УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СКАНИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
ULTRASONIC SCANNING CONVERTER FOR MEDICAL DIAGNOSTIC DEVICES

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в ультразвуковых диагностических приборах.
Наиболее близким по технической сущности является ультразвуковой преобразователь для медицинских диагностических приборов, содержащий демпфер, пьезоэлемент, согласующий слой. Согласующий слой представляет собой лист четвертьволновой толщины из сополимера винилхлорида и этилакрилата, приклеенный к пьезоэлементу, см. SU Авторское свидетельство 1631754, МПК Н04R 17/00, В06В 1/06, 1991.
Недостатком известного ультразвукового преобразователя для медицинских диагностических приборов является низкая износостойкость за счет возможного отслоения листа из сополимера винилхлорида и этилакрилата.
Технической задачей изобретения является создание ультразвукового сканирующиего преобразователя для медицинских диагностических приборов с повышенной износостойкостью.
Техническая задача решается ультразвуковым сканирующим преобразователем для медицинских диагностических приборов, содержащим корпус, демпфер, пьезоэлемент с согласующим слоем, в котором согласующий слой пьезоэлемента толщиной, равной четверти длины волны, выполнен из полимерно-порошкового материала на основе эпоксидно-полиэфирной смолы электростатическим напылением.
Решение технической задачи позволяет повысить износостойкость ультразвукового сканирующего преобразователя в три раза.
Элементами ультразвукового сканирующего преобразователя для медицинских диагностических приборов являются корпус 1, электрический кабель 2, пьезоэлемент 4, залитый с тыльной стороны демпфером 3. Согласующий слой пьезоэлемента 5 выполнен из полимерно-порошкового материала на основе эпоксидно-полиэфирной смолы электростатическим напылением и имеет толщину, равную четверти длины волны.
Ультразвуковой сканирующий преобразователь с помощью электрического кабеля 1 присоединяют к медицинскому диагностическому прибору. При возбуждении пьезоэлемента 4 ультразвукового сканирующего преобразователя коротким электрическим импульсом механические колебания ультразвуковой частоты проходят через согласующий слой 5 в исследуемую среду (биологическую ткань). Отраженные от исследуемой среды акустические сигналы достигают поверхности преобразователя через тот же слой 5 и преобразуются в электрические сигналы. Электрические сигналы преобразуются в изображение и выводятся на экран в медицинском диагностическом приборе.
Напыление согласующего слоя пьезоэлемента ведут в камере. Камера для нанесения порошковых полимерных материалов на изделия предназначена для предотвращения разлета и централизованного сбора полимерных частиц, не осевших на изделия. Представляет собой стальной шкаф с центральным проемом в передней стенке, куда на специальных оснастках подвешивают изделия и проводят напыление за счет прилипания наэлектризованных частиц полимера к изделию.
Камера напыления снабжена блоком фильтров. Блок фильтров включает в себя три фильтровальных устройства - фильтровальные рукава и предназначен для улавливания неосевших на изделие частиц полимера.
Распыление полимерного порошка осуществляют специальными распылительными устройствами. Порошок наносят на холодную деталь. Последующее формирование покрытия проводят нагреванием.
Процесс полимеризации нанесенного слоя ведут в термокамере. Она представляет собой стальной шкаф, где за счет высоких температур происходит нагрев изделий, сплавление полимерных частиц и окончательное формирование покрытия.
В качестве полимерно-порошкового материала можно использовать краску на основе эпоксидно-полиэфирной смолы, например марки ЕР110022G или марки PD510226.
Жесткие требования предъявляют к толщине согласующего слоя. Толщина согласующего слоя не должна превышать четверти длины волны, чтобы соответствовать требованиям к пропусканию, частичному отражению и поглощению ультразвуковых волн, используемых в преобразователе. Контроль толщины покрытия осуществляют по времени нанесения покрытия, которое рассчитывается экспериментально.
Испытания износостойкости согласующего слоя преобразователя при толщине, равной четверти длины волны, ведут по ГОСТ 20811-75. Износостойкость - физическое свойство, характеризующее устойчивость покрытия к истиранию, является одним из основных параметров, определяющих долговечность покрытия. Сущность метода заключается в определении потери массы покрытия в граммах в результате истирания поверхности движущейся лентой шлифовальной шкурки при заданной нагрузке на образец. Для проведения испытания используют устройство для определения прочности покрытия к истиранию шлифовальной шкуркой типа УИЛ-2 по ТУ 6-23-10-89.
Результаты исследования сведены в таблицу.
Образец
Показатель износостойкости, г
Образец, покрытый полиэфирной краской марки PD510226 №1
0,58
Образец, покрытый полиэфирной краской марки РD510226 №2
0,64
Образец, покрытый полиэфирной краской марки PD510226 №3
0,63
Образец, покрытый полиэфирной краской марки PD510226 №4
0,66
Образец, покрытый полиэфирной краской марки PD510226 №5
0,59
Образец, покрытый эпоксиполиэфирной краской марки ЕР110022G №1
0,63
Образец, покрытый эпоксиполиэфирной краской марки ЕР110022G №2
0,66
Образец, покрытый эпоксиполиэфирной краской марки ЕР110022G №3
0,68
Образец, покрытый эпоксиполиэфирной краской марки ЕР110022G №4
0,59
Образец, покрытый эпоксиполиэфирной краской марки ЕР110022G №5
0,66
По прототипу
2,3
Как видно из данных, приведенных в таблице, износостойкость ультразвукового сканирующего преобразователя повышается по сравнению с прототипом в три раза при толщине согласующего слоя, равной четверти длины волны.