B超探头讲解与维修

1、医学超声探头，知识说明，医学超声探头工作原理医学超声探头分类探头医学超声探头针织面料构成探头使用注意事项医学超声探头残奥仪表医学超声制造商，超声波探头常见故障超声波探头问题的常见判断方法探头单元的故障分析与维护10超声波探头的作用是将电信号转换成超声波信号吗当前，探测器能够发送接收医学超声，能够进行电声、信号转换，能够将从主体发送来的电信号转换为射频波振动的医学超声信号，并且能够将从组织器官反射来的医学超声信号转换为电信号显示在主体的显视器上。 医学超声探针是利用这个工作原理制作的。 既然探针能把电能转换成医学超声，这个原理又如何呢？担负这个重要作用的硬件是探针内部构成部分的晶片，在通电状态下

2、可以弹性变形产生医学超声声波，相反，当医学超声声波通过晶片时，又会产生弹性变形，然后是电压的这个处理过程称为逆压电效应。 所谓逆压电效应，是指结晶在弹性介质中的声电可逆特性，这种现象是法国物理学家居里兄弟在1880年发现的，也被称为居里效应。 具有逆压电效应性质的晶体称为压电晶体。 逆压电效应：目前医学超声探针中常用的晶片是锆英石酸金属铅、钛酸钡、灰水晶、硫酸锂等人工或天然晶体。 钛酸钡和锆英石酸金属铅是在高温下烧结的多晶陶瓷体，将基体烧结成陶瓷体后，经过适当的研磨修整，得到必要的几何尺寸，再用高压直流电场极化，具有压电性，成为振膜式传感器数据老虎钳。 逆压电效应分为正逆压电效应和反逆压电效应

3、。 1 .在正逆压电效应晶体或蜂窝混合双打的一定方向上施加机械压力使其变形，在晶体或蜂窝混合双打的两个受力面上产生符号相反的电荷的变形方向相反，两面的电荷极性随之电荷密度变化，在与施加的机械功率成比例这样的机械功率的作用下引起表面的电荷效应， 被称为正逆压电效应，逆逆压电效应在结晶或陶瓷表面沿轴方向施加电压，在电场的作用下引起几何变形，电压方向也变化，变形与电场成正比。 这种电场作用产生的应变效应称为逆逆压电效应。 医学超声诊断装置的探头在发送医学超声时是反向逆压电效应。 当接收到医学超声回波时产生逆压电效应，晶体和蜂窝混合双打片根据切断方位和几何尺寸，产生机械振动的固有频率也不同，当施加的交

4、变电压的频率与固有频率一致时，产生的机械振动最强，当施加的机械功率的频率与固有频率一致时，产生的电荷也最多。 在医学超声诊断装置中激励脉冲的频率必须与探针的固有频率相同。 二、医学超声探针分类，(一)医学超声探针可从以下不同方面分类：眼科探针、心脏探针、腹部探针、脑探针、腔内探针和儿童探针等应用方式分类：包括体外探针、体内探针， 在具有穿刺活检探头部分的探头中的振膜式传感器中使用的按振动要素数区分的分类3360为，具有针织面料探头和多元探头的按波束控制方式区分的分类3360为有线扫描探头、相控阵探头、机械风扇扫描探头、正方矩阵探头等， 探针的几何形状类别：在不同诊断中有矩形探针、柱裂部位的各形

5、探针、弧形医学超声探针(也称为凸形)、圆形探针等。注：在正常工作中，习惯于用、三种方式进行分类。 (2)一般常见的医学超声探头1、凸阵列探头3.5MHz 2、线探头3.5MHz 3、射频波线7.5MHz 4、腔探头6.5MHz 5、心脏探头3.5MHz线传感器探头、腔探头、射频波线传感器；(3) 微凸探针3.2MHz和5.0MHz 2，腔探针6.5MHz 3，线传感器探针5.0MHz和7.5MHz，(4)常见扫描模式，线式，扇形式，凸芯片声透镜匹配层吸音副摇滾乐支撑架声头壳体，1 探头组件经由插头与医学超声连接，插头的连接在背面的大头针与医学超声的套接口连接，常见的大头针有24P、96P、15

6、6P、260P等。 2 .在探头结构的组成中，晶片、吸音布摇滾乐、匹配层、吸音布摇滾乐是比较重要的部分的探头。 芯片是探头中最重要的零配件，接受电脉冲产生机械超声震荡，以完成声电和电声转换的工作。 其几何形状和尺寸根据诊断要求进行修正，在上下电极上分别焊接有用于传输电信号的引线的探针中，一般有由多个晶片构成的探针， 有的将振子沿着直线排成一列，构成线传感器探头，有的将振子排列成弧形，构成凸阵列探头，有的将振子排列成能源宝状，构成能源宝探头等多种医学超声振膜式传感器。 吸音布摇滾乐收集和发散声波的声学元件。 声波通过声速不同介质的界面时折射，图案的光流法分布改变传播方向时，声波有可能收敛或发散，

7、收敛作用称为声收敛。 关于声透镜材料的选择，为了降低像差和传播损失，焦距长度短，首先，能够从音速比周围介质的音速高这三个方面考虑，第二，为了降低反射损失，声阻抗率与周围介质匹配，第三，为了降低插入损失，声衰减小一般的声透镜材料及其特性如下表所示。 匹配层位于声透镜和晶片阵列之间。 由于声透镜在云同步上与石英晶体谐振器和人体接触，因此两者声阻抗之差非常大的压电石英晶体谐振器的阻抗Zf(2035)10 kgs m、人体组织的阻抗Ze(1.581.7)106 kgsm2使声透镜的特性阻抗与两者云同步匹配由于医学超声在不同阻抗界面中传播，引起反射，增加能量损失，影响极限分辨率，因此必须采用匹配层来实现

8、探针与负载之间的匹配。 对于匹配层，除了厚度和声阻抗的要求之外，为了降低医学超声能量的损失，还要求声衰减小。 在工业中，吸收布摇滾乐也被称为吸音布摇滾乐。 为了衰减吸收压电振子后向放射的医学超声能量，不通过探头往返反射而延长振子的振动铃时间，要求焊盘具有较大的衰减能力和接近压电材料的声阻抗，来自压电振子后向放射的声波全部进入焊盘，不再被振子反射。 吸声材料一般是在环氧树酯中加入钨粉，或在镍锌铁氧体粉中加入橡胶粉配合而成。 在艺术上要保证云同步与石英晶体谐振器和和声学透镜的良好接触。 匹配层的材料通常也用环氧钨粉制备。 注意：在不同类型的医学超声中，信号处理板可能集成到医学超声探头组件中。 该信

9、号处理部分集成在医学超声功能中，则探测组件不需要再加入信号处理板。否则，必须将信号处理板加入到探测组件中，将一些集成在探针中。信号处理板、3 .电缆线、常见电缆线为48芯、84芯、198芯264芯等。 四、使用注意事项、医学超声探头首先属于医学超声诊断系统，使用时必须与诊断系统相连才能正常工作。 此时需要注意的是，在连接探针之前切断电源并关闭。 在从主机插拔探针之前，必须切断主机的电源。 1、电源切断插拔。如果该操作接通电源通电时，探头的插拔会因反复接触导通和切断而急速劣化，影响寿命，由于电流的多次瞬间导通而产生强电流，使探头内的线材和芯片等烧损。 b超探针是b超机的重要核心零配件，使用时请勿

10、敲击、掉落、碰撞。 2、禁止碰撞。 不使用探针时，请放入机器的探针保护盒中，保护盒中保持干燥和清扫。 3、保持干燥、洁净的环境。 使用合格的医学超声偶联剂，严禁含有含油和其他化学溶剂成分。 4、试用合格的偶联剂。 探针使用结束后必须进行清洁处理，探针表面要用软布浸水清洗，不能用衬纸等擦拭。 如果不这样做的话，就容易损伤探针的声透镜。 柔软的东西要擦干净。 6、避免外部设备的振动破损。 探头的构造非水密，液体浸入探头内部，可能引起内部线材短路，或引起一部分pcb基板烧损，诊断系统不能正常工作。 因此，使用医学超声探针时，不允许在探针下方的眼睛避雷线中浸渍液体。 7、禁止液体浸入。 8、避免在强电

11、磁干扰作用的场所使用。 另外，一些信号处理板与探针组件集成，在强电磁干扰作用的环境下使用，容易引起显示图像的干扰作用。 因此，请尽量避免在强电磁干扰作用的场所使用。5、医学超声探针残奥计、1、曲率半径(mm )、曲率半径是指由探针的晶片阵列构成的弧的最大内接圆半径，如右图所示。R60 R50 R40 R7 R20 R13 R10等常见的探头曲率半径是矩形线传感器探头，注意：矩形线传感器探头的芯片阵列排列成直线，虽然内切圆半径是任意值，但是如右图所示，曲率半径被认为是无限大。 2、阵列要素数阵列要素数探头型号示例64 l 3972 ust-934 n-3.580 c 36 e 6509106 v

12、 a 57 r-0375112 r 40/112128.5 c 156 ust-984-5192 ca 621256，微凸阵列探头的适用范围：腹部线性探针的适用范围：皮肤表面、甲状腺、胸、血管等。 六、医学超声厂家(1)海外医学超声厂家GE SIEMENS (西门子)日立飞利浦m Edison (麦迪逊赛)东芝ALOKA (阿诺卡) shimaan GE，(二) 国内的医学超声厂家汕超海鹰恩普是祥生天惠华蓝韵先锋索尼旭康革新威尔德美科凯信理邦迈里，Chinese Brands，七，医学超声探头常见故障，1，外观不良(直接观察有无破损)，最外音，声透镜声透镜起泡形成凹凸探头最前端的声透镜是会聚或

13、发散声波的声元件，声透镜脱落时一定无法检测。、2、医学超声显示区域有黑道医学超声探头没有信号投入产出，显示区域有黑道，探头的芯片之一的振动片可能有损坏的原因。 发信号的电缆断了。 信号板的铜皮线路和通路孔因某种原因不通。 信号板芯片的假接合和烧损等。 3 .显示图像焦外成像、探针自身的自然损失。 由于探针有一定的使用期限，一旦超过使用期限，就会发生老化、变质、绝缘下降、机械磨损等现象，严重的情况会导致完全的故障、漏电等。 探针的使用环境差。主要是环境温度、大气湿度、空气中含有腐食性瓦斯气体和尘埃，探针受到强烈振动，电源电压变动过大，这些个可能会引起设备故障。 探头屏蔽线及接地线没有接地或切断，

14、因此设备干扰作用。 医学超声探头采用的电缆是质量要求高的多芯高屏蔽电缆，工作非常精细，电缆内导线严密，多有百根，像头发粗细一样。 由于探头多方位的使用，电缆的弯曲、扭曲导致电缆外保护区的绝缘层破裂、断裂，内侧信号线露出，屏蔽层的破坏、断线、图像产生噪声的波纹和缺损，图像显示模糊。 八、医学超声探头问题的常见判定方法，一、卷扬机人体实测法，启动前连接固定医学超声探头组件和医学超声诊断装置(探头和诊断装置的连接和拆卸必须在关机状态下进行)，运行机械，将探头置于观察区，在显示器上显示区域图像的状况3、振幅观察法，该测试方法利用专用的设定修正工装。 该工装在测试时，可以将探头连接到该专用的测试工装，将

15、其连接到PC机，打开该测试的相关软件，基于直观显示的电容值区域，判断探头的故障原因。 2、电容修正法根据不同厂家的探头定义图，测量各振子大头针对地的电容值，将其有木有调查在规定的电容值内。 如下图所示，使用专用的工装，从电脑上的图像可直观了解电容器的大小。 图中109破损、138、139因劣化而允许值过大。4、示波器测量法、示波器测量方法与静电电容校正法的测量原理相同，利用示波器测量各振动元件插入对象地的静电电容值，基于与之相应的正常值对表格进行比较判定。 九、探头组件的失效分析与修理，在上一章中，我们对探头组件常见的几种故障原因(晶体故障、透镜故障、套管损坏、外壳损坏、电缆外部泄漏和电路板烧

16、毁)进行了简要的介绍，我们在修理时，从这些个方面进行了检查修理医学超声探针内部多采用压电晶体，长期使用会导致晶体自然老化，不规范的使用或摔倒或接触会引起探针晶体损伤，晶体损伤时，医学超声探针检测到的图像信号衰减，图像有黑影、黑条纹、干扰作用、缺损等死角， 严重时图像“失明”，1、晶体故障的分析和维护，这种故障是由于医学超声探针芯片的短路造成的。 芯片的短路可通过测量芯片的供电电压来确定，而如果芯片或芯片组技术的供电电压低于其它的芯片组技术，则可确定芯片或芯片组技术内有短路。 更换适当的芯片或芯片组技术，使探针接触到在先的特性，消除噪音。 2、电缆故障分析和维护，医学超声探头采用的电缆是质量要求高的多芯高屏蔽电缆，工作精细，电缆内导线严密，有几百根，头发粗细相似。 由于探头多方位的使用，电缆的弯曲、扭曲导致电缆外保护区的绝缘层破裂、断裂，背面的信号线露出，屏蔽层的破坏、断线、图像产生干扰作用的波纹和缺损。 由于探针受到外力的影响，或者作业人员错误使用，探针位置长时间没有放置，导致电缆内部的导线断开。 打开外层外壳，横向拉总屏蔽线，拔出安静的裂纹线，焊接后用透明胶带进一步缠绕，用泰星空卫视测量有无导通，导通后，将该导