機械設(shè)備的修理和管理教材

第7章設(shè)備的修理和管理維修方式與維修類別修理計劃設(shè)備修理前的準備工作設(shè)備修理計劃的實施設(shè)備修理工作定額7.1

維修方式與維修類別設(shè)備維修方式設(shè)備維修方式具有維修策略的含義?，F(xiàn)代設(shè)備管理強調(diào)對各類不同的設(shè)備采用不同的維修方式，就是強調(diào)設(shè)備維修應(yīng)遵循設(shè)備物質(zhì)運動的客觀規(guī)律，在保證生產(chǎn)的前提下，合理利用維修資源，達到壽命周期費用最經(jīng)濟的目的。

目前公認的維修方式有，事后維修、計劃維修、預(yù)知維修、改善維修、無維修設(shè)計。7.1.2

修理類別根據(jù)修理內(nèi)容、要求及工作量大小劃分修理類別，修理類別分為：大修、項修、小修、定期維護或定期檢查、定期精度調(diào)整和定期預(yù)防性試驗等。(1)大修設(shè)備大修是工作量最大的一種有計劃的徹底性修理。7.1

維修方式與維修類別項修

項目維修是根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點及存在的問題，對技術(shù)狀態(tài)已達不到生產(chǎn)工藝要求的某些項目，按實際需要進行的針對性修理，恢復(fù)所修部分的性能。小修定期維護或定期檢查

該項工作通常列入計劃修理來進行，做到及時掌握設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)和清除設(shè)備隱患以及較小故障，以減少突發(fā)故障的發(fā)生。定期精度檢查

對精密、大型、稀有設(shè)備的幾何精度進行有計劃的定期檢查并調(diào)整，使其達到或接近規(guī)定的精度標準，保證其精度穩(wěn)定，以滿足加工要求。定期預(yù)防性試驗

對動力設(shè)備、受壓容器、電氣設(shè)備、起重運輸設(shè)備等安全性要求高的設(shè)備，由專業(yè)人員按規(guī)定期限和規(guī)定要求進行試驗，如對耐壓、絕緣、電阻、接地、安全裝置、指示儀表、限制器、制動器等進行試驗。7.2修理計劃表7-1

年度、季度設(shè)備修理計劃表7-2月份設(shè)備修理計劃表7-3年度設(shè)備修理計劃7.2.1

編制設(shè)備修理計劃的依據(jù)7.2

修理計劃對修理計劃的要求是，力求達到既準確可行又有利于生產(chǎn)。計劃編制得準確與否，主要取決于編制依據(jù)是否正確。計劃編制的主要依據(jù)是設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)和產(chǎn)品對設(shè)備的要求。設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的信息主要來自下述兩方面:設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的普查鑒定

企業(yè)設(shè)備的普查一般是在每年的第三季度進行，主要任務(wù)是摸清設(shè)備存在的問題，提出修理意見，填寫設(shè)備技術(shù)狀態(tài)普查表，以此作為編制設(shè)備維修計劃的基礎(chǔ)資料。原始資料

它包括日常檢查(點檢)、定期檢查、狀態(tài)檢測記錄，維修記錄等原始憑證及綜合分析資料等。2.生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量對設(shè)備的要求7.2

修理計劃適應(yīng)生產(chǎn)的需要是設(shè)備維修的目的，因此，產(chǎn)品質(zhì)量對設(shè)備的要求

是重點考慮的依據(jù)之一。如設(shè)備的實際技術(shù)狀況不能滿足工藝要求，則應(yīng)安排計劃修理。3.設(shè)備修理的經(jīng)濟效益指標

(1)修理計劃方面定期維護計劃完成率。定期檢查計劃完成率。小修計劃完成率。項修計劃完成率。大修計劃完成率。(2)維修時間方面計劃維修停機率(時間)。7.2

修理計劃故障修理停機率(時間)。維修總停機率=計劃維修停機率+故障維修停機率。(3)維修質(zhì)量方面設(shè)備大修返修率。設(shè)備項修返修率。(4)維修費用方面分類設(shè)備大修理費用(元)/修理復(fù)雜系數(shù)。車間維修費用(元)/萬元凈產(chǎn)值(或單位產(chǎn)品、產(chǎn)量)。企業(yè)維修費用(元)/萬元凈產(chǎn)值(或單位產(chǎn)品、產(chǎn)量)。(5)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)方面設(shè)備完好率。設(shè)備故障率。7.2修理計劃7.2.2

設(shè)備修理計劃的編制1.年度修理計劃圖7-1設(shè)備年度修理計劃的編制程序7.2

修理計劃季度修理計劃設(shè)備季度修理計劃是年度修理計劃的實施計劃，必須在落實停修時間、修理技術(shù)、生產(chǎn)準備工作及勞動組織的基礎(chǔ)上編制。根據(jù)設(shè)備的實際技術(shù)狀況和生產(chǎn)情況，年度修理計劃有可能變動。季度修理計劃在前一季度第二個月開始編制?？砂淳幹朴媱澐桨?、平衡審定、下達執(zhí)行三個基本程序進行。月份修理計劃設(shè)備月份修理計劃是季度計劃的分解，是執(zhí)行修理計劃的作業(yè)計劃，是檢查和考核企業(yè)修理工作最基本的依據(jù)。在月份修理計劃中，應(yīng)列出應(yīng)修項目的具體開工、竣工日期，對跨月項目可分階段進行考核。應(yīng)注意與生產(chǎn)任務(wù)的平衡，要合理利用維修資源。7.3設(shè)備修理前的準備工作7.3.1

修前技術(shù)準備修前技術(shù)準備工作由主修技術(shù)人員負責。它是為修前生產(chǎn)準備服務(wù)的，包括對需要修理設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)修前預(yù)檢、編制修理技術(shù)文件和專用工具、檢具、研具的設(shè)計等，有時還包括改善維修和技術(shù)改造的設(shè)計。設(shè)備修前預(yù)檢

預(yù)檢工作是做好修前準備工作的基礎(chǔ)和制訂修理措施計劃的依據(jù)。技術(shù)資料的準備

預(yù)檢結(jié)束后，由主修技術(shù)人員根據(jù)設(shè)備存在的問題和產(chǎn)品工藝對設(shè)備的要求，在設(shè)備停修前準備好修理用的技術(shù)文件資料和圖樣，復(fù)雜設(shè)備還應(yīng)編制修理作業(yè)計劃。7.3

設(shè)備修理前的準備工作7.3.2設(shè)備修理前的生產(chǎn)準備修前生產(chǎn)準備包括：材料及備件的準備，專用工具、檢具、研具的準備以及修理作業(yè)計劃的編制。充分而及時地做好修前準備工作，是保證設(shè)備修理工作順利進行的重要的環(huán)節(jié)和物質(zhì)基礎(chǔ)。材料及備件的準備根據(jù)年度修理計劃，設(shè)備管理部門應(yīng)編制年度材料計劃，提交材料供應(yīng)部門采購。專用工具、檢具、研具的準備

專用工具、檢具、研具的生產(chǎn)需列入生產(chǎn)計劃，根據(jù)修理日期分別組織生產(chǎn)，驗收合格入庫編號后進行管理。7.4

設(shè)備修理計劃的實施交付修理設(shè)備使用單位應(yīng)按照修理計劃規(guī)定的日期，在修前認真做好生產(chǎn)任務(wù)的安排。對由企業(yè)機修車間或企業(yè)外修單位承修的設(shè)備，應(yīng)按期移交給修理單位。移交時，應(yīng)認真交接并填寫設(shè)備交修單，一式兩份，交接雙方各留存一份。修理施工在修理過程中，一般應(yīng)抓好以下幾個環(huán)節(jié):解體檢查按檢查結(jié)果確定的換修件明細表。修改、補充的材料明細表。修理技術(shù)任務(wù)書的局部修改與補充。按修理裝配的先后順序要求，盡快發(fā)出臨時制造的配件圖樣。7.4

設(shè)備修理計劃的實施生產(chǎn)調(diào)度修理工(組)長必須每日了解各部件修理作業(yè)的實際進度，并在作業(yè)計劃上做出實際完成進度的標志(如在計劃進度線下面標上紅線)。工序質(zhì)量檢查修理工人在每道工序完畢、經(jīng)自檢合格后，必須經(jīng)質(zhì)量檢查員檢驗，確認合格后方可轉(zhuǎn)入下道工序?？⒐を炇赵O(shè)備大修理完畢，修理單位自檢合格后，需進行空運轉(zhuǎn)試車試驗、負荷試車試驗及精密檢驗。7.5設(shè)備修理工作定額7.5.1

設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)1.設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)的概念和作用設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)

它是前蘇聯(lián)設(shè)備計劃預(yù)修制度中的一個重要概念，是用來表示設(shè)備修理復(fù)雜程度的一個假定單位，并將它作為確定設(shè)備修理與維護各項技術(shù)經(jīng)濟指標的計算單位。設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)的主要用途

①用于衡量有關(guān)企業(yè)或車間設(shè)備修理工作量的大??；②用于制訂設(shè)備修理的各種工作定額；③用于概算企業(yè)設(shè)備維修部門所需人員和設(shè)備；④可作為企業(yè)劃分設(shè)備等級的依據(jù)。2.設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)的分類機械設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)用F機或JF表示。電氣、儀表設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)分別用F電(DF)和F儀表示。熱力設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)用F熱表示。3.確定設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)的方法表7-4

常用設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)舉例3.確定設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)的方法表7-4

常用設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)舉例3.確定設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)的方法表7-4

常用設(shè)備修理復(fù)雜系數(shù)舉例修理工時定額

修理工時定額是指各類設(shè)備修理工作勞動量的定額，以每個修理復(fù)雜系數(shù)所消耗的勞動量（小時）為單位。各類修理每個復(fù)雜系數(shù)的修理工時定額可參照表。修理停歇時間定額?

設(shè)備修理的停歇時間，系設(shè)備自停機交付修理時起至修后安裝、試車、驗收合格為止所需的停機時間。設(shè)備進行各類修理的停歇時間，以每個修理復(fù)雜系數(shù)停歇的工作日（晝夜）來計算，大修、項修的停機時間應(yīng)扣除節(jié)假日。各類修理每個復(fù)雜系數(shù)的修理工時定額可參照修理類別停歇時間定額（工作日）修前檢查0.3~0.5小修0.5項修1.5大修2.5~3.57.5.4

設(shè)備修理費用定額當設(shè)備進行提高精度和技術(shù)性能的修理時，應(yīng)另加工時。原設(shè)備設(shè)計質(zhì)量低劣，或使用年限過長時，可適當增加工時。修理工藝水平提高及應(yīng)用先進技術(shù)和裝備時，可適當壓縮工時。考慮設(shè)備使用維護條件、加工條件、機修工人技術(shù)水平和作業(yè)條件、維修管理水平等因素的影響。7.5.5

制定設(shè)備修理工作定額的方法統(tǒng)計分析法

根據(jù)本企業(yè)分類設(shè)備各種修理類別的修理記錄進行統(tǒng)計分析，剔出非正常因素產(chǎn)生的消耗，取其平均值，制定出分類設(shè)備各種修理類別的平均修理工作定額。技術(shù)測算法

在預(yù)定的修理內(nèi)容、修理工藝、質(zhì)量標準和企業(yè)現(xiàn)行修理組織的基礎(chǔ)上，對設(shè)備修理的全過程進行技術(shù)經(jīng)濟分析和預(yù)算，制定設(shè)備的修理工時、停歇天數(shù)和費用定額，以作為控制修理施工的經(jīng)濟指標。7.6.1

辦理設(shè)備委托修理的工作程序分析確定委托修理項目根據(jù)年度設(shè)備修理計劃或使用單位的申請，企業(yè)的設(shè)備管理部門經(jīng)過仔細分析，確定本企業(yè)對某（些）設(shè)備在技術(shù)上或維修能力上不具備自己修理的適合條件，經(jīng)主管領(lǐng)導同意后，方可對外聯(lián)系辦理委托修理工作。負責辦理委托修理的人員，應(yīng)熟悉設(shè)備修理業(yè)務(wù)，并了解經(jīng)濟合同法。選擇承修企業(yè)通過調(diào)查，選擇修理質(zhì)量高、工期短和服務(wù)信譽好的承修企業(yè)。應(yīng)優(yōu)先考慮本地區(qū)的專業(yè)修理廠或設(shè)備制造廠。對重大、復(fù)雜的工程項目，可委托招標公司招標確定承修單位。與承修企業(yè)協(xié)商簽訂合同簽訂承修合同一般應(yīng)經(jīng)過以下步驟：7.6.1

辦理設(shè)備委托修理的工作程序3.與承修企業(yè)協(xié)商簽訂合同簽訂承修合同一般應(yīng)經(jīng)過以下步驟：委托企業(yè)(甲方)向承修企業(yè)(乙方)提出“設(shè)備維修書”，其內(nèi)容包括設(shè)備的編號、名稱、型號、規(guī)格、制造廠及出廠年份、設(shè)備實際技術(shù)狀況、主要修理內(nèi)容、修后

應(yīng)達到的質(zhì)量標準、要求的停歇天數(shù)及修理的時間范圍。乙方到甲方現(xiàn)場實地調(diào)查了解設(shè)備狀況、作業(yè)環(huán)境及條件，如乙方提出要局部解體檢查，甲方應(yīng)給予協(xié)助。雙方就設(shè)備是否要拆運到承修企業(yè)修理、主要部位的修理工藝、質(zhì)量標準、停歇天數(shù)、驗收辦法及相互配合事項等進行協(xié)商。乙方在確認可以保證修理質(zhì)量及停歇天數(shù)的前提下，提出修理費用預(yù)算(報價)。通過協(xié)商，雙方對技術(shù)、價格、進度以及合同中必須明確規(guī)定的事項取得一致意見后，簽訂合同。7.6.2

設(shè)備委托修理合同的內(nèi)容委托單位(甲方)及承修單位(乙方)的名稱、地址、法人及業(yè)務(wù)聯(lián)系人的姓名。所修設(shè)備的資產(chǎn)編號、名稱、型號、規(guī)格、數(shù)量。修理工作地點。主要修理內(nèi)容。甲方應(yīng)提供的條件及配合事項。停歇天數(shù)及甲方可供修理的時間范圍。修理費用總額(即合同成交額)及付款方式。驗收標準及方法，以及乙方在修理驗收后應(yīng)提供的技術(shù)記錄及圖樣資料。合同任何一方的違約責任。雙方發(fā)生爭議事項的解決辦法。7.6.2

設(shè)備委托修理合同的內(nèi)容11)雙方認為應(yīng)寫入合同的其他事項，如保修期、乙方人員在施工現(xiàn)場發(fā)生人身事故的救護等。7.7

設(shè)備維修技術(shù)資料管理設(shè)備維修技術(shù)資料的管理。編制設(shè)備維修圖冊。編制設(shè)備的典型修理工藝規(guī)程和零件制作工藝規(guī)程。制定各種維修技術(shù)標準。設(shè)備的修前技術(shù)準備工作及在設(shè)備維修中推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料，設(shè)備的技術(shù)改造和專用設(shè)備的設(shè)計審查，設(shè)備維修的質(zhì)量管理等。表7-5

設(shè)備維修用主要技術(shù)資料7.8設(shè)備修理的技術(shù)文件修理技術(shù)任務(wù)書修換件明細表材料明細表7.8.1

修理技術(shù)任務(wù)書1.編制程序詳細調(diào)查設(shè)備修前的技術(shù)狀況、存在的主要問題及生產(chǎn)工藝對設(shè)備的要求。針對設(shè)備的磨損情況，分析確定采用的修理方案、主要零部件的修理工藝以及修后的質(zhì)量要求。將草案報送使用單位征求意見并會簽，然后由有關(guān)技術(shù)負責人審批。2.編制內(nèi)容設(shè)備修前技術(shù)狀況。主要修理內(nèi)容。修理質(zhì)量要求。3.修正與歸檔7.8.1

修理技術(shù)任務(wù)書設(shè)備解體檢查后所確定的修理內(nèi)容，一般不可能與修理技術(shù)任務(wù)書規(guī)定的內(nèi)容完全相同。設(shè)備修理竣工后，應(yīng)由主修人員將變更情況作出記錄，附在修理技術(shù)任務(wù)書后面，隨同修理竣工驗收單一起歸檔。7.8.2

修換件明細表1.修換件明細表的編制原則

(1)列入明細表中的零件需要鑄、鍛、焊接的零件毛坯更換件。制造周期長、精度高的更換件。需要外購的大型、高精度滾動軸承、滾動絲杠副、液壓元件、氣動元件、密封件、鏈條、片式離合器的摩擦片等。制造周期不長，但需用量大的零件。采用修復(fù)技術(shù)在施工時修復(fù)的主要零件。(2)不應(yīng)列入明細表中的零件已列入本企業(yè)易損件、常備件目錄的備件。用原材料或通用鑄鐵毛坯加工、工序少、修理施工時可臨時制造而不影響工期的零件。7.8.2

修換件明細表2.填寫修換件明細表在設(shè)備修理前，填寫修換件明細表，并上報上級設(shè)備主管部門，以確保設(shè)備修理用的修換件供應(yīng)及時。7.8.3

材料明細表1.設(shè)備修理常用材料品種各種型鋼，如圓鋼、槽鋼、工字鋼、鋼軌等。非鐵金屬型材，如銅管、銅板、鋁合金管、鋁合金板等。電氣材料，如電氣元件、電線、電纜、絕緣材料等。橡膠、塑料及石棉制品。管道用保溫材料。砌爐用的各種砌筑材料及保溫材料。潤滑油脂。其他直接用于設(shè)備修理的材料。2.填寫設(shè)備修理材料申請單在設(shè)備修理前，填寫材料申請單。思

考

題7.8.3

材料明細表編制設(shè)備修理計劃的主要依據(jù)是什么？設(shè)備修前預(yù)檢的目的是什么？設(shè)備技術(shù)管理有哪些主要工作內(nèi)容？第3講

醫(yī)學超聲成像技南方醫(yī)術(shù)科術(shù)大學匯報人姓名主要內(nèi)容超聲成像基本原理——超聲回波法醫(yī)學超聲設(shè)備的分類超聲診斷儀的主要參數(shù)8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義37Part

.01超聲成像基本原理——超聲回波法超聲回波法把幾兆赫至幾十兆赫的高頻聲脈沖發(fā)射到生物體內(nèi)，再接收反射波（回波），這種方法稱為超聲脈沖回波法。脈沖寬度：幾微秒脈沖間隔：幾百微秒（接收放大器處理回波的時間）脈沖回波法最早較早是應(yīng)用于雷達和聲納?；夭〞r間t、探測距離L的關(guān)系，c為聲速8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義398/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義408/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義41超聲回醫(yī)學波超聲儀器法原理講示義

意圖8/2/202342儀器基本框圖發(fā)射通道：時鐘電路（同步脈沖發(fā)生器）、發(fā)射器（高頻脈沖發(fā)生器）、換能器（探頭）接收通道：接收換能器、射頻放大器（RFA）、8/2檢/2023

波及抑制電路、視頻醫(yī)學超聲放儀器原大理講義器（UFA）43Part

.022醫(yī)學超聲設(shè)備的分類A型超聲A型超聲診斷儀因其回聲顯示采用幅度調(diào)制

(Amplitude

Modulation)而得名。A型顯示是超聲診斷儀最基本的一種顯示方式，即在陰極射線管(CRT)熒光屏上，以橫坐標代表被探測物體的深度，縱坐標代表回波脈沖的幅度，故由探頭(換能器)定點發(fā)射獲得回波所在的位置可測得人體臟器的厚度、病灶在人體組織中的深度以及病灶的大小。根據(jù)回波的其他一些特征，如波幅和波密度等，8/2還/2023

可在一定程度上對病醫(yī)學超聲灶儀器原進理講義行定性分析。458/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義46由于A型顯示的回波圖，只能反映局部組織的回波信息，不能獲得在臨床診斷上需要

的解剖圖形，且診斷的準確性與操作醫(yī)師

的識圖經(jīng)驗關(guān)系很大，因此其應(yīng)用價值已

漸見低落，即使在國內(nèi)，A型超聲診斷儀也很少生產(chǎn)和使用了。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義47M型超聲8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義48M型超聲成像診斷儀適用于對運動臟器，如心臟的探查。由于其顯示的影像是由運動回波信號對顯示器掃描線實行輝度調(diào)制，并按時間順序展開而獲得一維空間多點運動時序（motion-time）圖，故稱之為M型超聲成像診斷儀，其所得的圖像也叫做超聲心動圖。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義498/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義50M型超聲診斷儀發(fā)射和接收工作原理與A型有些相似，不同的是其顯示方式。對于運動臟器，由于各界面反射回波的位置及信號大小是隨時間而變化的，如果仍用幅度調(diào)制的A型顯示方式進行顯示，所顯示波形會隨時間而改變，得不到穩(wěn)定的波形圖。因此，M型超聲診斷儀采用輝度調(diào)制的方法，使深度方向所有界面反射回波用亮點形式在顯示器垂直掃描線上顯示出來，隨著臟器的運動，垂直掃描線上的各點將發(fā)生位置上的變動，定時地采樣這些回波并使之按時間先后逐行在屏上顯示出來。圖中可以看出，由于臟器的運動變化，活動曲線的間隔亦隨之發(fā)生變化，如果臟器中某一界面是518/2靜/2023

止的，活動曲線將變醫(yī)學超聲為儀器原水理講義平直線。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義52M型超聲診斷儀對人體中的運動臟器，如心臟、胎兒胎心、動脈血管等功能的檢查具有優(yōu)勢，并可進行多種心功能參數(shù)的測量，如心臟瓣膜的運動速度、加速度等。但M型顯示仍不能獲得解剖圖像，它不適用于對靜態(tài)臟器的診查。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義53B型超聲8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義54為了獲得人體組織和臟器解剖影像，繼A型超聲診斷儀應(yīng)用于臨床之后，B型、P型、BP型、C型和F型超聲成像儀又先后問世，由于它們的一個共同特點是實現(xiàn)了對人體組織和臟器的斷層顯示，通常將這類儀器稱為超聲斷層掃描診斷儀。雖然B型超聲成像診斷儀因其成像方式采用輝度調(diào)制(Brightness

Modulation)而得名，其影像所顯

示的卻是人體組織或臟器的二維超聲斷層圖(或稱

剖面圖)，對于運動臟器，還可實現(xiàn)實時動態(tài)顯示。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義558/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義56C型超聲C型掃查，又稱C型顯示，“特定深度掃查”

(constant

depth

mode)。與B型掃查一樣都是輝度調(diào)制的二維切面象顯示方式，所不同的是B型掃查所獲得的是超聲波束掃查平面本身的切面象，即縱向切面象。可惜由于C型掃查的靈敏度較低，顯象速度不易提高，使C型掃查技術(shù)的發(fā)展受到制。8/2限/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義

578/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義588/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義59D型超聲D型超聲成像診斷儀也即超聲多普勒診斷儀，它是利用聲學多普勒原理，對運動中的臟器和血液所反射回波的多普勒頻移信號進行檢測并處理，轉(zhuǎn)換成聲音、波形、色彩和輝度等信號，從而顯示出人體內(nèi)部器官的運動狀態(tài)。超聲多普勒診斷儀主要分為3種類型：即連續(xù)式超聲多普勒(continuous

wave

doppler)成像診斷儀脈沖式超聲多普勒(pulsed

wave

doppler)成像診斷儀實時二維彩色超聲多普勒血流成像(color

doppler8/2/202360flow

image)診斷儀。醫(yī)學超聲儀器原理講義F型超聲61F型掃查，又稱F型顯示。它與C型掃進原理上是相似的。區(qū)別僅在于：在掃查一幅圖像的過程中，

C型掃查平面距探頭的深度是不變的，而F型掃查面距探頭的深度是一變量，不是一個常量。根據(jù)成像需要可作相應(yīng)變動，從而可獲得8/2斜/2023

面、曲面的

F

型醫(yī)圖學超聲儀像器原理講義8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義62P型超聲8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義63又稱P型顯示，它可視為一種持殊的B型顯示，超聲換能器置于圓周的中心，徑向旋轉(zhuǎn)掃查線與顯示器上的徑向掃描線作同步的旋轉(zhuǎn)。主要適用于對肛門、直腸內(nèi)腫瘤、食道癌及子宮頸癌的檢查，亦可用于對尿道、膀胱的檢查。P型超聲診斷儀所使用的探頭稱為徑向掃描探頭，如尿道探頭，直腸探頭都屬于徑向掃描探頭。掃

描時探頭置于體腔內(nèi)，如食道、胃或直腸等。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義648/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義65Part

.013超聲診斷儀的主要參數(shù)主要參數(shù)8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義67表征超聲診斷儀性能的參數(shù)，從大的方面可分為三類，這就是：聲系統(tǒng)參數(shù)圖

像

特性參數(shù)電氣特性參數(shù)在眾多的參數(shù)中，我們只討論其中幾個主要參數(shù)。聲系統(tǒng)參數(shù)：聲輸出的強度、總功率等；

超聲場的時頻特性，如波型、持續(xù)時間、脈沖重復(fù)頻率、脈沖形狀、頻率、脈沖帶寬等；

聲場分布特性，如換能器類型、波束形狀、聚焦特性、景深等。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義68圖像特性參數(shù)：分辨力；位置記錄精度；深度測量精度；幀頻；存貯器的容量；圖像處理能力。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義69電氣特性參數(shù)：靈敏度；增益及TGC指標；壓縮特性及動態(tài)范圍；顯示器的動態(tài)范圍；系統(tǒng)的帶寬等。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義70Part

.02幾個主要參數(shù)動態(tài)范圍顯示信號的最大水平與最小水平的比稱為動態(tài)范圍(Dynamic

Range,DR)，DR描述了信號幅度變化的大小，一般用分貝[dB]值表示。式中：Umax—信號最大值，Umin

—信號最小8/2/20值2372醫(yī)學超聲儀器原理講義生物組織的聲界面特性，組織吸收（超聲衰減）特性及探測深度決定了信號的動態(tài)范圍8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義73因此動態(tài)范圍DR通常由兩個部分組成：聲界面特性（聲阻抗差）所確定的信號幅度變化（SDR）超聲在組織傳播過程中衰減所引起的信號幅度變化，超聲傳播衰減取決于組織特性（超聲衰減系數(shù)

）與傳播距離（L）由此超聲回波總動態(tài)范圍可寫為：DR

=

2 L

+

SDR對動態(tài)范圍的影響因素8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義74超聲在生物組織中傳播所產(chǎn)生的全部回波；

超聲發(fā)射功率、接受放大器的等效輸入噪聲；終端顯示裝置的動態(tài)范圍；動態(tài)壓縮方法時間增益控制——補償傳輸衰減幅度增益控制——使有用信號相對壓縮線形范圍線性范圍，一般指的是儀器中放大器線性范圍，它給出放大器輸入信號和輸出信號之間成線性關(guān)系的區(qū)域。即Uo

=

KUi線性關(guān)系也用分貝值來表示式中：Umax—信號最大值，Umin

—信號最小值，可8/2/202見3線性放大器的線性醫(yī)學范超聲儀圍器原理講即義

是動態(tài)范圍758/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義76當輸出信號的最大幅度保持不變時，輸入信號的線性范圍將隨著K值的減小而增大。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義77分辨率8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義78分辨力指成像系統(tǒng)能分辨空間尺寸的能力，即能把兩點區(qū)分開來的最短距離。超聲顯像儀的分辨力是衡量其質(zhì)量好壞的最重要的指標，分辨力越高，越能顯示出臟器的細小結(jié)構(gòu)。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義79超聲成像的分辨力有橫向分辨力和縱向分辨力之分。前者是指垂直于超聲脈沖束方向上的分辨力，后者是沿波束軸方向上的分辨力。這兩種分辨力的大小差別很大，縱向分辨力總是優(yōu)于橫向分辨力。而且，垂直于波束軸的兩個維上的橫向分辨力也往往不同。影響橫向分辨力和縱向分辨力的因素各不相同，8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義80橫向分辨力又稱側(cè)向分辨力，它表示區(qū)分處于聲束軸垂直的平面上的兩個物體的能力。超聲波束直徑尺寸直接影響橫向分辨力，波束直徑越細，能分辨的尺度越小，橫向分辨力越高。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義81影響橫向分辨率的因素顯示熒光點尺寸的影響波束直徑尺寸的影響

動態(tài)范圍的影響8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義828/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義838/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義84儀器的圖像質(zhì)量主要取決于橫向分辨力。橫向分辨力好，圖像細膩，小結(jié)構(gòu)就能顯示清楚。橫向分辨力主要由換能器的尺寸、形狀、發(fā)射頻率、聚焦等因素決定。當顯示屏光點尺寸較大時，也會影響橫向分辨力。此外，隨著深度的增加，脈沖頻譜中的各種頻率成分的衰減情況也不同，這個因素也潛在地影響著橫向分辨力?，F(xiàn)代化的顯像儀橫向分辨力可優(yōu)于2mm。8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義85縱向分辨力又稱軸向分辨力或距離分辨力，表示在聲束軸線方向上對相鄰兩回聲點的分辨力。縱向分辨力與發(fā)射超聲頻率有關(guān)，因為聲波的縱向分辨力理論極限為聲波的半波長。頻率越高，波長越短。縱向分辨力與超聲脈沖的持續(xù)時間有關(guān)，脈沖持續(xù)時間越短，即脈沖越窄，縱向分辨力越高。超聲脈沖持續(xù)時間與發(fā)射電脈沖寬度及換能器阻8/2尼/2023

有關(guān)。醫(yī)學超聲儀器原理講義

86影響縱向分辨率的因素脈沖寬度的影響增益大小的影響8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義878/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義888/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義89色散吸收對橫向、縱向分辨率的影響8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義90吸收與頻率的關(guān)系——頻率越高，吸收越強；頻譜中心向低頻偏移；波束變寬；前沿變壞；理想的情況下，工作頻率越高，分辨率越高；生物組織的平均衰減系數(shù)接近1dB/cm·MHz；頻率3MHz—深度20

cm—衰減60dB，94%頻率10MHz—深度20

cm—衰減200dB，99.5%在大多數(shù)情況下，最佳工作頻率就是超聲波穿透深度不超過200個波長時就能達到被探測臟器的

那個頻率；例如：頻率為3MHz時，波長是0.51mm它能夠像。8/2形/2023

成102mm深處組織的醫(yī)學良超聲儀好器原理講圖義91帶寬8/2/202392醫(yī)學超聲儀器原理講義工作頻率超聲診斷儀的工作頻率，根據(jù)兩個方面因素作最佳的選擇。首先，從分辨力的角度說，增高頻率，可以改善分辨力。頻率越高，波長越短，則波束的指向性越好（近場距離大，而發(fā)散角?。?，橫向和縱向分辨力都能提高。其次，從穿透深度的角度來看，工作頻率越高，則衰減成正比地增加，必然使探測深度減小。若8/2要/2023

求較大的穿透深度，醫(yī)學超聲就儀器原得理講義取較低的工作頻率。93因此，在設(shè)計中不得不在工作深度與頻率之間取合理的折衷。比如眼科應(yīng)用中，所要求深度小，可以用高頻率以提高分辨力，一般用10MHz。而

要穿透較大深度（如腹腔）時，則只能取較低工作頻率。通用B型超聲診斷儀的工作頻率一般在

3.5MHz，有些診斷儀配有多種不同頻率的的需要。8/2探/2023

頭以滿足不同檢醫(yī)查學超聲儀深器原理講度義94常用超聲診斷儀的超聲頻率；動態(tài)范圍分辨率(波長mm)頻率(MHz)10dB1.520dB2.530dB3.010.253.754.52.50.91.51.850.450.750.910學0.2750.3750.45作用距離（穿透深度）指儀器發(fā)射的超聲波束可以穿透并能顯示出回聲圖像的被測介質(zhì)深度。超聲醫(yī)學成像系統(tǒng)的作用距離，通常要滿足處于相當深度上的各種器官的成像需要，如腹部成像就需要有20cm的工作距離，而用于眼球的深度為

10cm。影響作用距離的主要因素是脈沖信號在傳播途中的衰減，這是由于組織的吸收、反射、折射、散射等原因引起的。8/2/2023

醫(yī)學超聲儀器原理講義

96要提高儀器的探測深度，有三個方面的途徑。

降低工作頻率。但降低工作頻率，則分辨力也隨之降低，這是一個限制。

提高接收機的靈敏度和擴大動態(tài)范圍，使能接收較遠距離的微弱的反射信號，但這要受到換能器噪聲的限制，信噪比極限對診斷超聲的最大穿透深度上的限制為300個波長左右。

加大發(fā)射功率，使遠距離的微小聲阻抗差也能產(chǎn)生較強反射，從而使更遠距離的病灶也能被探測到，但要考慮安全劑量的限制?？紤]到各方面的指醫(yī)標學超聲，儀器原理應(yīng)講義合理選取作用距離。978/2/2023脈沖重復(fù)頻率8/2/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義98指脈沖工作方式超聲儀器每秒鐘重復(fù)發(fā)射超聲脈沖的次數(shù)，即探頭激勵脈沖的頻率。重復(fù)頻率主要取決于所需探測的最大深度以及掃描的回掃時間。設(shè)最大深度L=20cm，超聲速度c=1540/s