МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERnFICATION

(ISC)

ГОСТ

IEC

62127-1 — 2015

Государственная система обеспечения единства измерений

ПАРАМЕТРЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПОЛЕЙ

Общие требования к методам измерений и способам описания полей в частотном диапазоне от 0,5 до 40 МГц

(IEC 62127-1:2007,

Ultrasonics — Hydrophones — Part 1: Measurement and characterization of medical ultrasonic fields up to 40 MHz,

IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2015 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия. обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» (ФГУП «ВНИИФТРИ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2    ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 206 «Эталоны и поверочные схемы»

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 28 декабря 2015 г. № 83-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны no МК (ИСО 3166) 004—97 Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97 Сокращенное наименование национального органа по стандартизации Армения AM Минэкономики Республики Армения Беларусь BY Госстандарт Республики Беларусь Киргизия KG Кыргызстандарт Казахстан KZ Госстандарт Республики Казахстан Россия RU Росстандарт Таджикистан TJ Таджикстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 сентября 2016 г. № 1073-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 62127-1-2015 введен в действие в Российской Федерации для применения в качестве национального стандарта с 1 июля 2017 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 62127-1:2007 «Ультразвук Гидрофоны. Часть 1. Измерение и описание ультразвуковых полей медицинского назначения на частотах до 40 МГц» («Ultrasonics — Hydrophones — Part 1 Measurement and characterization of medical ultrasonic fields up to 40 MHz». IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5 (подраздел 3.6).

Международный стандарт разработан Техническим комитетом 87 «Ультразвук» Международной электротехнической комиссии (IEC).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6    Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р МЭК 62127-1-2009¹

7    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

3.40 площадь выхода пучка (output beam area) A_ob, м²: Площадь поперечного сечения ультразвукового пучка, вычисленная по площади (поперечного сечения) пучка на уровне минус 12 дБ на внешней апертуре преобразователя

Примечания

1    Для повышения точности измерений площадь выхода пучка на уровне минус 12 дБ допускается вычислять по результатам измерений на расстоянии, наиболее близком (по возможности, не более 1 мм) к поверхности преобразователя.

2    Для контактных преобразователей за площадь выхода пучка допускается принимать геометрическую площадь ультразвукового преобразователя или группы элементов ультразвукового преобразователя

3    41 размеры на выходе пучка (output beam dimensions)    м:    Размеры    ультразвукового

пучка (по ширине пучка на уровне минус 12 дБ) в определенных направлениях, перпендикулярных друг к другу и к оси ультразвукового пучка, на внешней апертуре преобразователя

Примечания

1    Для повышения точности измерений размеры на выходе пучка на уровне минус 12 дБ допускается вычислять по результатам измерений на расстоянии, наиболее близком (по возможности, не более 1 мм) к поверхности преобразователя

2    Для контактных датчиков за размеры на выходе пучка допускается принимать геометрические размеры ультразвукового преобразователя или группы элементов ультразвукового преобразователя.

3.42    интенсивность на внешней стороне датчика (output beam intensity) 'о* Вт/м²: Усредненная по времени выходная мощность, деленная на площадь выхода пучка

3.43    пиковое акустическое давление (peak acoustic pressure) р* (или pj или р_ (или р_г). Па: Пиковое акустическое давление сжатия или пиковое акустическое давление разрежения

3    44 пиковое акустическое давление разрежения (peak-rarefactional acoustic pressure) р_ (или рр. Па: Максимум модуля отрицательного мгновенного значения акустического давления в акустическом поле или в определенной плоскости за период повторения акустических импульсов (см. рисунок С.4 (приложение С)].

Примечания

1    Значение пикового акустического давления разрежения выражают положительным числом

2    Определение пикового акустического давления разрежения применимо также к используемому термину «пик-отрицательное акустическое давление»

3.45 пиковое акустическое давление сжатия (peak-compressional acoustic pressure) р. (или pj, Па: Максимальное положительное мгновенное значение акустического давления в акустическом поле или в определенной плоскости за период повторения акустических импульсов

Примечание — Определение пикового акустического давления сжатия применимо также к используемому в литературе термину «пик-положительное акустическое давление»

3    46 главная продольная плоскость (principal longitudinal plane): Плоскость, содержащая ось пучка и линию ширины пучка на уровне минус 6 дБ (см. IEC 61828 и рисунок 1).

Примечание — Для прямоугольных ультразвуковых преобразователей эта плоскость параллельна их длинной стороне

3 47 усредненная по импульсу интенсивность (pulse-average intensity) 1^, Вт/м²: Отношение интеграла интенсивности за импульс к длительности импульса в определенной точке акустического поля.

3 48 длительность импульса (pulse duretion) t_d. с: 1.25-я часть временного интервала между моментами времени, когда интеграл по времени от квадрата мгновенного акустического значения достигает 0.1-й и 0.9-й частей своего конечного значения (см. рисунок 2).

Примечание — Конечное значение интеграла по времени от квадрата мгновенного акустического значения соответствует интегралу квадратов давления за импульс

3 49 интеграл интенсивности в импульсе (pulse-intensity integral) pii. Дж/м²: Интеграл по времени от мгновенной интенсивности в определенной точке акустического поля, взятый по всей волновой форме акустического импульса

Примечание — Для измерений, установленных настоящим стандартом, интеграл интенсивности за импульс пропорционален интегралу квадратов давления за импульс

8

ГОСТ IEC 62127-1-2015

3.50    интеграл квадратов давления в импульсе (pulse-pressure-squared integral) ppsi. Па²«с: Интеграл по времени от квадратов мгновенных значений акустического давления, интегрируемых по всей волновой форме акустического импульса, в определенной точке акустического поля.

3.51    период повторения импульсов (pulse repetition period) prp, с: Интервал времени между двумя эквивалентными точками следующих друг за другом простых или заполненных импульсов.

Примечание — Данный термин применим как к несканирующим системам с одним элементом, так и к системам автоматического сканирования [69] (см дополнение к библиографии)

3.52    частота повторения импульсов (pulse repetition rate) prr. Гц: Величина, обратная периоду повторения импульсов

3.53    эффективное акустическое давление (rms acoustic pressure) p_mv Па: Среднеквадратичное значение мгновенных акустических давлений в определенной точке акустического поля.

Примечание — Усреднение рекомендуется проводить по всем периодам акустического повторения, если не обусловлен иной способ усреднения

3.54    площадь сканирования (scan-area) A_s. м²: Для систем автоматического сканирования площадь на конкретной плоскости (поверхности), включающая в себя все точки в пределах площади пучка, пересекающего эту поверхность в процессе сканирования.

Примечание — Конкретная плоскость (поверхность) имеет ту же форму, что и внешняя апертура преобразователя.

3.55    плоскость апертуры источника (source aperture plane): Плоскость, наиболее близко расположенная к внешней апертуре преобразователя и перпендикулярная к оси пучка, на которой еще возможно провести измерения (см. IEC 61828 и рисунок 1).

3.56    плоскость сканирования (scan plane): Для систем автоматического сканирования плоскость. содержащая все ультразвуковые линии сканирования.

Примечание — В некоторых системах сканирования ультразвуковой пучок допускается перемещать в двух направлениях, к таким системам не применимо определение плоскости сканирования Тем не менее и в этом случае может быть полезным рассмотреть плоскость, включающую в себя основную ось симметрии ультразвукового преобразователя и перпендикулярную к плоскости преобразователя, в качестве эквивалента плоскости сканирования

3.57    период повторения сканирования (scan repetition period) srp, с: Интервал времени между идентичными точками на двух следующих друг за другом изображениях, получаемых с помощью системы автоматического сканирования.

Примечание — В общем случае настоящим стандартом предполагается, что каждая отдельная линия сканирования точно повторяется после излучения некоторого числа акустических импульсов Если такой повторяемости нет, то параметры для такого режима сканирования невозможно определить методами, рассмотренными в настоящем стандарте При отсутствии синхронизации может быть использован метод, приведенный в приложении F.

3.58    частота повторения сканирования (scan repetition rate) srr. Гц: Величина, обратная периоду повторения сканирования.

3.59    усредненная по пространству и времени интенсивность (spatial-average temporal-average intensity) /_м, _а. Вт/м²: Величина, равная значению усредненной по времени интенсивности, усредненному по площади сканирования или площади пучка.

3.60    пространственный пик усредненной по импульсу интенсивности (spatial-peak pulse-average intensity) Вт/м²: Максимальное значение усредненной по импульсу интенсивности в акустическом поле или в конкретной плоскости.

3.61    пространственный пик эффективного акустического давления (spatial-peak rms acoustic pressure) p_spf. Па: Максимальное значение эффективного акустического давления в акустическом поле или в конкретной плоскости.

3.62    пространственный пик усредненной во времени интенсивности (spatial-peak temporal-average intensity) /_spta. Вт/м²: Максимальное значение усредненной во времени интенсивности в акустическом поле или определенной плоскости.

Примечание — Для систем, работающих в комбинированном режиме интервал времени усреднения должен быть достаточным для того, чтобы включить в себя и время, при котором сигнал отсутствует

3.63    пространственный пик временного пика акустического давления (spatial-peak temporal-peak acoustic pressure) P^_p. Па: Наибольшее из значений пикового акустического давления разрежения и пикового акустического давления сжатия.

3.64    пространственный пик временного пика интенсивности (spatial-peak temporal-peak intensity) _р. Вт/м²: Максимальное значение временного пика интенсивности в акустическом поле или в конкретной плоскости.

3.65    усредненная во времени интенсивность (temporal-average intensity) l_ta, Вт/м²: Усредненные по времени мгновенные значения интенсивности в конкретной точке акустического поля.

Примечание — Усреднение осуществляют, как правило, по всем периодам акустического повторения, если не установлен иной интервал усреднения

3.66    временной пик интенсивности (temporal-peak intensity) IВт/м²: Максимальное во времени мгновенное значение интенсивности в конкретной точке акустического поля.

3.67    временный пик акустического давления (temporal-peak acoustic pressure) р^. Па: Максимальное значение модуля мгновенного значения в конкретной точке акустического поля

3.68    плоскость апертуры преобразователя (transducer aperture plane): Плоскость, перпендикулярная к оси пучка для несканирующих систем или оси симметрии азимутальной плоскости для систем автоматического сканирования и физически примыкающая к ультразвуковому преобразователю (IEC 61828).

Примечание — Для плоского ультразвукового преобразователя плоскость апертуры совпадает с его излучающей поверхностью, для вогнутого — соприкасается с периферийной частью излучающей поверхности; для выпуклого — касается центра излучающей поверхности (см рисунок 1).

3.69    датчик (transducer assembley): Компонент медицинского ультразвукового диагностического оборудования, включающий в себя ультразвуковой преобразователь и/или группу элементов ультразвукового преобразователя совместно с некоторыми встроенными элементами, такими как акустические линзы, держатель и пр.

Примечание — Датчик, как правило, отделен от блока управления ультразвуковым прибором

3.70    пульт управления ультразвуковым прибором (ultrasound instrument console): Электронная часть, к которой подсоединяют датчик.

3.71    линия ультразвукового сканирования (ultrasonic scan line): Для систем с режимами сканирования ось ультразвукового пучка как для некоторой группы элементов ультразвукового преобразователя, так и для конкретного возбуждения ультразвукового преобразователя или группы элементов ультразвукового преобразователя.

Примечания

1    Под линией сканирования понимают проходимый акустическим импульсом путь, а не линию, видимую на экране монитора системы

2    Настоящим стандартом предполагается, что каждая отдельная линия сканирования повторяется после излучения некоторого числа акустических импульсов Если такой повторяемости нет. то параметры для такого режима сканирования невозможно определить методами, описанными в настоящем стандарте При отсутствии синхронизации может быть использован метод, приведенный в приложении F

3    Излучение одновременно по нескольким направлениям в настоящем стандарте не рассмотрено

3.72    разделение линий ультразвукового сканирования (ultrasonic scan line separation) s_$. м: Для систем автоматического сканирования расстояние между точками пересечения двух оговоренных однотипных следующих друг за другом линий сканирования с заданной плоскостью.

Примечание — Предполагается, что следующие друг за другом линии сканирования соседние, что не всегда возможно для систем различных типов сканирования

3.73    ультразвуковой преобразователь (ultrasonic transducer). Устройство преобразования электрической энергии в механическую и/или механическую энергию в электрическую в ультразвуковом диапазоне частот.

3.74    элемент ультразвукового преобразователя (ultrasonic transducer element): Элемент ультразвукового преобразователя, возбухедаемый для получения акустического сигнала.

3.75    группа элементов ультразвукового преобразователя (ultrasonic transducer element group): Группа элементов ультразвукового преобразователя, возбуждаемых совместно для получения акустического сигнала.

10

ГОСТ IEC 62127-1-2015

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. 2016

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен. тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ IEC 62127-1-2015

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Нормативные ссылки.................................................................1

3    Термины, определения и обозначения...................................................2

4    Список обозначений.................................................................11

5    Требования к измерениям............................................................12

5.1    Требования к гидрофонам и усилителям.............................................12

5.2    Требования к системам позиционирования и    измерительному баку с водой................15

5.3    Требования к системам сбора и обработки результатов    измерений.......................17

5.4 Рекомендации к испытуемому ультразвуковому оборудованию..........................17

6 Проведение измерений..............................................................18

6.1    Общие положения...............................................................18

6.2    Подготовка к измерениям и юстировка ультразвукового преобразователя и гидрофона......18

6.3    Измерения......................................................................18

6.4    Анализ.........................................................................19

7    Описание пучка.....................................................................19

7.1    Общие положения...............................................................19

7.2    Первичные параметры давления...................................................20

8    Требования к измерениям конкретных ультразвуковых полей...............................24

8.1    Общие положения...............................................................24

8.2    Диагностические поля............................................................24

8.3    Поля аппаратов физиотерапии.....................................................25

8.4    Поля хирургического применения...................................................26

8.5    Поля для других медицинских применений...........................................26

9    Установление соответствия...........................................................26

9.1    Общие положения...............................................................26

9.2    Максимально возможные значения.................................................27

9.3    Отбор образцов.................................................................27

Приложение А (справочное) Обоснование положений настоящего стандарта....................28

Приложение В (справочное) Гидрофоны и система позиционирования.........................30

Приложение С (справочное) Акустическое давление и интенсивность..........................35

Приложение D (справочное) Преобразование электрического напряжения в давление............36

Приложение Е (справочное) Поправки на пространственное усреднение.......................40

Приложение F (справочное) Параметры акустического выхода ультразвукового

медицинского оборудования, работающего в многомодовом режиме,

при отсутствии синхронизации сканирования..................................42

Приложение G (справочное) Среда распространения и ее дегазирование......................47

Приложение Н (справочное) Ультразвуковые поля конкретного назначения.....................48

Приложение I (справочное) Оценка неопределенности результатов измерений

акустических параметров с помощью гидрофонов..............................50

Приложение J (справочное) Системы позиционирования преобразователя и гидрофона..........52

Приложение К (справочное) Метод определения средних точек по ширине пучка................53

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных

стандартов межгосударственным стандартам................................54

Библиография........................................................................55

IV

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Государственная система обеспечения единства измерений

ПАРАМЕТРЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПОЛЕЙ

Общие требования к методам измерений и способам описания полей в частотном диапазоне от 0,5 до 40 МГц

State system for ensuring the uniformity of measurements Parameters of ultrasonic fields General requirements to measunng methods and characterization of fields in the frequency range 0.5 to 40 MHz

Дата введения — 2017—07—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на гидрофоны для измерений параметров ультразвукового поля, генерируемого в воде ультразвуковым медицинским оборудованием в диапазоне частот от 0.5 до 40 МГц. и устанавливает:

-    группу акустических параметров, которые могут быть измерены акустическими методами:

-    вторую группу параметров, значения которых могут быть вычислены по результатам этих измерений при определенных допущениях и называются вычисляемыми параметрами интенсивности:

-    условия, при которых могут быть измерены акустические параметры с помощью гидрофонов в частотном диапазоне до 40 МГц;

-    процедуры введения поправок и ограничений, связанных с использованием гидрофонов с ограниченной полосой частот и конечными размерами активного элемента.

Примечания

1    В настоящем стандарте использованы величины в единицах международной системы единиц СИ Однако для удобства представления некоторых параметров, таких, например, как площадь пучка или интенсивность, могут быть применены и другие кратные 10 единицы Например, площадь пучка может быть выражена в см², а интенсивности — в Вт/см² или в мВт/см²

2    По определению гидрофоны могут быть как пьезоэлектрическими, так и оптоволоконными Настоящий стандарт не распространяется на оптоволоконные гидрофоны.

3    Термины, устанавливаемые в разделе 3. выделены в тексте полужирным шрифтом

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие международные стандарты:

IEC 60050-801:1994 International Electrotechnical Vocabulary. Chapter 801. Acoustics and electroacoustics (Международный электротехнический словарь. Глава 801. Акустика и электроакустика)

IEC 60565:2006, Underwater acoustics — Hydrophones — Calibration in the frequency range 0.01 Hz to 1 MHz (Гидроакустика. Гидрофоны. Калибровка в частотном диапазоне от 0.01 Гцдо 1 МГц)

Издание официальное

IEC 60854:1986. Methods of measuring the performance of ultrasonic pulse-echo diagnostic equipment (Методы измерения характеристик ультразвукового эхоимпульсного диагностического оборудования)

IEC 61689:2007, Ultrasonics — Physiotherapy systems — Field specifications and methods of measurement in the frequency range 0.5 MHz to 5 MHz (Ультразвук. Аппараты для ультразвуковой терапии. Требования к параметрам излучаемого поля и методам их измерения в диапазоне частот от 0.5 до 5 МГц)

IEC 61828:2001. Ultrasonics — Focusing transducers — Difinitions and measurement methods for the transmitted fields (Ультразвук. Фокусирующие преобразователи. Определения и методы измерения параметров излучаемых полей)

IEC 61846:1998. Ultrasonics — Pressure pulse lithotripters — Characteristics of fields (Ультразвук. Литотрилтеры. излучающие импульсы давления. Характеристики полей)

IEC 61847:1998. Ultrasonics — Surgical systems — Measurement and declaration of the basic output characteristics (Ультразвук. Хирургические системы. Измерение основных акустических характеристик и информация о них)

IEC 62127-2:2007. Ultrasonics — Hydrophones — Part 2: Calibration for ultrasonic fields up to 40 MHz (Ультразвук. Гидрофоны. Часть 2. Калибровка для измерения параметров ультразвуковых полей до 40 МГц)

IEC 62127-3:2007, Ultrasonics — Hydrophones — Part 3: Properties of hydrophones for ultrasonic fields up to 40 MHz (Ультразвук. Гидрофоны. Часть 3. Свойства гидрофонов для измерения параметров ультразвуковых полей до 40 МГц)

ISO 16269-6:2005, Statistical interpretation of data — Part 6: Determination of statistical tolerance intervals (Статистическая обработка данных. Часть 6. Определение статистических интервалов допусков)

ISO/IEC Guide 98-3:2008 Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM: 1995) (Неопределенность измерений. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерений)

Примечание — Надлежащего использования настоящего стандарта требуют следующие документы

IEC 61157, Standard means for the reporting of the acoustic output of medical diagnostic ultrasonic equipment (Стандартные способы представления информации о параметрах акустического выхода медицинского диагностического ультразвукового оборудования)

IEC 62359, Ultrasonics — Field characterization — Test methods for the determination of thermal and mechanical indices related to medical diagnostic ultrasonic fields (Ультразвук Описание поля Методы испытаний для определения тепловых и механических индексов, относящихся к медицинским диагностическим ультразвуковым полям)

IEC 61847, Ultrasonics — Surgical systems — Measurement and declaration of the basic output characteristics (Ультразвук Хирургические системы Измерение основных акустических характеристик и информация о них)

3 Термины, определения и обозначения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    волновая форма акустического импульса (acoustic pulse waveform): Зависимость от времени мгновенного значения акустического давления в определенной точке акустического поля, наблюдаемая за достаточно большой период, для получения существенной акустической информации о простом или заполненном импульсе за один или несколько периодов непрерывной волны [69] (см. дополнение к библиографии).

3.2    период акустического повторения (acoustic repetition period) arp. с: Период повторения импульсов для несканирующих систем и период повторения сканирования для систем автоматического сканирования, равный интервалу времени между двумя эквивалентными точками следующих друг за другом заполненных импульсов.

3.3    акустическая частота, частота акустического воздействия (acoustic frequency, acousticworking frequency). Гц: Частота акустического сигнала, определяемая по сигналу с гидрофона, установленного в точке акустического поля, соответствующей максимальному (во времени и в пространстве) значению акустического давления.

ГОСТ IEC 62127-1-2015

Примечания

1    Сигнал с гидрофона исследуют с помощью анализатора спектра или измерением времени пересечения волновой формы сигнала нулевых значений (подробнее см 3 3.1 и 3 3 2)

2    Часто данное определение неприемлемо, особенно для широкополосных преобразователей В этом случае для введения частотно-зависимых поправок в результаты измерений целесообразно пользоваться более полным описанием спектра принимаемого гидрофоном сигнала

3.3.1    частота акустического воздействия «по нулевым точкам» (zero-crossing acoustic-working frequency) /_3wf: Величина, определяемая временем пересечения волновой формы линии нулевых значений по методике, описанной в IEC 60854.

Примечание — Это определение предназначено только для систем непрерывной волны

3.3.2    среднеарифметическая частота акустического воздействия (arithmetic-mean acousticworking frequency) f_awf: Арифметическое среднее наиболее удаленных друг от друга частот 7, и f₂, лежащих в диапазоне, равном 3f,. на которых амплитуда спектра акустического давления снижается на минус 3 дБ относительно пикового значения.

Примечания

1    Данное определение применимо только для импульсно-волновых систем

2    Подразумевается, что f, < f₂

3.3.3    акустическая частота по пику импульса (peak pulse acoustic frequency) f_p. Гц: Среднеарифметическая частота акустического воздействия в импульсе с наибольшим значением пик-отрицательного акустического давления, измеренная в точке поля, соответствующей максимальному значению пик-отрицательного акустического давления

3.3.4    усредненная во времени акустическая частота (time average acoustic frequency) f_p Гц: Среднеарифметическая частота акустического воздействия по усредненному по времени акустическому давлению в спектре акустического сигнала, измеренного в точке поля, соответствующей максимальному значению усредненной по времени интенсивности.

3.4    азимутальная ось (azimuth axis): Линия пересечения азимутальной плоскости и плоскости апертуры источника (определенной при измерениях) или плоскости апертуры преобразователя (определенной при его проектировании) (см. IEC 61828 и рисунок 1).

3.5    азимутальная плоскость (azimuth plane): Плоскость сканирования для сканирующих ультразвуковых преобразователей или главная продольная плоскость для несканирующих преобразователей (см. IEC 61828 и рисунок 1).

3.6    ширина полосы (bandwidth) BW, Гц: Разность наиболее отдаленных друг от друга частот 7, и f₂. на которых амплитуда спектра акустического давления в заданной точке акустического поля снижается до уровня минус 3 дБ ниже пикового значения.

3.7    площадь пучка (beam area) А_ь, м²: Площадь в заданной плоскости, перпендикулярной к оси ультразвукового пучка, включающая в себя все точки, для которых интеграл квадратов давления в импульсе больше определенной (см. примечание 3) части максимального значения интеграла квадратов давления в импульсе в этой плоскости.

Примечания

1    Если положение плоскости не обусловлено, то подразумевается, что она включает в себя точку, соответствующую максимальному (в пространстве и времени) акустическому давлению

2    Во многих случаях термин «интеграл квадратов давления в импульсе» заменяют его линейными эквивалентами, например:

a)    для непрерывного волнового излучения — среднеквадратичным акустическим давлением [IEC 61689]:

b)    термином «усредненная во времени интенсивность», если трудно достичь синхронизации измеряемого и излучаемого сигналов

3    За определенную часть максимального давления как правило принимают его значения, умноженные на 0.25 и 0.01. соответствующие площади пучка «на уровне минус 6 дБ» и «на уровне минус 20 дБ» соответственно

4    Это определение несколько изменено по сравнению с приведенным в IEC 61828

3.8    ось ультразвукового пучка (beam axis): Прямая линия, проходящая через центральные точки пучка, принадлежащие двум параллельным плоскостям, перпендикулярным к прямой линии, соединяющей точку максимального интеграла квадратов давления в импульсе с центром внешней апертуры преобразователя (см. рисунок 1).

3

ГОСТ IEC 62127-1-2015

х — азимутальная ось; у—ось пучка; г —ось обзора; 1 — плоскость внешней апертуры преобразователя;

2 — плоскость апертуры источника; 3 — плоскость апертуры; 4 — плоскость площади пучка; 5 — линии ширины пучка; в — азимутальная плоскость, плоскость сканирования; 7 — плоскость обзора; 8- продольная плоскость.

9— главная продольная плоскость

Рисунок 1 — Схема расположения различных плоскостей и линий при сканировании ультразвукового поля

Примечания

1    Положение первой из плоскостей определяется нахождением в ней точки с максимальным интегралом квадратов давления в импульсе (т. е. фокуса). Вторая плоскость должна отстоять от первой как можно дальше, а сканирование в ней следует осуществлять по тем же ортогональным осям х и у. что и в первой плоскости.

2    Во многих случаях термин «интограл квадратов давления в импульсе» заменяют его линейными эквивалентами. например

a)    для непрерывно-волнового излучения он может быть заменен среднеквадратичным акустическим давлением (см. IEC 61689);

b)    если трудно достичь синхронизации измеряемого и излучаемого сигналов, то термин «интеграл квадратов давления в импульсе» можно заменить усредненной во времени интенсивностью

3    Это определение несколько изменено по сравнению с приведенным в IEC 61828

3.9    центральная точка ультразвукового пучка (beam centrepoint): Точка пересечения двух линий, соответствующих середине пучка в двух ортогональных плоскостях ху и yz (IEC 61828).

3.10    середина пучка (beamwidth midpoint): Усредненная линия, проходящая через точки половинных значений ширины пучка, лежащей в какой-то одной плоскости (IEC 61828).

Примечание — Усреднение проводят по множеству значений ширины пучка, указанных в таблице К.1 приложения К.

3.11    ширина пучка (beamwidth) Wg, w₁₂, w₂₀. м: Наибольшее расстояние между двумя точками, лежащими на заданной оси, перпендикулярной к оси ультразвукового пучка, на которых интеграл квадратов давления в импульсе уменьшается по сравнению с его максимумом (на оси ультразвукового пучка) на определенное значение

Примечания

1 Во многих случаях термин «интеграл квадратов давления в импульсе» заменяют пропорциональными ему величинами, например

a)    для непрерывно волнового излучения термин «интеграл квадратов давления в импульсе» может быть заменен среднеквадратичным акустическим давлением, определенным в IEC 61689;

b)    если трудно достичь синхронизации измеряемого и излучаемого сигналов, то термин «интеграл квадратов давления в импульсе» допускается заменить термином «усредненная во времени интенсивность».

ГОСТ IEC 62127-1-2015

2    Как правило, используют значения ширины пучка на уровнях уменьшения интенсивности, равных минус 6 дБ, минус 12 дБ и минус 20 дБ При этом децибел определяют как десять десятичных логарифмов отношения интегралов

3    Это определение несколько изменено по сравнению с приведенным в IEC 61828

3.12    широкополосный преобразователь (broadband transducer): Преобразователь, генерирующий акустические импульсы, ширина полосы которых больше среднеарифметической частоты акустического воздействия

3.13    центральная линия сканирования (central scan line): Для систем автоматического сканирования линия ультразвукового сканирования, ближайшая к оси симметрии плоскости сканирования

3.14    диаметральное сканирование пучка (diametrical beam scan): Ряд измерений напряжения на выходе гидрофона при перемещении последнего вдоль прямой линии, проходящей через точку на оси пучка и в направлении, перпендикулярном к его оси.

Примечание — Диаметральное сканирование пучка может распространяться на различные расстояния по разные стороны от оси пучка

3.15    расстояние (distance) z_r м: Расстояние по оси пучка от плоскости, содержащей пиковое значение акустического давления разрежения, до плоскости внешней апертуры преобразователя

3.16    расстояние (distance) z_c м: Расстояние по оси пучка от плоскости, содержащей пиковое значение акустического давления сжатия, до плоскости внешней апертуры преобразователя

3.17    расстояние (distance) z_ppsi м: Расстояние по оси пучка от плоскости, содержащей максимальное значение интеграла квадратов давления в импульсе, до плоскости внешней апертуры преобразователя

3.18    расстояние (distance) z_$pte м: Расстояние по оси пучка от плоскости, содержащей пик-пространственную усредненную во времени интенсивность, до плоскости внешней апертуры преобразователя

Примечание — На практике значения z_ppil и z_spU равны друг другу

3.19    расстояние (distance) z_0(fset м: Расстояние по оси пучка от плоскости излучающей поверхности ультразвукового преобразователя или группы элементов преобразователя до плоскости внешней апертуры преобразователя

Примечание — Определение заимствовано из IEC 61828, но обозначение термина изменено

3.20    импеданс электрической нагрузки (electric load impedance) z_L, Ом: Комплексное значение входного электрического импеданса (включающее в себя реальную и мнимую части), к которому подключен или должен быть подключен выходной разъем кабеля гидрофона (IEC 62127-3).

3.21    эффективный радиус гидрофона (effective hydrophone radius) з„. а_Л3. a_hб. м: Радиус гидрофона в виде жесткого диска, который имеет расчетную диаграмму направленности, угловой сектор которой равен угловому сектору измеренной диаграммы направленности рассматриваемого гидрофона (IEC 62127-3).

Примечания

1    Угловой сектор определяют по уровню снижения диаграммы направленности относительно ее максимального значения Для уровней снижения, равных 3 и 6 дБ. эффективный радиус обозначают как a_h3 и a_h6

2    Значения радиуса зависят от частоты Типичные экспериментальные данные см в (1)

3.22    эффективный радиус несфокусированного преобразователя (effective radius of a non-focused ultrasonic transducer) а,, м: Радиус идеального поршневого ультразвукового преобразователя. имеющего расчетную зависимость акустического давления от расстояния от преобразователя по его оси. приблизительно эквивалентную наблюдаемой зависимости рассматриваемого преобразователя на расстояниях не менее чем до последнего осевого максимума акустического давления.

3.23    ось обзора (elevation axis): Линия, лежащая в плоскости измеренной апертуры источника или в плоскости проектируемой апертуры преобразователя и перпендикулярная к азимутальной оси (см. IEC 61828 и рисунок 1).

3.24    плоскость обзора (elevation plane): Продольная плоскость, содержащая ось обзора (см. IEC 61828 и рисунок 1).

5

3.25    чувствительность на конце кабеля под нагрузкой, чувствительность гидрофона (или гидрофона с предусилителем) на конце кабеля под нагрузкой (end-of-cable loaded sensitivity); (end-of-саЫе loaded sensitivity of a hydrophone or hydrophone-assembly) M_L(f). В/Па: Отношение мгновенного значения электрического напряжения на конце постоянно подсоединенного кабеля или разъема гидрофона (или гидрофона с предусилителем), подсоединенного к электрическому импедансу нагрузки, к мгновенному акустическому давлению в свободном невозмущенном акустическом поле плоской волны в точке, соответствующей акустическому центру гидрофона, при отсутствии гидрофона в этой точке (IEC 62127-3).

3.26    чувствительность холостого хода на конце кабеля; чувствительность холостого хода на конце кабеля гидрофона (end-of-cable open-circuit sensitivity (of a hydrophone)); MJf). В/Па: Отношение мгновенного значения электрического напряжения холостого хода на конце постоянно подсоединенного кабеля или разьема гидрофона (или гидрофона с предусилителем) к мгновенному акустическому давлению в свободном невозмущенном акустическом поле плоской волны в точке, соответствующей акустическому центру гидрофона при условии отсутствия гидрофона в этой точке (IEC 62127-3).

3.27    внешняя апертура преобразователя (external transducer aperture); Часть поверхности преобразователя или группы элементов преобразователя, которая излучает ультразвук в среду распространения (см. IEC 61828 и рисунок 1).

Примечание — Эта поверхность либо находится в непосредственном контакте с телом пациента, либо контактирует с ним через воду или другую жидкую среду

3.28    дальнее поле (far field): Акустическое (звуковое) поле на тех расстояниях от ультразвукового преобразователя, на которых мгновенное акустическое давление и колебательная скорость частиц практически совпадают по фазе (IEC 60050-801).

Примечание — В настоящем стандарте предполагается, что дальнее поле начинается с расстояния, равного A_ot/iO., где ^Аоь — площадь выхода пучка, а >. — длина ультразвуковой волны, соответствующая акустической частоте Это предположение строго выполняется только для круглых поршневых преобразователей

3.29    геометрический радиус гидрофона (hydrophone geometrical radius) а_д. м: Радиус, определяемый размерами активного элемента гидрофона (IEC 62127-3).

3.30    гидрофон (hydrophone): Преобразователь, который генерирует электрические сигналы при воздействии на него акустических сигналов в воде.

3.31    гидрофон с предусилителем (hydrophone assembly): Гидрофон, совмещенный с предварительным усилителем в одном корпусе (IEC 62127-3).

3.32    предусилитель гидрофона (hydrophone pre-amplifier): Активное электронное устройство, которое соединяют или требуется соединить с гидрофоном для снижения его выходного импеданса (IEC 62127-3).

Примечания

1    Предусилитель гидрофона требует электрического питания

2    Коэффициент усиления предусилителя гидрофона может быть и менее 1, т е предусилитель может и не быть усилителем

3.33    мгновенное значение акустического (звукового) давления (instantaneous acoustic pressure) p(t), Па: Разность между давлением, существующим в рассматриваемый момент времени в некоторой точке среды, и статическим давлением.

3.34    мгновенное значение интенсивности (instantaneous intensity) l(t), Вт/м²: Акустическая энергия, проходящая за единицу времени в направлении распространения акустической волны через единичную площадь, перпендикулярную к этому направлению, в рассматриваемый момент времени в некоторой точке акустического поля.

Примечание — Мгновенное значение интенсивности представляет собой произведение мгновенных значений акустического давления и колебательной скорости Измерить интенсивность в ультразвуковом диапазоне частот затруднительно При измерении параметров в соответствии с настоящим стандартом в условиях дальнего поля мгновенное значение интенсивности l(t) выражают как:

КО = Р<0²/рс.    (1)

где р(0 — мгновенное значение акустического давления, Па,

Р — плотность среды распространения, кг/м³, с — скорость звука в среде, м/с

3.35    продольная плоскость (longitudinal plane): Плоскость, содержащая ось пучка и заданную ортогональную ей ось (см. IEC 61828 и рисунок 1).

6

1

Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 сентября 2016 г № 1073-ст ГОСТ Р МЭК 62127-1-2009 отменен с 1 июля 2017 г.