[發明專利]一種多功能檢測系統以及方法

在審

• 申請號: 202010545388.9
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN113804729A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 戴明;劉瑩瑩;徐金鋒;羅慧;魏章洪
• 申請（專利權）人: 深圳市人民醫院
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01N29/11
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

本發明公開了一種多功能檢測系統以及方法，系統包括：檢測前端；靜態磁場產生裝置；激勵探頭和接收探頭，激勵探頭為待測材料樣本提供電導率以及聲衰減檢測所需的超聲波，接收探頭接收聲衰減檢測時經過待測材料樣本后的超聲波；檢測電極，獲取電導率檢測過程中產生的磁聲電壓信號；控制及信號處理電路，用于控制激勵探頭產生多種激勵頻率的超聲波，以及用于根據接收探頭接收到的不同激勵頻率下的超聲波獲得不同激勵頻率下待測材料樣本的聲衰減特性，及用于根據檢測電極檢測到的不同激勵頻率下的電壓信號獲得待測材料樣本的電導率特性，本發明可以同時實現待測樣本電導率及聲衰減檢測，實現待測樣本多模態檢測，所獲得電導率及聲衰減特性更加準確。

技術領域

本發明涉及生物材料檢測技術領域，尤其涉及一種多功能檢測系統以及方法。

背景技術

傳統凝膠仿體材料電導率測試,是通過電導率儀對尚未凝固的液態混合物進行檢測，其檢測準確度普遍不高，易受溫度、環境、儀器設備、檢測探頭等的影響。目前尚未有標準的檢測方法可對冷凝后的凝膠仿體進行固態形式下的電特性檢測，同時目前也沒有可對凝膠仿體電導率特性及聲衰減特性進行同步檢測的儀器。另外,不同材質組成的復合材料或者相同材料以及不同比例組成的混合材料，其導電特性及聲衰減特性無法定量獲取，也無法量化區分，更無法同時對其進行測量，無法知曉不同頻率激勵下超聲聲衰減及材料導電特性。因此迫切需要一種可對復合材料或混合材料的聲衰減及導電性進行同步測量的裝置，這對復合材料的選型及相關材料參數的定量測量具有重要意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種多功能檢測系統以及方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一方面，構造一種多功能檢測系統，包括：

檢測前端，用于盛放傳輸介質并為待測材料樣本提供檢測區域，當進行電導率以及聲衰減檢測時所述傳輸介質浸沒檢測區域；

靜態磁場產生裝置，設置在檢測前端中，用于在檢測區域產生檢測所需的靜態磁場；

激勵探頭和接收探頭，設置在檢測前端的相對的兩端，激勵探頭用于為待測材料樣本提供電導率以及聲衰減檢測所需的超聲波，接收探頭用于接收聲衰減檢測時經過待測材料樣本后的超聲波；

檢測電極，設置在檢測前端中，用于獲取電導率檢測過程中產生的磁聲電壓信號；

控制及信號處理電路，用于控制激勵探頭產生多種激勵頻率的超聲波，以及用于根據接收探頭接收到的不同激勵頻率下的超聲波獲得不同激勵頻率下待測材料樣本的聲衰減特性，以及用于根據檢測電極檢測到的不同激勵頻率下的磁聲電壓信號獲得待測材料樣本的電導率特性。

另一方面，構造一種基于所述系統的多功能檢測方法，所述方法包括：

所述控制及信號處理電路控制激勵探頭產生多種激勵頻率的超聲波；

所述控制及信號處理電路根據接收探頭接收到的不同激勵頻率下的超聲波獲得不同激勵頻率下待測材料樣本的聲衰減特性；

所述控制及信號處理電路根據檢測電極檢測到的不同激勵頻率下的磁聲電壓信號獲得待測材料樣本的電導率特性。

本發明的多功能檢測系統以及方法，具有以下有益效果：本發明可以實現多模態檢測，可同時對待測材料樣本的導電性及聲透性(聲衰減)特性進行智能化自動化檢測；可對不同材料組成的復合仿體材料的聲衰減特性及電特性進行定量測量，供相關科研人員對組合材料的選型提供指導和參考，也可對同樣材料，不同配比組成的復合仿體材料的聲衰減特性及電特性進行定量測量，供相關科研人員對組合材料的選型提供指導和參考；可獲得量化后的被測樣本材料的聲衰減特性及電特性；相比于現有單頻超聲激勵方法，本發明采用線性多頻超聲激勵方法對被測材料仿體組織進行激勵和檢測，其所獲得電導率幅值及聲衰減特性更加準確，可在超聲激勵頻帶范圍內獲得不同激勵頻率下的聲衰減特性及材料導電特性。

附圖說明