微型激光測振儀在超聲領(lǐng)域的應(yīng)用

最近幾年，超聲技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，比如利用超聲波原理進(jìn)行醫(yī)學(xué)治療的設(shè)備也在臨床實(shí)踐中被廣泛應(yīng)用。醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備主要是基于高頻振動(dòng)波（超聲波）傳入人體組織，并在局部產(chǎn)生熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和空化效應(yīng)，引起目標(biāo)組織的改變，從而達(dá)到治療的目的。昊量光電全新推出的微型激光測振儀是一種非接觸式的振動(dòng)測量儀器，能夠精確測試醫(yī)學(xué)超聲設(shè)備的超聲振動(dòng)特性和模態(tài)，在產(chǎn)品的研發(fā)、質(zhì)檢和性能優(yōu)化過程中起到了至關(guān)重要的作用。激光測振儀在醫(yī)學(xué)超聲領(lǐng)域的應(yīng)用具有如下優(yōu)勢：

1、激光聚焦光斑小、空間分辨率高，能夠快速定位并測量超聲手術(shù)刀、潔牙器等小尺寸超聲器件；

2、采用非接觸式的測量方法，高效便捷，可以快速檢測產(chǎn)線上的超聲設(shè)備性能，確保產(chǎn)品一致性，甚至可以檢測超聲設(shè)備在工作狀態(tài)下的超聲波輸出特性，更加真實(shí)地反映設(shè)備的實(shí)際使用性能；

3、超聲檢測帶寬大，最高可檢測5MHz左右的高頻超聲，同時(shí)能滿足20pm以下的微弱振動(dòng)分辨率要求，檢測精度極高；

4、集成式光學(xué)自研芯片，無需額外控制器，體積小巧使得安裝測試變得更加便捷，提高測量精準(zhǔn)性！

一、超聲換能器測振

超聲換能器是一種將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（聲能）的裝置，通常由壓電陶瓷或其它磁致伸縮材料制成，常見的超聲波清洗器、超聲霧化器、B超探頭等都是超聲換能器的應(yīng)用實(shí)例。

針對超聲領(lǐng)域應(yīng)用需求，昊量光電全新推出了一套完整的臺(tái)架式超聲振動(dòng)測量儀。作為這款測量儀核心部件的激光傳感器，利用了集成光學(xué)技術(shù)將原有復(fù)雜光學(xué)元器件集成于微小芯片中，結(jié)合具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）相干光檢測原理，以小型集成化的設(shè)計(jì)模式，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)復(fù)雜大型設(shè)備的測量能力。

測試：20kHz 頻率功率換能器，工作距離：375px

振動(dòng)圖譜：

在換能器在各個(gè)位置的測量結(jié)果。當(dāng)換能器頻率在Mhz 附近時(shí)，幅度測量對測量精度的要求大大提高。結(jié)果顯示，昊量測振傳感器能很好的分辨振幅的實(shí)時(shí)波形，得到nm 級的測量精度。

二、超聲手術(shù)刀

超聲手術(shù)刀是一種通過激發(fā)20 kHz~60 kHz 超聲振動(dòng)的金屬探頭（刀頭），對生物組織進(jìn)行切割、消融、止血、破碎或去除的外科手術(shù)儀器。超聲手術(shù)刀的工作性能一般與刀頭的超聲輸出功率、頻率直接相關(guān)，因此對刀頭的超聲特性探測至關(guān)重要。超聲手術(shù)刀的刀頭尺寸一般為5-10 mm，這種小尺寸結(jié)構(gòu)很難采用接觸式傳感器測量其超聲特性，而激光測振儀則可以輕松將激光聚焦到刀頭位置，精確測量超聲振幅與頻率。

三、超聲潔牙器

超聲潔牙器主要工作原理是：將高頻振蕩信號作用于超聲換能器，利用逆壓電效應(yīng)（或磁致伸縮效應(yīng)）產(chǎn)生超聲振動(dòng)并傳遞至工作尖，工作尖受到激勵(lì)產(chǎn)生共振，利用工作尖的超聲波共振可以將牙齒表面的菌斑、結(jié)石或牙周表面的細(xì)菌等清除。依據(jù)我國醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（YY 0460-2009）和國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（IEC 61205：1993）,超聲潔牙器工作尖的超聲輸出特性是重要的檢測指標(biāo)。常規(guī)超聲潔牙器工作尖振動(dòng)頻率主要設(shè)計(jì)范圍在18 kHz~60 kHz，其中以42 kHz工作頻率最為常見。同時(shí)工作尖尺寸往往較?。ǎ?mm），無法采用傳統(tǒng)的接觸式振動(dòng)傳感器進(jìn)行檢測。因此，對于超聲潔牙器振動(dòng)性能的檢測，通常采用激光測振儀完成，其非接觸式的檢測方式便于開展產(chǎn)線上產(chǎn)品的逐個(gè)檢測，是產(chǎn)品良率和一致性的有力保障。

某品牌的潔牙器尖端測振

四、超聲焊接

超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40 KHz 電能。被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，隨后機(jī)械運(yùn)動(dòng)通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動(dòng)能量傳到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動(dòng)能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能，將塑料化。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜。

五．技術(shù)參數(shù)介紹

昊量光電全新推出的微型超聲測振儀光學(xué)元件集成化可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的設(shè)計(jì)和更多的功能。集成光學(xué)芯片可以在一個(gè)單一的光學(xué)基底上包含數(shù)十到數(shù)百個(gè)光學(xué)元件，包括激光器、調(diào)制器、光電探測器和濾波器等。

相對于傳統(tǒng)基于分立器件的多普勒測振儀，MV-H以其低功耗、高性能、小型化的優(yōu)勢，為客戶帶來了低成本、便于集成的解決方案，也為激光振動(dòng)傳感器的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

1.產(chǎn)品參數(shù)指標(biāo)

2.軟件功能完善

3.豐富的配件可選

上海昊量光電作為這款微型超聲測振傳感器在中國大陸地區(qū)蕞大的代理商，為您提供專業(yè)的選型以及技術(shù)服務(wù)。

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關(guān)于昊量光電：

上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商，產(chǎn)品包括各類激光器、光電調(diào)制器、光學(xué)測量設(shè)備、光學(xué)元件等，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫(yī)療、科學(xué)研究、國防、量子光學(xué)、生物顯微、物聯(lián)傳感、激光制造等；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝，培訓(xùn)，硬件開發(fā)，軟件開發(fā)，系統(tǒng)集成等服務(wù)。

審核編輯黃昊宇