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多普勒技术参数

多普勒技术参数
多普勒技术参数

技术参数

1、主要技术规格及系统概述:

*1.1、≥19英寸高分辨、高亮度、无闪烁、彩色液晶监视器,自由臂,可任意旋转抬升,操作面板具有独立的液晶触摸屏。

1.2、全数字化超声平台,全数字多路波束形成器,可变孔径及动态变迹A/D 16bit。

1.3、数字化二维灰阶成像单元及M型显像单元。

1.4、数字化彩色多普勒单元, 方向性彩色多普勒能量图。

1.5、数字化频谱多普勒显示及分析技术(包含实时自动包络频谱测量与分析)。

1.6、组织谐波成像技术、造影谐波成像技术。

1.7、自适应图像处理技术,自动优化整幅图像,提高组织界面和边界回声,支持二维,彩色和多普勒。

1.8、脉冲编码群发射接收技术,根据不同检查深度,均衡发射脉冲频率,提高穿透性。

1.9、智能图像斑点噪声抑制技术。

1.10、智能图像扫描技术,作用于2D及Doppler,单键操作, 可自动调节增益,标尺等参数。

*1.11、实时多声束空间复合成像技术,作用于探头发射及接收,多角度可调,可结合多种成像模式使用于高频及腹部探头。

1.12、高密度血流显示,提高小血管彩色空间分辨率。

*1.13、组织多普勒成像技术组件(具有多种成像模式)。解剖M型技术组件(具有独立三线360度任意调节),可应用于心脏和腹部探头。

1.14、梯形扩展成像技术。

1.15、二维声束偏转技术-改变超声声束的偏转方向。

1.16、宽景成像技术,包括灰阶和彩色能量图,配备缩放功能和测量计算。

1.17、胎儿重量指数评估。

1.18、具备3D/4D成像技术,实时立体3D扫描,并具备自由臂3D,静态3D功能。

*1.19、多种三维显示模式,包括:

表面成像模式(多平面成像、4D实时成像);

骨骼成像模式;

感兴趣区域立体正交成像(轮廓成像、解剖成像);

透明成像模式(最大模式、最小模式)

1.20、曲线取样成像技术,曲线或直线切割3D平面。

1.21、对3D/4D图像具有“魔术剪”功能,可随意切除3D组织或伪像。

1.22、容积对比成像技术,对容积数据进行多切面采集和处理,有效地的抑制噪音,极大提高A、C平面的对比分辨率。所有容积探头均支持此技术。

1.23、正交断层成像技术:用于3D/4D的容积数据,能实时同屏显示至少5个相互交叉平面的图像,交叉角度可实时任意调节,观察感兴趣区的空间位置和内部结构,适合产前系统筛查、疑难病例会诊和科研教学。

1.24、平行断层成像技术:可实时多幅平行断层的超声图像,每个断层间隔≤0.5mm。

1.25、自动轮廓识别技术成像,可对任意形状体积进行显示计算分析。

1.26、组织弹性成像技术,根据不同组织弹性差别,完成彩色编码成像,并可以多种成像模式显示,具备实时纠错反馈功能。

1.27、数据连通可有多种选择:大容量内置硬盘存储、多USB接口输出、DVD光盘刻录、BLUETOOTH 蓝牙连接输出、无线传输和有线网络DICOM数据传输等。

2、二维成像主要参数:

2.1、二维成像灰阶≥256

2.2、扫描线密度≥512超声线。

*2.3、最大扫描深度≥42cm(附图)

2.4、增益调节: STC分段≥8,B/M均可独立调节。

2.5、发射声束聚焦:发射≥8段。

2.6、成像速度:全视野18cm时,相控阵探头帧速≥70帧/秒。凸阵探头帧速≥50帧/秒。

2.7、回放重现:灰阶图像回放≥2048幅, 电影回放≥60秒。

2.8、扫查图像实时及冻结高分辨率放大功能,图像放大时不影响帧频。

3、频谱多普勒:

3.1、显示方式:脉冲、连续、高脉冲重复频率。

3.2、最大测量速度:PWD≥±7.6m/s, CWD≥18m/s.

3.3、最低测量速度:PW≤1.0mm/s(非噪声信号)

3.4、取样宽度及位置:0.5-24mm逐节调节

3.5、滤波器:高通,低通。并具多极可调。

3.6、零移位:≥6级。

3.7、显示控制:反转显示(左右,上下),零移位,B-刷新(手控,时间,ECG同步),D扩展,B/D扩展,局放及移位。

3.8、电影回放:≥80秒

4、彩色多普勒:

4.1、显示方式:速度方差显示、能量显示,速度显示、方差显示。

4.2、二维/彩色血流/频谱多谱勒实时三同步。

4.3、彩色显示速度:最低血流速度≤5mm/s(非噪声信号)。

4.4、扇形扫描角度10-90度。

4.5、彩色显示帧频:全视野18cm时,相控阵探头帧速≥20帧/秒。凸阵探头帧速≥12帧/秒。

4.6、显示取样框调整:线阵扫描感兴趣图像范围:±21度。

4.7、显示控制:零位移动分级可调,黑/白与彩色比较,彩色对比。

4.8、彩色增强功能:彩色多普勒能量图,方向能量图等。

5、超声功率输出调节:B/M/PW/CW/CFM输出功率可调

6、测量功能:

6.1、一般测量(距离,面积,周长,容积,角度等);

6.2、产科测量与分析软件;

6.3、外周血管测量与分析软件;

6.4、心脏功能测量与分析软件;

6.5、多普勒血流测量与分析软件。

7、一体化图像存档与病案管理功能:

7.1、可实时动态捕获/存贮超声图像,动态连续采集,实现病人静态和动态图像的存储,管理及回放。

7.2、可调节动态图像压缩比。

7.3、动态及静态图像以BMP,JPG,AVI,DICOM等多种文件格式储存。

7.4、主机硬盘容量≥500G;4个USB2.O接口;可连接DICOM3.0。

8、探头配置要求:

8.1、超宽频或宽频+变频探头;采用各自最新技术及材料制造;中心频率≥5种,谐波中心频率≥5种;二维图像及多普勒可选不同频率;所配探头可支持谐波及造影功能;

*8.2、主机探头接口:4+1CW

*8.3、腹部电子凸阵:超声频率:1-8MH z

8.4、小器官高频:超声频率:4-13MHz

8.5、心脏相控阵:超声频率:1-4MHz

*8.6、凸阵容积探头:超声频率:1-8MHz

*8.7、阴道/直肠两用探头:超声频率:3-9MHZ。

9、信号输入/输出:

9.1、输入信号:VCR、外部复合视频或SVHS

9.2、输出信号:RGB、彩色视频、SVHS、内置以太网、RS232接口

9.3、参考信号:心电、心音、脉搏波、心电触发

9.4、品牌工作站

9.5、UPS稳压电源

10、其它:

10.1、为保证设备正常运行,卖方应在中国境内设置备件库,存入所有必须的备件,并保证10年以上的供应期

10.2、投标人(制造商或销售商)需在中国大陆地区设有售后服务机构和设施,并配备受过专业培训的售后服务人员。

胎心音监护仪的使用及监护常识精编版

胎心音监护仪的使用及 监护常识 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

超生多普勒胎音仪 超声多普勒胎音仪(胎心仪)(便携数显) 品牌:长兴DS120A便携式多普勒胎心仪 多普勒胎心仪 使用方法: 胎心监护仪能让您通道最真实的声音,医生用多谱勒胎儿监测仪,会带来人工噪声,而格朗胎心监护仪采用了安全的贝尔式听诊器 原理,能使您倾听到胎儿最真实自然的声音。 1、请使用高质量的电池,旧的电池会影响到使用的效果。

2、最佳倾听的时间是在饭后3-4小时且室内比较安静的时候。 3、监护仪的探测头需直接放置在皮肤上,开始倾听时,建议将探测头直接放在您的胃部,建议您从肚脐的右下方两三寸的地方开始, 软后按住启动按钮,需要是可以缓慢移动探测,以便得到最佳的效果,胎儿所处的位置,也会影响倾听的效果。 4、胎儿的心跳听起来,和您的心跳是不一样,胎儿的心跳一般每分钟为:120-160次左右,听起来就像快速柔软的击鼓声,而您的 心跳一般维持在每分钟100次左右,所以,请您耐心倾听,一般都能听到胎儿的声音的。 提示: 妈妈的心跳声音对新生儿有着强烈的安抚的作用,因为,您可以在胎儿出生前录下自己的心跳的声音,在胎儿出生后,把录得的胎 心声音放给新生儿听(我们建议您录制30分钟)。 胎儿监护仪使用注意事项 1、胎儿监护仪器具有很强的放大功能,可听取胎儿发出的声音,为保护您的耳朵及避免产生刺耳的声音,在把听筒放在身上之前,您 不要启动开关按钮。

2、胎儿和您的身体会发出不同的声音,在倾听时,您可以适当的增加或者降低音量来提高倾听的效果. 3、胎儿的心跳一般很微弱,在妊娠前期,可能难以倾听到,这需要耐心和仔细的寻找倾听胎心的最佳位置。 胎儿的心跳声音大小和位置有很大的关系。有些时候听的到有些时候听不到这是因为胎儿可能移动了体位的原因。 胎心监护仪使用须知 担心胎儿健康,许多准妈妈将市面上出售的多普勒胎心仪买回家,频繁听胎心,察觉到一点异常便往医院跑。专家认为,其实孕妇没必要过多、过频地听胎心,来增加不必要的心理负担。虽然胎心率每分钟120~160次为正常,但有的孕妇血氧储备能力好,胎心率会暂时升高然后再恢复正常,这是胎儿在神经系统发育过程中的正常反应。 有的孕妇看到胎心率不在正常范围,便会不自觉的紧张,殊不知紧张又会引起胎儿躁动,导致胎心率上升,如此恶性循环,还会导致胎儿宫内缺氧。但是对于自身身体状况不太好的准妈妈,希望通过胎心仪随时了解自己的健康状况。 胎心率的变化在以下三个时段最为明显:

多普勒雷达原理

汽笛声变调的启示--多普勒雷达原理 1842年一天,奥地利数学家多普勒路过铁路交叉处,恰逢一列火车从他身 旁驰过,他发现火车由远而近时汽笛声变响,音调变尖(注:应为“汽笛声的音频频率变高”);而火车由近而远时汽笛声变弱,音调变低(应为“汽笛声的音频频率降低了”)。他对这种现象感到极大兴趣,并进行了研究。发现这是由于振源与观察者之间存在着相对运动,使观察者听到的声音频率不同于振源频率的缘故,称为频移现象。因为这是多普勒首先提出来的,所以称为多普勒效应。 由于缺少实验设备,多普勒当时没有用实验进行验证。几年后有人请一队小号手在平板车上演奏,再请训练有素的音乐家用耳朵来辨别音调的变化,验证了该效应。 为了理解这一现象,需要考察火车以恒定速度驶近时,汽笛发出的声波在传播过程中表现出的是声波波长缩短,好像波被“压缩”了。因此,在一定时间间隔内传播的波数就增加了,这就是观察者为什么会感受到声调变高的原因;相反,当火车驶向远方时,声波的波长变大,好像波被“拉伸”了。因此,汽笛声听起来就显得低沉。 用科学语言来说,就是在一个物体发出一个信号时,当这个物体和接收者之间有相对运动时,虽然物体发出的信号频率固定不变,但接收者所接收到的信号频率相对于物体发出的信号频率出现了差异。多普勒效应也可以用波在介质中传播的衰减理论解释,波在介质中传播,会出现频散现象,随距离增加,高频向低频移动。 多普勒效应不仅适用于声波,它也适用于所有类型的波,包括电磁波。 多普勒效应被发现以后,直到1930年左右,才开始应用于电磁波领域中。常见的一种应用是医生检查就诊人用的“彩超”,就是利用了声波的多普勒效应。简单地说,“彩超”就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒。超声振荡器产生一种高频的等幅超声信号,向人体心血管器官发射,当超声波束遇到运动的脏器和血管时,便产生多普勒效应,反射信号为换能器所接受,根据反射波与发射波的频率差可以求出血流速度,根据反射波的频率是增大还是减小判定血流方向。 20世纪40年代中期,也就是多普勒发现这种现象之后大约100年,人们才将多普勒效应应用于雷达上。多普勒雷达就是利用多普勒效应进行定位,测速,测距等的雷达。当雷达发射一固定频率的脉冲波对空扫描时,如遇到活动目标,回波的频率与发射波的频率出现频率差(称为多普勒频率),根据多普勒频率的大小,可测出目标对雷达的径向相对运动速度;根据发射脉冲和接收的时间差,可以测出目标的距离。20世纪70年代以来,随着大规模集成电路和数字处理技术的发展,多普勒雷达广泛用于机载预警、导航、导弹制导、卫星跟踪、战场侦察、靶场测量、武器火控和气象探测等方面,成为重要的军事装备以及科学研究、业务应用装置。 多普勒天气雷达,是以多普勒效应为基础,当大气中云雨等目标物相对于雷达发射信号波有运动时,通过测定接收到的回波信号与发射信号之间的频率差异就能够解译出所需的信息。它与过去常规天气雷达仅仅接收云雨目标物对雷达发射电磁波的反射回波进了一大步。这种多普勒天气雷达的工作波长一般为5~10厘米,除了能起到常规天气雷达通过回波测定云雨目标物空间位置、强弱分布、垂直结构等作用,它的重大改进在于利用多普勒效应可以测定降水粒子的运

多普勒技术参数

技术参数 1、主要技术规格及系统概述: *1.1、≥19英寸高分辨、高亮度、无闪烁、彩色液晶监视器,自由臂,可任意旋转抬升,操作面板具有独立的液晶触摸屏。 1.2、全数字化超声平台,全数字多路波束形成器,可变孔径及动态变迹A/D 16bit。 1.3、数字化二维灰阶成像单元及M型显像单元。 1.4、数字化彩色多普勒单元, 方向性彩色多普勒能量图。 1.5、数字化频谱多普勒显示及分析技术(包含实时自动包络频谱测量与分析)。 1.6、组织谐波成像技术、造影谐波成像技术。 1.7、自适应图像处理技术,自动优化整幅图像,提高组织界面和边界回声,支持二维,彩色和多普勒。 1.8、脉冲编码群发射接收技术,根据不同检查深度,均衡发射脉冲频率,提高穿透性。 1.9、智能图像斑点噪声抑制技术。 1.10、智能图像扫描技术,作用于2D及Doppler,单键操作, 可自动调节增益,标尺等参数。 *1.11、实时多声束空间复合成像技术,作用于探头发射及接收,多角度可调,可结合多种成像模式使用于高频及腹部探头。 1.12、高密度血流显示,提高小血管彩色空间分辨率。 *1.13、组织多普勒成像技术组件(具有多种成像模式)。解剖M型技术组件(具有独立三线360度任意调节),可应用于心脏和腹部探头。 1.14、梯形扩展成像技术。 1.15、二维声束偏转技术-改变超声声束的偏转方向。 1.16、宽景成像技术,包括灰阶和彩色能量图,配备缩放功能和测量计算。 1.17、胎儿重量指数评估。 1.18、具备3D/4D成像技术,实时立体3D扫描,并具备自由臂3D,静态3D功能。 *1.19、多种三维显示模式,包括: 表面成像模式(多平面成像、4D实时成像); 骨骼成像模式; 感兴趣区域立体正交成像(轮廓成像、解剖成像); 透明成像模式(最大模式、最小模式) 1.20、曲线取样成像技术,曲线或直线切割3D平面。 1.21、对3D/4D图像具有“魔术剪”功能,可随意切除3D组织或伪像。 1.22、容积对比成像技术,对容积数据进行多切面采集和处理,有效地的抑制噪音,极大提高A、C平面的对比分辨率。所有容积探头均支持此技术。 1.23、正交断层成像技术:用于3D/4D的容积数据,能实时同屏显示至少5个相互交叉平面的图像,交叉角度可实时任意调节,观察感兴趣区的空间位置和内部结构,适合产前系统筛查、疑难病例会诊和科研教学。 1.24、平行断层成像技术:可实时多幅平行断层的超声图像,每个断层间隔≤0.5mm。 1.25、自动轮廓识别技术成像,可对任意形状体积进行显示计算分析。 1.26、组织弹性成像技术,根据不同组织弹性差别,完成彩色编码成像,并可以多种成像模式显示,具备实时纠错反馈功能。 1.27、数据连通可有多种选择:大容量内置硬盘存储、多USB接口输出、DVD光盘刻录、BLUETOOTH 蓝牙连接输出、无线传输和有线网络DICOM数据传输等。 2、二维成像主要参数: 2.1、二维成像灰阶≥256

脉冲多普勒雷达的总结

脉冲多普勒雷达的总结 1、 适用范围 脉冲多普勒(PD )雷达是在动目标显示雷达基础上发展起来的一种新型雷达体制。这种雷达具有脉冲雷达的距离分辨力和连续波雷达的速度分辨力,有更强的抑制杂波的能力,因而能在较强的杂波背景中分辨出动目标回波。 2、 PD 雷达的定义及其特征 (1) 定义:PD 雷达是一种利用多普勒效应检测目标信息的脉冲雷达。 (2) 特征:①具有足够高的脉冲重复频率(简称PRF ),以致不论杂波或所观 测到的目标都没有速度模糊。 ②能实现对脉冲串频谱单根谱线的多普勒滤波,即频域滤波。 ③PRF 很高,通常对所观测的目标产生距离模糊。 3、 PD 雷达的分类 图1 PD 雷达的分类图 ① MTI 雷达(低PRF ):测距清晰,测速模糊 ② PD 雷达(中PRF ):测距模糊,测速模糊,是机载雷达的最佳波形选择 ③ PD 雷达(高PRF ):测距模糊,测速清晰 4、 机载下视PD 雷达的杂波谱分析 机载下视PD 雷达的地面杂波是由主瓣杂波、旁瓣杂波和高度线杂波所组成的。 表 1

5、PRF的选择 (1)高、中、低脉冲重复频率的选择 ①机载雷达在没有地杂波背景干扰的仰视情况下,通常采用低PRF加脉冲压缩。 ②迎面攻击时高PRF优于中PRF。尾随时,在低空,中PRF优于高PRF ;在高空,高PRF优于中PRF。 ③交替使用中、高PRF的方法,或者再加上在下视时采用低PRF的方法,并在低、中PRF时配合采用脉冲压缩技术,将是在所有工作条件下得到远距离探测性能的最有效的方法。 (2)高PRF时重复频率的选择 ①使迎面目标谱线不落人旁瓣杂波区中: ②为了识别迎面和离去的目标: A、当接收机单边带滤波器对主瓣杂波频率固定时: B、当接收机单边带滤波器相对发射频率是固定时: 注:单边带滤波器的通带范围应从,单边带滤波器的中心频率是固定的,但偏离应为。6、PD雷达的信号处理系统 PD雷达的信号处理系统主要由单边带滤波器、主瓣杂波抑制滤波器、零多普勒频率抑制滤波器、多普勒滤波器组、检波积累、转换器和门限等部分组成,下面总结各组成部分的特点及其实现方法。 (1)单边带滤波器 特点:带宽近似等于脉冲重复频率fr, 一般设置在中频; 从回波频谱中只滤出单根谱线;

(一体)多普勒胎心仪说明书

多普勒胎率仪 使 用 说 明 书 前言 注意 徐州市永康电子科技有限公司不作任何形式的担保,包括(但不限于)为某一特定目的对其提出的适销性与适合性的默示担保。徐州市永康电子科技有限公司对于本资料所包含的错误,或由于本手册的提供,实际表现和使用所造成的偶发或间接损害不承担责任。本手册包含受版权法保护的专有资料。版权所有,未经徐州市永康电子科技有限公司事先书面同意,不得对本手册的任何部分进行照相复制、复印或翻译成其它语言。手册中所含有的内容可以不予通知做出变更。 制造商的责任 徐州市永康电子科技有限公司仅在下列情况下对认为应对仪器的客观存在安全性、可靠性能负责,即:装配操作和维修均由徐州市永康电子科技有限公司认可的人员进行,仪器按照操作指导进行使用。 此仪器的预期用途是临床应用,不能用于治疗。如果胎心率结果不可信,请立即使用其它方法,例如使用听诊器进行验证。 本说明书的标注说明 本说明书的标注说明

第1章安全指南 1.1使用安全说明 为避免可能受到的伤害,请在操作本仪器时一定要遵守如下使用安全说明。 1.5米)。 造成污染。 -----确保本仪器原使用环境不受较强的电磁干扰源,例如X机、微波多功能治疗仪等设备的干扰。 -检查设备有无机械和功能上的损坏。 -检查安全相关的标签是否容易辨认。 -验证设备功能是否和手册上描述的一致。

第2章多普勒胎心仪简介 2.1概述 多普勒胎心仪采用超声多普勒原理从孕妇腹部获取胎儿心脏运动信息,将信号加以放大并从耳机输出,通过计算得到胎心率数值。 2.2预期用途 本仪器适用于医院、诊所及家庭用户听取孕妇体内胎心音,并得到胎儿心跳的数值,提供临床诊断参考。 2.3产品分类 A.按中国医疗器械管理分类 属于6823医用超声仪器及有关设备中的序号3超声母婴监护设备,管理类别为II类。 B.按电击防护分类 属于内部电池,BF型。 C.按对有害进液的防护程度分类 进液等级为应为IP22 D.按有易燃麻醉气与空气的混合气或与氧或氧化亚氮的混合气情况下使用时的安全程度分类 不能在有易燃麻醉气与空气的混合气或与氧或氧化亚氮的混合气情况下使用。 2.4禁忌症:暂未发现 2.5产品结构 2.5.1产品组成 本仪器由主机和外接的耳机组成。 2.5.2产品尺寸以及重量 尺寸:117(L)×57(W)×35(H)mm 重量:净重约80g(包括电池)。 2.6性能要求 2.6.1工作环境 温度:+5℃~+40℃ 湿度:30%~80% 大气压力:60kPa~110kPa 2.6.2运输和存储环境 包装后的仪器,应储存在温度-20℃~+55℃ 相对湿度10%~93%(无凝露) 大气压力50kPa~110kPa无腐蚀性气体和通风良好的室内。 2.6.3主要参数 2.6. 3.1超声工作频率 标称声工作频率:2.0MHz或2.5MHz(详见探头标签) 声工作频率与标称声工作频率的偏差小于±5% 2.6. 3.2胎心率 测量范围:50~240bpm 2.6. 3.3综合灵敏度 距离探头表面200mm处综合灵敏度:>90dB 2.6. 3.4空间峰值时间峰值声压P(MPa) 峰值负声压:P_<1MPa 空间峰值时间峰值声压:<0.2MPa 2.6. 3.5声输出功率 超声输出功率:<40mW 2.6. 3.6超声换能器敏感元件的有效面积 超声换能器敏感元件的有效面积:157mm2±10% 2.6. 3.8工作模式:连续波 2.6. 3.9使用年限3年 2.7型号功能 产品型号为YK-90A,B,C 产品共有六种颜色分别是粉色,紫色,蓝色,灰色,绿色,白色 2.8标识与符号 ——BF型应用部分

超声试题集(第七章 彩色多普勒技术)

超声试题集(第七章彩色多普勒技术) 时间:2008-04-25 1、探头选择不当引起多普勒血流信号过低(伪像),以下哪项不对?( d ) A、显示乳腺癌或甲状腺肿物内彩色血流信号并测速,选择7.5MHz的线阵探头。 B、显示人肝内门静脉彩色血流信号,可采用3-3.5MHz凸阵探头。 C、显示心脏高速血流信号,选用2.5-3.5MHz探头。 D、显示大血管高速血流信号,选用7.5MHz线阵探头。 E、显示颈总动脉血流信号,选用7.5MHz线阵探头。 2、角度依赖性血流信号减少伪像是指由于CDFI的显示有明显的角度依赖性(cosθ900=0)。因此在显示诸如主动脉血流时,应尽可能使探头声束与血流方向怎样,或使θ<多少,否则易产生少血流或无血流信号的假象?( a ) A、平行或<60º B、平行或<90º C、垂直或<60º D、垂直或<90º E、与角度无关 3、彩色多普勒能量图是以超声多普勒反射回声的( c )进行成像的? A、频率 B、频移 C、振幅 D、波长 E、速度 4、以下关于滤波器的论述,哪些是正确的?( a ) A、低通滤波器可以显示低速血流 B、低通滤波器可以显示高速血流 C、高通滤波器可以显示低速血流 D、高通滤波器既可以显示低速血流,又可以显示高速血流 E、低通滤波器既可以显示低速血流,又可以显示高速血流 5、用低速范围的速度标尺检查高速血流会造成( a )。 A、彩色血流色彩混叠 B、多普勒频谱速度偏低 C、多普勒频谱速度偏高 D、彩色血流信号减少 E、无法显示多普勒频谱 6、多普勒提取彩色血流信号的取样容积(即采样线密度)过大,会导致( e )。 A、彩色血流的敏感性增加 B、彩色噪声增加 C、彩色外溢 D、彩色显像的实时性降低 E、以上都正确 7、以下关于彩色信号闪烁的论述哪个是正确的?( a ) A、选择较高速度标尺可以减少彩色血流的闪烁 B、选择较高速度标尺可以增加彩色血流的闪烁 C、选择较低速度标尺可以减少彩色血流的闪烁 D、选择高速度标尺则对彩色血流的闪烁无影响 E、选择低速度标尺则对彩色血流的闪烁无影响 8、彩色信号闪烁干扰来源于( b )。 A、高频运动信号(如:房颤、室颤) B、低频运动信号(如:呼吸及腹肌的运动等) C、与运动的频率无关 D、探头的移动 E、不同角度的图像切面

多普勒效应 实验报告

大连理工大学 大 学 物 理 实 验 报 告 院(系) 专业 班级 姓 名 学号 实验台号 实验时间 年 月 日,第 周,星期 第 节 实验名称 多普勒效应及声速的测试与应用 教师评语 实验目的与要求: 1. 加深对多普勒效应的了解 2. 测量空气中声音的传播速度及物体的运动速度 主要仪器设备: DH-DPL 多普勒效应及声速综合测试仪,示波器 其中, DH-DPL 多普勒效应及声速综合测试仪由实验仪、智能运动控制系统和测试架三个部份组成。 实验原理和内容: 1、 声波的多普勒效应 实际的声波传播多处于三维的状态下, 先只考虑其中的一维(x 方向)以简化其处理过程。 设声源在原点,声源振动频率为f ,接收点在x 0,运动和传播都在x 轴向上, 则可以得到声源和接收点没有相对运动时的振动位移表达式: ???? ? ?-=000cos x c t p p ωω , 其中00x c ω-为距离差引起的相位角的滞后项, 0c 为声速。 然后分多种情况考虑多普勒效应的发生: 1.1 声源运动速度为S V ,介质和接收点不动 假设声源在移动时只发出一个脉冲波, 在t 时刻接收器收到该脉冲波, 则可以算出从零时刻到声源发出该脉冲波时, 声源移动的距离为)(0c x t V S -, 而该时刻声源和接收器的实际距离为 )(00c x t V x x S --=, 若令S M =S V /0c (声源运动的马赫数), 声源向接收点运动时S V (或S M )

为正, 反之为负(以下各个马赫数的处理方法相同, 均以相互靠近的运动时记为正)。 则距离表达式变为)1/()(0S S M t V x x --=, 代回到波函数的普适表达式中, 得到变化的表达式: ????? ????? ? ?--=0001cos c x t M p p S ω 可见接收器接收到的频率变为原来的 S M 11 -, 即: 1.2 根据同样的计算法, 通过计算脉冲波发出时的实际位移并代换普适表达式中的初始位移量, 便可以得到声源、介质不动,接收器运动速度为r V 时, 接收器接收到的频率为 1.3介质不动,声源运动速度为S V ,接收器运动速度为r V ,可得接收器接收到的频率为 1.4 介质运动。 同样介质的运动会改变声波从源向接收点传播的实际表观速度(真实声速并没有发生变化), 导致计算收发声时的实时位移量变为t V x x m -=0, 通过同样的计算法, 可以得到此状态下接收器收到的频率为(以介质向接收器运动时, 马赫数记为正) 另外, 当声源和介质以相同的速度和方向运动时, 接收器收到的频率不变(从定性的分析即可得到这一点结论)。 本实验重点研究第二种情况, 即声源和介质不动, 接收器运动。 设接收器运动速度为r V ,根据1.2 式可知,改变r V 就可得到不同的r f ,从而验证了多普勒效应。另外,若已知r V 、f ,并测出r f ,则可算出声速0c ,可将用多普勒频移测得的声速值与用时差法测得的声速作比较。若将仪器的超声

如何理解多普勒效应的频率变化

如何理解多普勒效应的频率变化 吴志山 江苏省南通第一中学 226001 “多普勒效应”是新教材的内容,许多参考资料介绍多普勒现象时均用的“火车事例”:“当我们站在火车站的站台上,火车拉响汽笛急驶而过时会有两种截然不同的感受。当火车朝我们开来时,汽笛声调变高——频率增大;当火车离我们而去时,汽笛声调变低——频率减小。”众所周知,这是个典型的多普勒效应事例,声音频率的变化是由于发声物体相对于接受声音的观察者运动时,使观察者接收到的声音频率发生了变化。但如何来理解这个频率的变化呢?是不是象一些参考资料所说的那样,音调在不断变高(低)? 再如该部分内容的一条典型习题:当我们站在火车站的站台上,火车拉响汽笛进站时,我们听到的音调 ( ) A.变高 B.不变 C.变低 D.不知声速与车速无法判断。 许多资料的参考答案是A 。真的是变高吗?下面就该问题作一些定量的分析。 为了简单起见,假定波源和观察者在同一直线上运动.同时假设波源相对于媒质的运动速度为v s ,向着观察者为正,背着观察者为负;观察者相对于媒质的运动速度为v R .向着波源为正,背着波源为负;波源的频率为f .观察者接收到的频率为f ’;波在媒质中的传播速度为v .当然应该注意到波在媒质中的传播速度决定于媒质本身的性质,与波源的运动与否无关,也与观察者的运动与否无关,这是讨论多普勒效应的出发点.下面分几种情况讨论. 1.波源不动(v s =0),观察者相对于媒质运动(设朝波源运动v R >0) 由于波源不动,从波源发出的两个相邻的波面之间的距离保持 不变,因此波长不变.但是观察者相对介质以速率v R 朝波源运动,所以他由原来每隔T v λ =接收到一个波面变成每隔R T v v λ '=+就接 收到一个波面,即他观察到的波的频率为R v v f λ+'= ;又由 /v f λ=得:R v v f f v +'= ① 不难得出:朝波源运动时f f '>;背离波源运动(v R <0)时f f '<。 2.观察者不动(v R =0),波源相对于媒质运动(设朝观察者运动v s >0) 由于波源的运动,靠近观察者一侧波长变小,如图2,观察者观测到的波长()s s v T v v T λλ'=-=-;又v 不变,易得's v v f f v v λ'==- ② 不难得出:波源朝观察者运动时f f '>;波源背离观察者运动(v s <0)时f f '<。 3.观察者和波源都相对于媒质运动

彩色多普勒超声诊断系统主要技术要求和规格

一、主要技术规格及系统功能需求: 1、系统性能包括: 1.1高分辨率二维灰阶成像单元 1.2彩色多普勒成像单元 1.3频谱多普勒成像单元 1.4能量多普勒成像单元 1.5方向能量多普勒成像单元 1.6组织谐波成像单元 1.7静态三维成像单元 1.8复合成像单元 1.9宽景成像单元 1.10全方位M型成像(≥3条取样线) 1.11彩色组织多普勒成像单元(TDI) 1.12μ-Scan成像技术 1.13彩色M型 1.14线阵探头独立偏转成像技术 2、测量和分析 2.1一般测量: 包括距离、面积、周长、容积、角度、时间、斜率、心率、流速、压力、流速比等

2.2产科测量软件: 具有13种胎儿体重算法,生长曲线显示,胎儿超声心动图计测量,5种妇产科报告; 3、4胞胎对比测量分析; 2.3心脏功能测量与分析,自动分析TEI指数,心脏报告可编辑,PISA测量自动分析 2.4血管血流测量与分析 2.5在彩色多普勒的模式下,具备血流量测量和分析功能 2.6小器官测量与分析 2.7泌尿科测量与分析 2.8矫形外科测量与分析 2.9自定义注释: 包括插入、删除、编辑、保存等 3.输入/输出信号: 输入: 具备数字信号接口。输出: 复合视频、RGB彩色视频、S-视频,USB 4.连通性: 医学数字图像和通信DICOM 3.0接口部件。 5.图像管理与记录装置:

硬盘、DVD-R光盘存储 6.超声图像存档与病案管理功能: 在主机中完成病人静态图像和动态图像的存储、管理及回放存储: 可进行硬盘、DVD-R的静态及动态图像的存储 7.产品安全性能: 7.1电气安全: 符合CE要求(提供相关检测机构检测报告和CE证书) 7.2声输出安全: 系统具备声学输出功率、机械指数、热指数显示* 7.3腔内、介入探头符合IEC601-2-37Edition 2.02007-08标准的要求,具备表面温度监控显示技术(提供证明图片) 一、技术参数与要求: 1.系统通用功能 1.1彩色监视器: ≥15吋高分辨率彩色LCD监视器,无闪烁,不间断逐行扫描,可上下左右任意旋转 1.2探头接口: 零插拔力金属体连接器,有效激活相互通用接口≥3个 2.探头规格 2.1超宽频带探头,频率范围 2.0-

多普勒谱线展宽

2. 多普勒谱线展宽 谱线展宽主要有自然展宽、碰撞展宽和多普勒展宽。多普勒展宽直接于气体分子速度分布律有关,这一效应首先被里普奇(Lippich )在1870年提出,瑞利经过多年研究得到定量公式。下面就导出多普勒谱线型函数。 假设发出激光的原子静止时其发光频率为0υ,当原子以x v 的速度沿x 轴向“接受器”运动时,由于多普勒效应使得“接受器”收到的频率为: ?? ? ??+≈-= c c x x υυυυυ1100 (14) 由于不同原子的x v 不同,所以“接受器”收到的是不同频率的光,使得激光谱线以0υ为中心被展宽。由麦克斯韦速度分量分布律可以得到,速度x 分量在x v — x x dv v +的分子数比率为: ()x kT mv x x M dv e kT m dv v f x 2212 2-??? ??=π (15) 令()υg 代表其辐射频率落在υ附近单位频率间隔内的发光原子数比率,则有 ()()x x M dv v f d g =υυ ()υg 与辐射强度()υI 成正比。将c v x 00υυυ-=和υυd c dv x 0=代入(15)式,可得 ()()()υπυυυυυυd e kT m c d g kT mc 20 2 0222--= 式中()υg 就是多普勒展宽的线型函数。 下面看一个例子。 例1:试由来自星体的光谱线或多普勒宽度确定星体的温度。 解: 静止原子由激发态回到基态发出的光波的频率0ν决定于两个态的能级差:E h ?=0ν,h 为普朗克常数。由于原子在运动,因而发射出来的光的频率不再是0ν而是一个分布,也就是谱线增宽了。一个以速度v 运动的原子,沿x 轴发射的光的频率ν与0ν及x v 的关系为 )1(0c v x -=νν, x v c =-)(00ννν 式中c 为光速。横向产生的多普勒效应比纵向小得多而可以忽略。由于在νννd +→之间的光强ννd I 与速度分量在x x x dv v v +→之间的原子数目X dN 成正比,即 x v CdN dv I =

多普勒胎心仪的物理原理

多普勒胎心仪的物理原理 超生检查是利用超声波的物理特性(如方向性、反射、衰减、分辨力、穿透力等)和人体组织结构的声学特点密切结合的一种物理学检查方法。 超声是振动频率很高,超过人耳听觉上限的声波,利用它的物理特性,向人体器官组织内部发射并接收其回声信号即可进行检查,从而帮助诊断与治疗。声波是一种物理因素,一种能量,存在一个安全剂量的问题。 超声对人体或胎儿有害还是无害,关键在于超声的剂量,也叫阈值安全剂量。就是说,当使用的超声剂量小于这个值时,它是无害的,反之大于这个值时,则可能会产生有害的效应或损伤。就象人接触220V 的电压会触电,但对电池等低压电源则不会有任何不良反应。 对于传统的B 超,美国FDA(食品药物管理局)曾经实行声输出专项限制为720mw/cm2,现在这一标准更为放开。在我国的国家标准“医用超声诊断设备声输出公布要求GB16846 -1997”规定“只要低于某一声输出水平,则制造商不必提供技术数据,选定这组数据的基础是将产生热或空化现象生物危害的可能性小到可忽略不计。设备免于公布条件:对空间峰值的时间平均声强的免公布水平为100MW/C M2”。多普勒胎心仪所用的也是超声原理,但其声强远小于普通的 B 超设备。国际超声医学界有一个ALARA 原则,就是“以尽可能低的声输出获得所需要的信息”。泰医多普勒胎心仪在设计上更注重了这一点,其实测功率< 1 mW/CM2,标称功率< 4.5 mW/CM2。

超声诊断在孕期保健中是不可替代的,长期以来被认为是产科领域较为理想的简单、可靠、无痛、无创伤、无辐射、安全的检查诊断方法。一般情况下,在妇产科应用超声,对胚胎和胎儿有否潜在的危害的问题,国内外均作了大量的研究,证实不会招致胎儿畸形,诊断性超声为患者带来的益处要远大于其带来的相应风险。虽然多普勒胎心仪功能上可供妊娠11-15 周孕妇对胎儿进行自我监护。但孕早期监护的临床意义不如妊娠中,晚期的显著。另外妊早期的胎儿处于器官分化阶段,要严格把握使用指征。所以,如无明确指征,妊娠15周前不建议进行自我监护。对于孕15-28 周以后的孕妇,几十年来国外类似产品的应用经验证明每天3 次,每次1 分钟的监护是安全的。对于孕28 周以后的孕妇,胎儿分化完全,可以加长监护的时间和次数。

如何理解多普勒效应的频率变化

如何理解多普勒效应的频率变化 吴志山江苏省南通第一中学 226001 “多普勒效应”是新教材的内容,许多参考资料介绍多普勒现象时均用的“火车事 例”:“当我们站在火车站的站台上,火车拉响汽笛急驶而过时会有两种截然不同的感受。 当火车朝我们开来时,汽笛声调变高 一一频率增大;当火车离我们而去时,汽笛声调变 低一一频率减小。”众所周知,这是个典型的多普勒效应事例,声音频率的变化是由于 发声物体相对于接受声音的观察者运动时,使观察者接收到的声音频率发生了变化。但 如何来理解这个频率的变化呢?是不是象一些参考资料所说的那样,音调在不断变高 (低)? 再如该部分内容的一条典型习题:当我们站在火车站的站台上,火车拉响汽笛进站 时,我们听到的音调 ()A.变高 B.不变C.变低D.不知声速与车速无法判断。 许多资料的参考答案是 A 。真的是变高吗?下面就该问题作一些定量的分析。 为了简单起见,假定波源和观察者在同一直线上运动?同时假设波源相对于媒质的 运动速度为V s,向着观察者为正,背着观察者为负;观察者相对于媒质的运动速度为 V R .向 着波源为正,背着波源为负;波源的频率为f .观察者接收到的频率为f '波在媒质中的 传播速度为V .当然应该注意到波在媒质中的传播速度决定于媒质本身的性质,与波源 的运动与否无关,也与观察者的运动与否无关,这是讨论多普勒效应的岀发点?下面分 几种情况讨论. 1.波源不动(V s =0),观察者相对于媒质运动(设朝波源运动VR >0) 由于波源不动,从波源发出的两个相邻的波面之间的距离保持 不变,因此波 长不变?但是观察者相对介质以速率 V R 朝波源运动, 所以他由原来每隔 T ='接收到一个波面变成每隔 T'=—— 就接 V V V R 收到一个波面,即他观察到的波的频率为f =V V R ;又由 '-V/ f 得: f = ~V R f ① V 不难得出:朝波源运动时 f ■ ? f ;背离波源运动(V R <0 )时「::: f 2?观察者不动(VR =0),波源相对于媒质运动(设朝观察者运动V s >0) 由于波源的运动,靠近观察者一侧波长变小, 如 图 2 , 观察者观测到的波长 '—'_v s T = (V - v s )T ;又 V 不变,易得 不难得出:波源朝观察者运动时 f ? f ;波源背离观察者运动(v s <0)时f ^ ::: f 3?观察者和波源都相对于媒质运动 图一 V V -V s

多普勒频移

多普勒频移 当移动台以恒定的速率沿某一方向移动时,由于传播路程差的原因,会造成相位和频率的变化,通常将这种变化称为多普勒频移。 多普勒效应造成的发射和接收的频率之差称为多普勒频移。它揭示了波的属性在运动中发生变化的规律。 英文名称:Doppler Shift ,多普勒效应是为纪念克里斯琴·多普勒·约翰(Doppler, Christian Johann)而命名的,他于1842年首先提出了这一理论。主要内容为:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift)。多普勒频移,当运动在波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift)。 定义 主要内容为:物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高(蓝移blue shift)。多普勒频移,当运动在波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift)。 概述 多普勒频移,当运动在波源后面时,会产生相反的效应。波长变得较长,频率变得较低(红移red shift)。波源的速度越高,所产生的效应越大。根据光波红(蓝)移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度 当火车迎面驶来时,鸣笛声的波长被压缩,频率变高,因而声音听起来尖利刺耳。当火车远离时,声音波长就被拉长,频率变低,从而使得声音听起来减缓且低沉。 这种现象也存在于其他类型的波中,例如光波和电磁波。科学家们观察发现,从外太空而来的光波,其频率在不断变低,既向频率较低的红色波段靠拢,这是光波遵从多普勒效应从而引起多普勒频移的例证。对于电磁波,高度运动的物体上(例如高铁)进行无线通信,会出现信号质量下降等现象,就是电磁波存在多普勒频移现象的实例。 多普勒频移导致无线通信中发射和接收的频率不一致,从而使得加载在频率上的信号无法正确接收,甚至无法接收到。 发生原因 把声波视为有规律间隔发射的脉冲,可以想象若你每走一步,便发射了一个脉冲,那么在你每走一步时,面前的声源发出的脉冲相对于你的传播距离比你站立不动时近了一步,而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说,在你之前的脉冲频率比平常变高,而在你之后的脉冲频率比平常变低了。 所谓多普勒效应就是当发射源与接收体之间存在相对运动时,接收体接收的发射源发射信息的频率与发射源发射信息频率不相同,这种现象称为多普勒效应,接收频率与发射频率之差称为多普勒频移。声音的传播也存在多普勒效应,当声源与接收体之间有相对运动时,接收体接收的声波频率f'与声源频率f存在多普勒频移Δf(doppler shift)即

彩色多普勒技术

第七章彩色多普勒技术 1、探头选择不当引起多普勒血流信号过低(伪像),以下哪项不对?( d ) A、显示乳腺癌或甲状腺肿物内彩色血流信号并测速,选择7.5MHz的线阵探头。 B、显示人肝内门静脉彩色血流信号,可采用3-3.5MHz凸阵探头。 C、显示心脏高速血流信号,选用2.5-3.5MHz探头。 D、显示大血管高速血流信号,选用7.5MHz线阵探头。 E、显示颈总动脉血流信号,选用7.5MHz线阵探头。 2、角度依赖性血流信号减少伪像是指由于CDFI的显示有明显的角度依赖性(cosθ900=0)。因此在显示诸如主动脉血流时,应尽可能使探头声束与血流方向怎样,或使θ<多少,否则易产生少血流或无血流信号的假象?( a ) A、平行或<60º B、平行或<90º C、垂直或<60º D、垂直或<90º E、与角度无关 3、彩色多普勒能量图是以超声多普勒反射回声的( c )进行成像的? A、频率 B、频移 C、振幅 D、波长 E、速度 4、以下关于滤波器的论述,哪些是正确的?( a ) A、低通滤波器可以显示低速血流 B、低通滤波器可以显示高速血流 C、高通滤波器可以显示低速血流 D、高通滤波器既可以显示低速血流,又可以显示高速血流 E、低通滤波器既可以显示低速血流,又可以显示高速血流 5、用低速范围的速度标尺检查高速血流会造成( a )。 A、彩色血流色彩混叠 B、多普勒频谱速度偏低 C、多普勒频谱速度偏高 D、彩色血流信号减少 E、无法显示多普勒频谱 6、多普勒提取彩色血流信号的取样容积(即采样线密度)过大,会导致( e )。 A、彩色血流的敏感性增加 B、彩色噪声增加 C、彩色外溢 D、彩色显像的实时性降低 E、以上都正确 7、以下关于彩色信号闪烁的论述哪个是正确的?( a ) A、选择较高速度标尺可以减少彩色血流的闪烁 B、选择较高速度标尺可以增加彩色血流的闪烁 C、选择较低速度标尺可以减少彩色血流的闪烁 D、选择高速度标尺则对彩色血流的闪烁无影响 E、选择低速度标尺则对彩色血流的闪烁无影响 8、彩色信号闪烁干扰来源于( b )。 A、高频运动信号(如:房颤、室颤) B、低频运动信号(如:呼吸及腹肌的运动等) C、与运动的频率无关 D、探头的移动 E、不同角度的图像切面 9、脉冲多普勒和连续多普勒之间有何种区别?( a )

超声多普勒胎心仪产品技术要求中微泽

超声多普勒胎心仪 2.性能指标 2.1安全 应符合 GB9706.1-2007《医用电气设备第 1 部分:安全通用要求》、 GB9706.9-2008 《医用电气设备第 2-27 部分:超声诊断和监护设备安全专用要求》、声输出参数符合 GB/T 16846-2008《医用超声诊断设备声输出公布要求》中免于公布的条件。 2.2声工作频率 应符合 YY0448-2009《超声多普勒胎儿心率仪》标准中 4.1 的要求,超声频率:2.5MHz±10%。 2.3综合灵敏度 应符合 YY0448-2009《超声多普勒胎儿心率仪》标准中 4.2 的要求,不小于90dB。 2.4空间峰值时间峰值声压 应符合 YY0448-2009《超声多普勒胎儿心率仪》标准中 4.3 的要求,<0.1MPa。 2.5输出超声功率 应符合 YY0448-2009《超声多普勒胎儿心率仪》标准中 4.4 的要求,≤50mW。 2.6超声换能器敏感元件的有效面积 应符合 YY0448-2009 《超声多普勒胎儿心率仪》标准中 4.5 的要求, 2.45 0.5cm2 。 2.7电源电压适应能力 应符合 YY0448-2009《超声多普勒胎儿心率仪》标准中 4.7.2 的要求,在电压下降至额定值的 85%时,仪器应能正常工作。 2.8连续工作时间 应符合 YY0448-2009《超声多普勒胎儿心率仪》标准中 4.8.2 的要求,满电

情况下,连续工作时间应达到 2 小时以上。 2.9外观和结构要求 2.9.1超声多普勒胎心仪外表应色泽均匀、表面整洁,无划痕、裂缝等缺陷。

2.9.2超声多普勒胎心仪的面板上文字和标志应清楚易认、持久。 2.9.3超声多普勒胎心仪的机构件应灵活可靠,紧固件应无松动。 2.10胎心率性能 应符合 YY0449-2009《超声多普勒胎儿监护仪》标准中 5.2、5.3 的要求, 2.10.1胎心率测量及显示范围:50-210bpm。 2.10.2胎心率测量误差:±1bpm。 注:“该性能只适用于 IMAMI-10、IMAMI-20、IMAMI-30 型号设备”。 2.11环境试验要求 产品符合 GB/T 14710-2009 中气候环境试验Ⅱ组、机械环境试验Ⅱ组的要求,运输试验应符合 GB/T 14710-2009 中笫4 章的要求。环境试验见表 3。 2.12电磁兼容 应符合YY0505-2012《医用电气设备第1-2 部分:安全通用要求并列标准:电磁兼容要求和试验》标准和GB 4824-2013《工业科学和医疗(ISM)射频设备骚扰特性限值和测量方法》中1 组B 类的要求。 2.13功能要求 2.1 3.1开机 触摸设备侧面开机键,设备应开机,指示灯亮。 2.1 3.2自动关机 设备开机后,120 秒±5 秒无胎心信号,会自动关机。 2.1 3.3充电自动关机 设备在开机状态时,插入USB 线充电,设备自动关机,进入充电状态。 2.1 3.4设备连接 IMAMI-10、IMAMI-20 设备开机后,通过蓝牙与手机上的 APP 软件连接。并通过手机扬声器发声。 注:“该功能只适用于 IMAMI-10、IMAMI-20 型号设备”。 2.1 3.5胎心率显示 IMAMI-10、IMAMI-20 型号设备通过蓝牙连接 APP 软件后,APP 软件能够显示胎儿心率值。IMAMI-10、IMAMI-30 型号设备显示屏能够显示胎儿心率值。 注:“该功能不适用于 IMAMI-50 型号设备”。

最新1多普勒天气雷达原理与应用汇总

1多普勒天气雷达原 理与应用

第六部分 多普勒天气雷达原理与应用(周长青) 我国新一代天气雷达原理;天气雷达图像识别;对流风暴的雷达回波特征;新一代天气雷达产品 第一章 我国新一代天气雷达原理 一、了解新一代天气雷达的三个组成部分和功能 新一代天气雷达系统由三个主要部分构成:雷达数据采集子系统(RDA )、雷达产品生成子系统(RPG )、主用户处理器(PUP )。 二、了解电磁波的散射、衰减、折射 散射:当电磁波束在大气中传播,遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时,入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来,这种现象称为散射。 衰减:电磁波能量沿传播路径减弱的现象称为衰减,造成衰减的物理原因是当电磁波投射到气体分子或云雨粒子时,一部分能量被散射,另一部分能量被吸收而转变为热能或其他形式的能量。 折射:电磁波在真空中是沿直线传播的,而在大气中由于折射率分布的不均匀性 (密度不同、介质不同),使电磁波传播路径发生弯曲的现象,称为折射。 2 /3730/776.0T e T P N +=波束直线传播 波束向上弯曲波束向下弯曲000=>

雷达波长,K 表示与复折射指数有关的系数,C 为常数,之决定于雷达参数和降水相态。 四、了解距离折叠 最大不模糊距离:最大不模糊距离是指一个发射脉冲在下一个发射脉冲发出前能向前走并返回雷达的最长距离,Rmax=0.5c/PRF, c 为光速,PRF 为脉冲重复频率。 距离折叠是指雷达对雷达回波位置的一种辨认错误。当距离折叠发生时,雷达所显示的回波位置的方位角是正确的,但距离是错误的(但是可预计它的正确位置)。当目标位于最大不模糊距离(Rmax )以外时,会发生距离折叠。换句话说,当目标物位于Rmax 之外时,雷达却把目标物显示在Rmax 以内的某个位置,我们称之为‘距离折叠’。 五、理解雷达探测原理。 反射率因子Z 值的大小,反映了气象目标内部降水粒子的尺度和数密度,反射率越大,说明单位体积中,降水粒子的尺度大或数量多,亦即反映了气象目标强度大。 反射率因子(回波强度): ?=dD D D N Z 6)( 3 60/1m mm Z = 即反射率因子为单位体积内中降水粒子直径6次方的总和。 意义:一般Z 值与雨强I 有以下关系: 层状云降水 Z=200I1.6 地形雨 Z=31I1.71 雷阵雨 Z=486I1.37 新一代天气雷达取值 Z=300I1.4 六、了解雷达资料准确的局限性、资料误差和资料的代表性 由于雷达在探测降水粒子时,以大气符合标准大气情况为假定,与实际大气存在 一定的差别,使雷达资料的准确度具有一定的局限性,且由于雷达本身性能差异及探测方法的固有局限,对探测目标存在距离折叠及速度模糊现象,对距离模糊和速度模糊的处理等,均增大了雷达资料的误差。虽然如此,由于径向速度是从多个脉冲对得到的径向速度的平均值,为平均径向速度,雷达反射率因子通过对沿径向上的四个取样体积平均得到的,其径向分辨率相当于四个取样体积的长度,这也使雷达探测的资料具有一定的代表性。 第二章 天气雷达图像识别 一、掌握多普勒效应 多普勒效应为,当接收者或接受器与能量源处于相对运动状态时,能量到达接受者或接收器时频率的变化。多普勒频率,是由于降水粒子等目标的径向运动引起的雷

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