[發明專利]用于在長距離超聲波檢查中改善發送/接收指向性的裝置和方法

有效

• 申請號: 201680064892.9
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN108463721B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 崔明善
• 申請（專利權）人: 嶺南大學校產學協力團;數字超音波有限公司
• 主分類號: G01N29/22
• 分類號: G01N29/22;G01N29/24;G01N29/34;G01N29/40;G01N29/44
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 方挺;侯曉艷

1.一種發送指向性改善裝置，其包括：

相控陣探頭，其包括以在用于長距離超聲波檢查的被導波脈沖的中心頻率下與1/4波長對應的間隔排列在被檢查體上的兩個信道換能器；和

驅動部，其將第一電脈沖提供給所述兩個信道換能器中以所述被導波脈沖的意圖的方向為基準配置在后端的信道換能器，通過所述配置在后端的信道換能器向所述被檢查體內部發送正向被導波脈沖和反向被導波脈沖，在從所述第一電脈沖被提供的時間點經過了在所述中心頻率下與1/4周期對應的時間后的時間點，將與所述第一電脈沖相位相反的第二電脈沖提供給所述兩個信道換能器中以所述意圖的方向為基準配置在前端的信道換能器，通過所述配置在前端的信道換能器向所述被檢查體內部發送正向被導波脈沖和反向被導波脈沖，從而通過所述配置在前端的信道換能器和所述配置在后端的信道換能器發送的兩個反向被導波脈沖沒有時間差地重疊而抵消干涉。

2.一種接收指向性改善裝置，其包括：

相控陣探頭，其包括以在用于長距離超聲波檢查的被導波脈沖的中心頻率下與1/4波長對應的間隔排列在被檢查體上的兩個信道換能器；和

信號處理部，其使由所述兩個信道換能器檢測到的被導波回波信號中的一個的相位延遲，使用相位延遲的被導波回波信號和相位未延遲的被導波回波信號之間的相位差來調整所述相位延遲的被導波回波信號和所述相位未延遲的被導波回波信號的振幅之后，將振幅調整后的所述相位延遲的被導波回波信號和所述相位未延遲的被導波回波信號相加。

3.根據權利要求2所述的接收指向性改善裝置，其中，所述信號處理部使用下述的相位延遲函數φ來生成所述相位延遲的被導波回波信號：

其中，f_c是所述中心頻率，f是檢測到的被導波回波信號的波動頻率。

4.根據權利要求2所述的接收指向性改善裝置，其中，所述信號處理部使用下述的振幅調整函數g_o來調整所述相位延遲的被導波回波信號和所述相位未延遲的被導波回波信號的振幅：

g₀＝(1-|sin(Δθ/2)|)^m

其中，Δθ是所述相位差，m是大于或等于0的整數。

5.根據權利要求2所述的接收指向性改善裝置，其中，所述相控陣探頭還包括磁致伸縮帶，所述磁致伸縮帶具有在所述中心頻率下與(2k+1)/4波長對應的寬度，其中，k是大于或等于1的整數，所述兩個信道換能器是以與所述1/4波長對應的間隔排列在所述磁致伸縮帶上的RF線圈，所述磁致伸縮帶的所述寬度的方向上的兩個端部與跟所述兩個端部相鄰的線圈引腳的中心間的距離與所述1/4波長相同。

6.根據權利要求5所述的接收指向性改善裝置，其中，所述信號處理部以被導波回波的意圖的接收方向和所述振幅調整后的所述相位延遲的被導波回波信號和所述相位未延遲的被導波回波信號之間的振幅差為基準追加調整所述振幅調整后的所述相位延遲的被導波回波信號和所述相位未延遲的被導波回波信號的振幅并將振幅被追加調整后的所述相位延遲的被導波回波信號和所述相位未延遲的被導波回波信號相加。

7.根據權利要求6所述的接收指向性改善裝置，其中，所述信號處理部使用下述的振幅調整函數g_A來追加調整所述振幅調整后的所述相位延遲的被導波回波信號和所述相位未延遲的被導波回波信號的振幅：

其中，A_F是先檢測到沿所述意圖的接收方向行進的被導波回波的信道的振幅調整后的被導波回波信號的振幅，A_L是另一信道的振幅調整后的被導波回波信號的振幅，n是大于或等于0的整數。