴线方向上对相邻两回声点的分辨力。纵向分辨力与发射超声频率有关，因为声波的纵向分辨力理论极限为声波的半波长。频率越高，波长越短。纵向分辨力与超声脉冲的持续时间有关，脉冲持续时间越短，即脉冲越窄，纵向分辨力越高。超声脉冲持续时间与发射电脉冲宽度及换能器阻尼有关。2026/6/18108医学超声仪器原理讲义影响纵向分辨率的因素脉冲宽度的影响增益大小的影响2026/6/18109医学超声仪器原理讲义2026/6/18110医学超声仪器原理讲义2026/6/18111医学超声仪器原理讲义色散吸收对横向、纵向分辨率的影响吸收与频率的关系——频率越高，吸收越强；频谱中心向低频偏移；波束变宽；前沿变坏；2026/6/18112医学超声仪器原理讲义理想的情况下，工作频率越高，分辨率越高；生物组织的平均衰减系数接近1dB/cm·MHz；频率3MHz—深度20cm—衰减60dB，94%频率10MHz—深度20cm—衰减200dB，99.5%在大多数情况下，最佳工作频率就是超声波穿透深度不超过200个波长时就能达到被探测脏器的那个频率；例如：频率为3MHz时，波长是0.51mm它能够形成102mm深处组织的良好图像。2026/6/18113医学超声仪器原理讲义带宽2026/6/18114医学超声仪器原理讲义工作频率超声诊断仪的工作频率，根据两个方面因素作最佳的选择。首先，从分辨力的角度说，增高频率，可以改善分辨力。频率越高，波长越短，则波束的指向性越好（近场距离大，而发散角小），横向和纵向分辨力都能提高。其次，从穿透深度的角度来看，工作频率越高，则衰减成正比地增加，必然使探测深度减小。若要求较大的穿透深度，就得取较低的工作频率。2026/6/18115医学超声仪器原理讲义因此，在设计中不得不在工作深度与频率之间取合理的折衷。比如眼科应用中，所要求深度小，可以用高频率以提高分辨力，一般用10MHz。而要穿透较大深度（如腹腔）时，则只能取较低工作频率。通用B型超声诊断仪的工作频率一般在3.5MHz，有些诊断仪配有多种不同频率的探头以满足不同检查深度的需要。2026/6/18116医学超声仪器原理讲义常用超声诊断仪的超声频率；

动态范围

分辨率(波长mm)频率(MHz)10dB20dB30dB1.5

2.5

3.0

10.253.754.52.50.91.51.850.450.750.9100.2750.3750.452026/6/18117医学超声仪器原理讲义作用距离（穿透深度）指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出回声图像的被测介质深度。超声医学成像系统的作用距离，通常要满足处于相当深度上的各种器官的成像需要，如腹部成像就需要有20cm的工作距离，而用于眼球的深度为10cm。影响作用距离的主要因素是脉冲信号在传播途中的衰减，这是由于组织的吸收、反射、折射、散射等原因引起的。2026/6/18118医学超声仪器原理讲义要提高仪器的探测深度，有三个方面的途径。降低工作频率。但降低工作频率，则分辨力也随之降低，这是一个限制。提高接收机的灵敏度和扩大动态范围，使能接收较远距离的微弱的反射信号，但这要受到换能器噪声的限制，信噪比极限对诊断超声的最大穿透深度上的限制为300个波长左右。加大发射功率，使远距离的微小声阻抗差也能产生较强反射，从而使更远距离的病灶也能被探测到，但要考虑安全剂量的限制。考虑到各方面的指标，应合理选取作用距离。2026/6/18119医学超声仪器原理讲义脉冲重复频率指脉冲工作方式超声仪器每秒钟重复发射超声脉冲