[發(fā)明專利]一種鞏膜剪切應(yīng)力值的測(cè)量設(shè)備和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110703336.4
• 申請(qǐng)日: 2021-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN113433216A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭文革
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海婷伊美科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04;G01N29/44
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 戴秀秀

1.一種鞏膜剪切應(yīng)力值的測(cè)量設(shè)備，其特征在于：包括超聲探頭(1)、超聲波頻率控制模塊(2)、超聲波發(fā)射控制模塊(3)、數(shù)據(jù)接收模塊(4)、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(5)和計(jì)算控制模塊(6)；

所述超聲探頭(1)用于向鞏膜發(fā)射一個(gè)特定頻率范圍的超聲波，并接收超聲波從鞏膜處回傳的超聲波回波；

所述超聲波頻率控制模塊(2)用于形成第一控制檔位和第二控制檔位，并控制超聲探頭(1)基于第一控制檔位和第二控制檔位進(jìn)行超聲頻率的變化選擇；

所述超聲波發(fā)射控制模塊(3)用于控制超聲探頭(1)，超聲探頭(1)第一次接收到從鞏膜處回傳的超聲波回波后，控制超聲探頭(1)對(duì)鞏膜發(fā)射聚焦聲束，生成聲輻射力來激勵(lì)鞏膜產(chǎn)生振動(dòng)，在鞏膜處產(chǎn)生應(yīng)力波，然后繼續(xù)控制超聲探頭(1)繼續(xù)向鞏膜發(fā)射一個(gè)特定范圍的超聲波，并對(duì)行經(jīng)鞏膜的應(yīng)力波進(jìn)行檢測(cè)，最后超聲探頭(1)第二次接收到從鞏膜處回傳的超聲波回波；

所述數(shù)據(jù)接收模塊(4)用于接收超聲探頭(1)對(duì)鞏膜發(fā)射聚焦聲束時(shí)在鞏膜處產(chǎn)生應(yīng)力波，以及接收超聲波發(fā)射控制模塊(3)檢測(cè)得到的行徑鞏膜的應(yīng)力波；

所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(5)用于將超聲探頭(1)第一次接收到從鞏膜處回傳的超聲波回波標(biāo)記為第一回波數(shù)據(jù)，將超聲探頭(1)第二次接收到從鞏膜處回傳的超聲波回波標(biāo)記為第二回波數(shù)據(jù)；

所述計(jì)算控制模塊(6)用于基于第一回波數(shù)據(jù)和第二回波數(shù)據(jù)中的多個(gè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出鞏膜剪切應(yīng)力值的特性參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鞏膜剪切應(yīng)力值的測(cè)量設(shè)備，其特征在于：所述超聲探頭(1)包括超聲發(fā)射探頭(7)和超聲接收探頭(8)，所述超聲發(fā)射探頭(7)用于發(fā)射超聲波，所述超聲接收探頭(8)用于接收從鞏膜處回傳的超聲波回波。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鞏膜剪切應(yīng)力值的測(cè)量設(shè)備，其特征在于：所述超聲發(fā)射探頭(7)和超聲接收探頭(8)相互分離設(shè)置，且分離距離大于20mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鞏膜剪切應(yīng)力值的測(cè)量設(shè)備，其特征在于：所述超聲探頭(1)向鞏膜發(fā)射一個(gè)特定頻率范圍的超聲波時(shí)，具體為超聲發(fā)射探頭(7)向鞏膜發(fā)射一個(gè)特定頻率范圍的超聲波，超聲波的頻率范圍為3KHZ-4KHZ。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鞏膜剪切應(yīng)力值的測(cè)量設(shè)備，其特征在于：所述超聲波頻率控制模塊(2)形成第一控制檔位時(shí)，第一控制檔位對(duì)應(yīng)的使用人群年齡為20歲及20歲以下人群；所述超聲波頻率控制模塊形成第二控制檔位時(shí)，第二控制檔位對(duì)應(yīng)的使用人群年齡為20歲以上人群。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鞏膜剪切應(yīng)力值的測(cè)量設(shè)備，其特征在于：所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊(5)內(nèi)還包括濾波單元(9)，所述濾波單元(9)用于對(duì)第一回波數(shù)據(jù)和第二回波數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，將濾波后的第一回波數(shù)據(jù)和第二回波數(shù)據(jù)發(fā)送至計(jì)算控制模塊(6)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鞏膜剪切應(yīng)力值的測(cè)量設(shè)備，其特征在于：所述計(jì)算控制模塊(6)基于第一回波數(shù)據(jù)和第二回波數(shù)據(jù)中的多個(gè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出鞏膜剪切應(yīng)力值的特性參數(shù)的具體過程為：

利用公式(1-1)計(jì)算出超聲波的損失值；

其中：k_L為蘭姆波波數(shù)，k_L＝ω/cL(ω)，ω是角頻率；cL(ω)是角頻率相關(guān)的蘭姆波相速度；k_s為剪切波波數(shù)，ρ_m是樣品的密度，μ^*表示鞏膜的粘彈性參量，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鞏膜剪切應(yīng)力值的測(cè)量設(shè)備，其特征在于：所述公式(1-1)中，ρ_m的數(shù)值取水密度值；h的數(shù)值取鞏膜厚度值的一半。