Интенсивность - мощность излучения ультразвукового сигнала

[krserv]

Жена ходит на ультразвуковые процедуры в поликлинику - режим работы УЗТ аппарата - интенсивность 0.4 - 0.8 Вт/см2, длительность импульсов 20 ms.

Домой купил китайский профессиональный УЗ аппарат с интенсивностями: 0.8 - 1.2 - 1.6 - 2.0 и соответственно указанной выходной мощностью 1.0 - 2.5 - 3.2 -4.0 Вт при длительности импульсов: 2-4-6-8 ms. Не знаю как китайцы считали выходную мощность и что это у них за выходная мощность? Излучения ли датчика, может это электрическая мощность прибора в таком режиме работы.
Как приблизительно правильно выбрать режим экспозиции для лечения китайским аппаратом, чтобы он был аналогичен по мощности излучения режиму

0,6 Вт/см2 при длительности импульсов 20 mc, если предположить, что размер излучателя в обоих случаях одинаков.

Можно ли упрощенно по пропорции представить, что сигнал интенсивностью 2 вт/см2 при длительность импульса 8 ms - будет эквивалентен сигналу интенсивности 1 вт/см2 при длительности импульса 16 ms.
Аналогично, сигнал, интенсивностью 1.6 вт/см2 длительностью 6 ms - будет эквивалентен сигналу 0.53 Вт/см2 при длительности импульса 18 ms.

[сэм]

Мощность параметр ни о чем, нужно знать удельное давление, ( Па/ см кв), которое оказывает излучатель на повехность.

[Martian]

krserv писал(а):

Можно ли упрощенно по пропорции представить, что сигнал интенсивностью 2 вт/см2 при длительность импульса 8 ms - будет эквивалентен сигналу интенсивности 1 вт/см2 при длительности импульса 16 ms.

Есть у меня некоторые сомнения... Это ведь всё-таки воздействие на организм, который обладает определённой сопротивляемостью. Например, если воздействовать чем-то на поверхность кожи в течение 100 секунд температурой 20 градусов Цельсия, то ведь пофиг практически. Изменим прямо пропорционально: 10 секунд 200 градусов - уже совершенно иная картина.
Вдруг, здесь тоже самое?

[krserv]

сэм писал(а):

Мощность параметр ни о чем, нужно знать удельное давление, ( Па/ см кв), которое оказывает излучатель на повехность.

сложно тут все, можно в дебри академические погрузиться: поиск в интернете нашел вот:

2. Метрологические прослеживаемые акустические параметры, характеризующие ультразвуковое излучение медицинского ультразвукового оборудования ГОСТ IEC 61157-2013 "Государственная система обеспечения единства измерений. Изделия медицинские электрические. Приборы ультразвуковые диагностические. Требования к представлению параметров акустического выхода в технической документации" устанавливает перечень метрологических прослеживаемых акустических параметров, характеризующих ультразвуковое излучение медицинских ультразвуковых диагностических приборов, содержание и форму представления информации об их акустических параметрах. Представление акустических параметров в данном стандарте базируется на существовании осевой зависимости двух акустических параметров: пикового акустического давления разрежения и интеграла квадратов давления в импульсе (среднеквадратического акустического давления для систем непрерывной волны). По этим зависимостям в точке максимума интеграла квадратов давления в импульсе определяют и используют для целей декларирования пиковое акустическое давление разрежения. Набор акустических параметров, выбираемых для декларирования в эксплуатационных документах, а также в дополнительных документах, которые сообщаются по запросу, позволяет получить полный набор акустических параметров, по которому с определенной достоверностью можно вычислить и некоторые другие параметры, не оговоренные в эксплуатационных документах. Основные, указываемые в эксплуатационных документах параметры следующие. . Усредненная по времени выходная мощность P (Вт). Для режимов сканирования указывают полную выходную мощностью излучения всех акустических импульсов. 2. Пиковое акустическое давление разрежения p_ (Па) в плоскости, перпендикулярной к оси ультразвукового пучка и содержащей точку, соответствующую максимальному значению интеграла квадратов давления в импульсе (или максимальному значению среднеквадратического акустического давления для систем непрерывной волны) во всем ультразвуковом поле. Данный параметр характеризует механические эффекты воздействия ультразвука, в то время как полная мощность, интенсивность на рабочей поверхности датчика, пик-пространственная усредненная по времени интенсивность, а также ширина пучка в большей мере связаны с тепловыми эффектами. . Интенсивность на выходе датчика (Вт/м2) - усредненная по времени выходная мощность, деленная на площадь выхода пучка. 4. Пик-пространственная усредненная по времени интенсивность во всем ультразвуковом поле (Вт/м2) - максимальное значение усредненной во времени интенсивности в акустическом поле или определенной плоскости. Для систем, работающих в комбинированном режиме, интервал времени усреднения должен быть достаточным для того, чтобы включить в себя и время, при котором сигнал отсутствует. Для режимов сканирования она должна быть определена для центральной линии сканирования (с учетом вклада перекрытия линий сканирования в соответствии с IEC 62127-1).

Источник: https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=882047
© Библиофонд

Ну у меня задача практическая, жене выставлял на физиоаппарате УЗТ-07 и им подобном физиотерапевт экспозицию в 0.6 Вт/см2 - можно поставить в рекомендациях - 0.8Вт/см2 при длительности импульса 20 мс.
На моем китайце таких величин нет. Интенсивность на нем начинается с 0.8 вт/см2, но при длительности сигнала в 2 мс.
В данном случае меня интересует какой режим выставить, чтобы он был эквивалентен по эффективности воздействия.
Что касается мощности, то именно интенсивность излучения поверяют в приборах:
"Для проверки выходной мощности ультразвуковой энергии применяют также специальный прибор ИМУ-3(4) (измеритель мощности ультразвукового излучения). Проверку при помощи этого прибора осуществляет техник 1 раз в месяц."

Думаю, что эта такая хрень, что ее проконтролировать в работе очень сложно. Можно ходить не физиопроцедуры, хотя толку от них никакого нет, потому, что например, выставленной мощности может быть не достаточно, в то же время, вот информация:
"С повышением интенсивности ультразвука количество введенного вещества возрастает, но в определенных пределах — до 0,6—0,8 Вт/см2, тогда как дальнейшее повышение ее приводит к снижению эффективности ультрафонофореза и устойчивости лекарства к УЗ-колебаниям. С увеличением продолжительности процедуры количество введенного вещества при фонофорезе возрастает почти линейно. Одновременно с этим увеличивается разрушение или изменение нативных свойств лекарств, что исключает практическое использование длительных воздействий при ультрафонофорезе."
http://cmr55.ru/artical/ultrazvuk/
Попробую на себе по ощущениям, начиная с минимального в день, доведу до среднего значения в 1.6 Вт/см2 (при этом я не могу быть уверен, хоть аппарат заводского изготовления, сертифицированный в Европе, что он соответствует этим значениям, это Китай... если буду чувствовать легкое тепло в тканях, то признаю, что какое-то воздействие идет, а если не буду и при максимальном значении этого прибора в 2.5Вт/см2 при длительности импульса в 10 мс. - то нет уверенности в пользе от него. Раньше делали в мои молодые годы электрофорез - постоянным током, там реально было прогревание тканей тела, а здесь не понятно есть польза или нет, если нет ощущений, но при этом - если не буду ничего ощущать, лучше не злоупотреблять наверное мощностью сигнала, пусть будет среднее значение в 1.6 Вт/см2. Это здоровье и воздействие на ткани человека. Вдруг он действительно обладает большой мощностью, хотя в описании указана максимальная мощность 5 Вт.
Например,
Дельта представляет след информацию о своем приборе:
Длительность импульса 0,5 / 5 / 10 мс.
Частота повторения импульсов 100 Гц ± 10%
Максимальная интенсивность 1,6 Вт/см² ± 20%
Выходная мощность 6,4 Вт ± 20%
Частота ультразвука 1 МГц ± 10%
Форма волны импульсная, непрерывная
Эффективная площадь воздействия 4,0 см² ± 20%
При этом китайцы заявляют об интенсивности в 2.5Вт/см2 вместо 1.6Вт/см2 при той же длительности импульса в 10 мс. у них макс. мощность получается меньше - только 5 вт. Правда у Дельта есть непрерывный режим, не импульсный работы, возможно указана максимальная мощность в нем.
Кто из них дает верные значения, не известно....
Вообщем тупик, с одной стороны хочется получить наибольшую эффективность, а с другой стороны здесь рисковать нельзя, поэтому как и написал, буду использовать в среднем значении, в надежде что от него есть польза.

[B@R5uk]

krserv писал(а):

Как приблизительно правильно выбрать режим экспозиции для лечения китайским аппаратом, чтобы он был аналогичен по мощности излучения режиму?

Обратиться за разъяснениями к врачу, назначившему лечение с помощью УЗТ аппарата. Возможно, он отправит вас к заведующему отделом физических методов лечения (или как там это будет называться, где все эти УЗ, УФ, электрофорез и так далее) для выяснения конкретных параметров прибора. В любом случае, подобный вопрос надо задавать специалисту в области медицины (предоставив конкретный диагноз и историю болезни), а не анонимусам на рандомном радиотехническом форуме в интернетах.

[krserv]

вернемся к техническому обсуждению. Если есть несущая 1 мГц и сигнал прерывается с частотой 100 гц, формируя импульсы длительностью 0.5; 5 или 10 мс - в зависимости от выбранного значения длительности импульса, то что это за модуляция?
Это же не частотная, т.к частота несущей не меняется? Получается импульсный сигнал частотой 100 гц, определенной длительности импульсов, которые заполнены несущей 1 мГц. Т.е сигнал с несущей частотой 1мГц прерывается с частотой 100 Гц на время равное период минус длительность импульса. Как технически грамотно описать такой сигнал?. Это не амплитудная, не частотная, не фазовая модуляция несущей, а что это? Как правильно назвать, описать получение такого сигнала, заполненного ультразвуковой несущей?

[КРАМ]

krserv писал(а):

то что это за модуляция?

ASK - амплитудная манипуляция.

[BOB51]

В старый времена для контроля выходной мощности применялся измеритель ИМУ1, позднее ИМУ3.
Вероятно с начала 90х чего поновее появилось - но принцип тот же.
И не путать физиотерапевтические аппараты с диагностическими сканерами - у них и требования к поверке и методы ее проведения отличаются.

[krserv]

BOB51 писал(а):

В старый времена для контроля выходной мощности применялся измеритель ИМУ1, позднее ИМУ3.
Вероятно с начала 90х чего поновее появилось - но принцип тот же.

Да, спасибо, по поиску в Интернете: сейчас есть ИМУ4, и тот уже снят с производства, а вот что новее не нашел, но покупать для себя, наверное это дорогие метрологические приборы, попробую найти в отделах стандартизации у кого есть такие приборы.

Добавлено after 2 minutes 32 seconds:

КРАМ писал(а):

ASK - амплитудная манипуляция.

Спасибо, теперь буду знать.

[BOB51]

В любой фирме по ремонту и обслуживанию медтехники (условия получения лицензии).

Дополнительную инфу можно найти тут:
спецфорум
http://www.medteh.info
группа в "В Контакте"
https://vk.com/medtechandit

[krserv]

BOB51, cпасибо, посмотрю.

[krserv]

Подскажите по теории: Интенсивность на выходе датчика (Вт/м2) - усредненная по времени выходная мощность, деленная на площадь выхода пучка.
Китайцы в приборе указывают интенсивность (Gear) и выходную мощность и площадь датчика - 9 см2

specification.png

(196.23 KiB) Скачиваний: 29

И как у них получается интенсивность при заданной выходной мощности:
0.8 - 1
1.2 - 2.5
1.6 - 3.2
2.0 - 4.0
2.5 - 5
Или интенсивность сигнала нельзя так просто посчитать по площади датчика, и площадь выхода пучка не равна просто площади датчика, а считается с учетом дополнительных функций и зависимостей?

При этом китайцы нигде не указали частоту манипулирующего сигнала, есть только длительность импульсов, которая изменяется.
Если предположить аналогию с Российской Дельтой (изготавливаемой в Китае), то у нее частота 100 гц, соответственно период равен 10 ms.
Тогда получается что режим 5 - при интенсивности 2.5 соответствует мощности в 5 Вт при длительности 10 ms. - т.е это непрерывный режим сигнала. Скважность = коэффициенту заполнения =1.

[HariusHek]

Martian писал(а):

Есть у меня некоторые сомнения... Это ведь всё-таки воздействие на организм, который обладает определённой сопротивляемостью. Например, если воздействовать чем-то на поверхность кожи в течение 100 секунд температурой 20 градусов Цельсия, то ведь пофиг практически. Изменим прямо пропорционально: 10 секунд 200 градусов - уже совершенно иная картина.
Вдруг, здесь тоже самое?

Совершенно обоснованные сомнения. Такие процедуры проводит физиотерапевт под наблюдением лечащего врача.
Разные ткани организма по-разному реагируют на воздействие УЗ разной частоты, да ещё и индивидуальные реакции организма накладываются. Это всё можно найти, например, у Бергмана в книге "Ультразвук и его применение в науке и технике" или порыться в трудах Военно-Медицинской Академии.
Вопрос ТС просто некорректен.

[krserv]

Сейчас у меня вопрос чисто технический, в моем последнем сообщении, и его я и хочу обсуждать.
Сдавал устройство на проверку в тестовую лабораторию Стандартизации. Мощность выходную проверили, но вот соответствует ли она указанной китайцами интенсивности ультразвука они проверить не могут, т.к я понимаю, что это чисто теоретическая, расчетная величина.
А мне придется проверить соответствие значений интенсивности, т.к врачи назначают лечение именно выставлением на физиотерапевтических аппаратах значения интенсивности ультразвука в Вт/см2 - Обычно это 0.6 - 0.8.

https://img.radiokot.ru/files/130500/me ... rgl80j.png

Только в таблице: установленные значения это интенсивность Вт/см2 (а в скобках Вт)
И мне нужно убедиться, что показания на приборе интенсивности действительно ей соответствуют. Врачи в величине мощности не назначают процедуры в физиотерапевтический кабинет, а именно назначают интенсивность ультразвука, как я написал выше.

[сэм]

Надо брать известный излучатель с известнвми характеристиками и испытать методом сравнения делать выводы. Они получаться довольно точнее, остальное -пальцем в небо

[krserv]

сэм писал(а):

Надо брать известный излучатель с известнвми характеристиками и испытать методом сравнения делать выводы. Они получаться довольно точнее, остальное -пальцем в небо

А что сравнивать? Что измерять и как? И как при этом это сопоставить с излучателем, который стоит оригинальный?

[сэм]

Измерять давление в разных плоскоскостях, диаграмму направленности.

[Wales]

Здрасте всем. Я полный нуб в электронике, поэтому решил спросить.
Здравствуйте. У меня такой вопрос. Есть косметологический аппарат Ким8, на котором хочу увеличить мощность манипулы ультразвуковой кавитации. Для этого нужно просто установить пьезоизлучатель большей мощности или что-то изменить в плате самого аппарата. Вообще можно такое реализовать?
У этого излучателя мощность вроде 50 вт, на Алике продаются похожие на 60-100 вт.

[Дмитрий М]

Чисто теоретически если нужна большая мощность то, ессно, и излучатель нужен мощнее и генератор тоже. Возможно конечно у них есть технологический запас, но явно не в 2а раза.... Излучатели точно разрушаются при превышении подводимой мощности, керамика весьма чувствительна к этому.

[Wales]

Дмитрий М писал(а):

Чисто теоретически если нужна большая мощность то, ессно, и излучатель нужен мощнее и генератор тоже. Возможно конечно у них есть технологический запас, но явно не в 2а раза.... Излучатели точно разрушаются при превышении подводимой мощности, керамика весьма чувствительна к этому.

Да, я уже прошерстил интеренет и понял, что аппарат курочить не буду)

Теперь другая идея -https://aliexpress.ru/item/1005005777450815.html?srcSns=sns_WhatsApp&businessType=ProductDetail&spreadType=socialShare&tt=MG&utm_medium=sharing&sku_id=12000034318434173

Собрать с алика устройство. Единственное, не понял и не могу добить от продавца - Допустим мощно сть платы 120 вт. Это два выхода по 60 вт? А если я подключу один излучатель, плата будет выдавать 120 вт?