DE1798100A1 - Device for speed measurement - Google Patents
Device for speed measurementInfo
- Publication number
- DE1798100A1 DE1798100A1 DE19681798100 DE1798100A DE1798100A1 DE 1798100 A1 DE1798100 A1 DE 1798100A1 DE 19681798100 DE19681798100 DE 19681798100 DE 1798100 A DE1798100 A DE 1798100A DE 1798100 A1 DE1798100 A1 DE 1798100A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- frequency
- demodulator
- receiver
- transmitter
- amplitude
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
- G01F1/663—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters by measuring Doppler frequency shift
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/06—Measuring blood flow
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät für die Geschwindigkeitsmessung insbesondere von ijlut in seinen Gefässen, n.ittels Ultrasehall nach der Doppler-Effekt-Methode, mit einem Abnehmer, der einen Ultraschall-Sender und -Empfänger enthält, sowie mit einem für die Erregung des Senders vorgesehenen Hochfrequenzgenerator und mit einen, Demodulator, der ein der Differenzfrequenz zwischen der zugeführten Sendefrequenz und der empfangenen Frequenz entsprechendes proportionales Ausgangssignal bildet.The invention relates to a device for measuring speed especially of ijlut in its vessels, by means of Ultrasehall according to the Doppler effect method, with a pick-up that contains an ultrasound transmitter and receiver, as well as with a for the excitation of the transmitter provided high-frequency generator and with a, demodulator, the one of the difference frequency between corresponding to the transmitted transmission frequency and the received frequency forms proportional output signal.
3ei einem bekannten derartigen Gerät sind .im Abnehmer zwei piezoelektrische Schwinger angeordnet,, von denen der eine als Ultraschall-Sender und der andere als Ultraschall-Empfänger arbeitet. Dementsprechend ist der Sender mit dem Hochfrequenzgenerator und der Empfänger mit dem Demodulator verbunden. i3ei dieser Anordnung ist eine ktntinuierliche Messung möglich, weil der Sender dauernd erregt bleiben und der Empfänger dauernd empfangen kann. Nachteilig ist, dpss der Abnehmer zwei Schwinger (mit seinen elektrischen Zuleitungen) enthalten muss und daher relativ gross und teuer ist;In a known device of this type, there are two piezoelectric devices in the pick-up Arranged transducer, one of which works as an ultrasonic transmitter and the other as an ultrasonic receiver. Accordingly, the transmitter is connected to the high-frequency generator and the receiver to the demodulator. In this arrangement Continuous measurement is possible because the transmitter is continuous remain excited and the recipient can receive continuously. The disadvantage is that the consumer has two transducers (with its electrical Supply lines) and is therefore relatively large and expensive;
109845/0058109845/0058
Neue Unterlagen (Art. 7§1 New documents (Art. 7 §1
Atw,Nril Atw , Nril
8 de. Änderungsge». v. 4.9.8 de. Change rate ». v. 4.9.
es ist aber ausserdem schwierig, die beiden Schwinger auf einen: Faun, nebeneinander elektrisch isoliert so anzuordnen, dass sie in ihren Richtcharakteristiken (Sende- bzw. Empfangsrichtung) möglichst weitgehend übereinstimmen. Es ist auch nur mit grossem Aufwand möglich, zwei Schwinger r.it auereichend genau Ubereinstinmenden Resonanzfrequenzen zu erhalten (Aussuchen erforderlich!), was im Hinblick darauf, dass die Sendefrequenz sich nur unwesentlich von der empfangenen Frequenz unterscheiden wird, von w besonderer .Bedeutung ist.However, it is also difficult to arrange the two transducers on one: Faun, side by side, electrically insulated, so that their directional characteristics (transmission and reception direction) match as closely as possible. It is possible only with great effort, two oscillators r.it except-calibrating exactly Ubereinstinmenden resonant frequencies to maintain (Choosing required!), Which in view of the fact that the transmission frequency will differ only slightly from the received frequency is w special .Bedeutung .
Aus diesen Gründen wurde daran gedacht, ein aus der Ultraschall-Diagnostik bekanntes Prinzip zu übernehmen, nämlich nur einen Schwinger zu benutzen, der abwechselnd als Sender und Empfänger arbeitet. Dazu ist eine UmschaItvorrichtung erforderlich, die den Schwinger abwechselnd mit dem Hochfrequenzgenerator und der Empfangselektronik verbindet. Solche Schaltvorrichtungen sollen äusserst schnell und präzise arbeiten, sie sind daher teuer und es treten am Schwinger Ein- und Ausschwingvorgänge auf, die unerwünscht sind, insbesondere kann während der Sendezeit und während dieser Ein- und Ausschwingvorgänge nicht gemessen werden, so dass ein beträchtlicher Teil der bei Daueretrichmessungen erfassbaren Informationen verloren geht.For these reasons, it was considered to be an ultrasound diagnosis to adopt the well-known principle, namely to use only one transducer, which alternates as a transmitter and receiver is working. To do this, a switchover device is required, which allows the The oscillator alternately connects to the high-frequency generator and the receiving electronics. Such switching devices should work extremely quickly and precisely, they are therefore expensive and there are transient and decay processes on the transducer that are undesirable in particular, measurements cannot be made during the transmission time and during these transient and decay processes, so that a considerable part of the measurements that can be recorded during permanent trench measurements Information is lost.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde» die den beiden geschilderten Möglichkeiten anhaftenden Nachteile zu vermeiden. Erfindungsgemäss ist diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei Verwendung eines einzigen sowohl als Sender wie auch ala Empfänger arbeitenden elektro-akustischen Wandlers dieser Wandler gleichzeitig an den Hochfrequenzgenerator und an den elektrischen Demodulator angeschlossen ist.The invention is based on the object of the two described Opportunities to avoid inherent disadvantages. According to the invention this object is achieved in that when using a single one both as a transmitter and as a receiver Electro-acoustic converter, this converter is connected to the high-frequency generator and to the electrical demodulator at the same time is.
Die erfindungsgemässe Lösung ist deshalb besonders überraschend, J1^3O OAS1 09845'°°58 -3- The solution according to the invention is therefore particularly surprising, J 1 ^ 3 O OAS 1 09845 '°° 58 -3-
weil es schon bei verwendung eines Sendeschwingers und eines davon getrennten Empfangsschwingers nicht leicht ist, die Echosignale c?us den - durch akustische Kopplung von. Sendeschwinger auf den Er.pfangsschwinger gelangenden - un. etwa drei Zehnerpotenzen stärkeren Sendesignalen zu ern.itteln. Es ist das Verdienst des Erfinders, dennoch den Versuch unternommen zu haben, ir.it einen, einzigen !Schwinger (bei Dauerstrichmessung} auszukommen, wobei an* Eingang der En.pfangselektronik eine um fünf bis sechs Zehnerpotenzen (gegenüber der Kchoenergie} grössere Gendeenergie anliegt; | dies ist irr. Hinblick darauf, dass man in der Ultraschall-Diagnostik gerade die obengenannte Umschaltvorrichtun^ bei erwendung eines einzigen Schwingers als Sender und Empfänger verwendet und dar.it verhindert, dass Sendeenergie auf den als Empfänger geschalteten elektro-akustischen Schwinger gelangt, als erfinderische Erkenntnis zu werten.because it is already when using a transmitter transducer and one of them separate receiving oscillator is not easy to c? us the echo signals - by acoustic coupling of. Transmitter on the Er.pfangsschwinger reached - un. about three powers of ten to determine stronger transmission signals. It's thanks to the Inventor, to have nevertheless attempted to find a single! Input of the receiving electronics one by five to six powers of ten (compared to the kcho energy) there is greater gender energy; | this is insane. With a view to the fact that in ultrasound diagnostics the above-mentioned switching device is used a single transducer is used as transmitter and receiver and dar.it prevents transmission energy from being transferred to the receiver electro-acoustic oscillator comes to be valued as inventive knowledge.
Durch die Erfindung ist eine wesentliche Vereinfachung und 7erb'l 11 igung des Gerätes sowie eine kleinere /bmessung des f-bnehrers erzielt. Der Srfindungsgegenstand ist nicht nur für die ;3lutflussn.essung, sondern ganz' allgemein zur Strömungsmessung von Medien in für Ultraschall durchlässigen Leitungen, geeignet.The invention achieves a significant simplification and simplification of the device as well as a smaller size of the device. The subject of the invention is not just for them ; 3lutflussn.essung, but quite 'generally for the flow measurement of media in lines permeable to ultrasound, suitable.
Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand von zwei Figuren. Es zeigenDetails and further advantages of the invention emerge from the following description of an embodiment based on of two figures. Show it
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgen.ässen Abnehmer bei einer 31utflussn.essung,1 shows a longitudinal section through a customer according to the invention during a flow measurement,
":?ig. 2 das Blockschaltbild des erfindungsgemässen Geschwindigireitsiressgerätes. ": ? Fig. 2 shows the block diagram of the speed control measuring device according to the invention.
109845/0058 . 4109845/0058. 4th
In liig. 1 ist rrdt 1 ein Abnehmer nach der Erfindung bezeichnet, der aus dem Isolierstoffgehäuse 2 und den: darin angeordneten piezoelektrischen Kristall 2 als elektro-mechanischerr. bzw. mechanisch-elektrischen. 'Wandler besteht. Mit den, Abnehmer 1, der auf der Körperoberfläche 4 aufliegt, soll die Blutflussgeschwindigkeit (durch einen Pfeil angedeutet) in derr. Blutgefäss 5 gemessen werden.In liig. 1 is rrdt 1 denotes a customer according to the invention, of the insulating material housing 2 and the: piezoelectric crystal 2 arranged therein as an electro-mechanical. or mechanical-electrical. 'Converter exists. With the, customer 1, who on the body surface 4 rests, the blood flow velocity (indicated by an arrow) in derr. Blood vessel 5 measured will.
™ Der piezoelektrische Kristall 3 im Abnehmer 1 ist gen.äss Fig. 2 über den /erstärker 6 an den !:ochfrequenzüsziIlator 7 angeschlossen, von dem er während der Messung zur ültraschallabstrahlunc dauernd rrit einer der gewünschten Ultraschallfrequenz entsprechenden frequenz erregt wird fz.'i. 5 MHz). Ausserdem ist der piezoelektrische Kristall j5 über den /erstärker '■;', an den Amplitudendemodulator 9 angeschlossen. An den Ausgang des Amplitudendemodulators 9 ist über den verstärker 10 der Lautsprecher 11, der das Pulsieren des F31utflusses hörbar macht, durch den Schalter 12 anschaltbar. An den Ausgang des Verstärkers 10 ist ferner der Frequenzdetektor IJ) über den Verstärker 14 angeschlossen, und das Ausgangssignal des Frequenzdetektors IJ ist der Anzeigevorrichtung 15 zugeführt.™ The piezoelectric crystal 3 in the pick-up 1 is, as shown in FIG. 2, via the / amplifier 6 to the! : OchfrequenzüsziIlator 7 connected, by which it is continuously excited during the measurement for ultrasonic radiation to a frequency corresponding to the desired ultrasonic frequency f z.'i. 5 MHz). In addition, the piezoelectric crystal j5 is connected to the amplitude demodulator 9 via the amplifier '■;'. At the output of the amplitude demodulator 9, the loudspeaker 11, which makes the pulsation of the flow audible, can be connected by the switch 12 via the amplifier 10. The frequency detector IJ) is also connected to the output of the amplifier 10 via the amplifier 14, and the output signal of the frequency detector IJ is fed to the display device 15.
Die infolge des Doppler-Effektes auftretende Frequenzverwerfung zwischen dem von dem Kristall JS gesendeten und empfangenen Ultraschall hängt einerseits von der Sendefrequenz, der Sohallausbreitungsgeschwindigkeit im llut und dem zwischen der Sende- bzw. Empfangsrichtung des Kristalls 2 und der Dlutflussgeschwindigkeit liegenden Kinkel 'pe in Fig. 1) und andererseits von der Grosse der 31utflussgeschwinci.gkeit ab. Wenn man davon ausgeht, dass die fjendefrequenz, die Schallausbreitungsgeschwindigkeit im Blut und der genannte Winkel konstant sind, ergibt sich, dass die Frequenzverwerfung der Blutfluss Geschwindigkeit proportional ist. Dr die- The frequency distortion between the ultrasound transmitted and received by the crystal JS as a result of the Doppler effect depends on the one hand on the transmission frequency, the velocity of sound propagation in the air and the angle between the transmission and reception direction of crystal 2 and the flow velocity in FIG. 1) and on the other hand on the size of the flow velocity. If it is assumed that the f jendefrequenz, the sound propagation speed in the blood and said angle are constant, it follows that the frequency rejection of the blood flow is proportional to speed. Dr die-
109845/0058 .- 5 -109845/0058 .- 5 -
se I-'requenzVerwerfung in. "/ergleich zu der Frequenz des gesendeten Ultraschalls sehr klein ist, da also die Frequenz des von. Kristall 3 empfangenen Ultraschalls von der Sendefrequenz nur geringfügig abweicht, liegt am Eingang des /erstärkers I. wegen der Überlagerung des gesendeten und des empfangenen Ultraschalls in: Kristall 3 eine Gchwebung, bei der d-ie Frequenz der der Trägerspannung überlagerten Modulationsspannung der Tilutflussgeschwindigkeit proportional ist. Die Ausgangsspannung des Amplitudendemodulator ist eine dieser Modulationsspannung entsprechende, niederfrequente " Wechselspannung, deren Frequenz in gleicher V/eise wie die Frequenz der Modulationsspannung der Blutflussgeschwindigkeit proportional ist und deren Verlauf im Lautsprecher 11 hörbar gemacht werden kann. Der Frequenzdetektor 13 bildet ein Gleichspannungssignal, dessen Höhe der Frequenz der niederfrequenten Wechselspannung und damit der Blutflussgeschwindigkeit proportional ist. Dieses Signal steuert die Anzeigevorrichtung 15» an der die Blutflussgeschwindigkeit abgelesen werden kann. Die Anzeigevorrichtung 15 kann z.T. in bekannter Welse eine Bandaufzeichnungsvorrichtung und/oder einen Oszillographen enthalten. se I frequency rejection in. "/ is very small compared to the frequency of the transmitted ultrasound, since the frequency of the ultrasound received by Crystal 3 deviates only slightly from the transmission frequency, is at the input of the amplifier I. because of the superimposition of the The transmitted and received ultrasound in: Crystal 3 a Gbwung, at which the frequency of the modulation voltage superimposed on the carrier voltage is proportional to the Tilut flow velocity the frequency of the modulation voltage is proportional to the blood flow velocity and the course of which can be made audible in the loudspeaker 11. The frequency detector 13 forms a direct voltage signal, the level of which is proportional to the frequency of the low-frequency alternating voltage and thus to the blood flow velocity. This signal controls the display device 15 'on which the blood flow rate can be read. The display device 15 can partly contain a tape recording device and / or an oscilloscope in a known manner.
Der Demodulator 9 enthält einen vorgespannten Gleichrichter, wobei i die Vorspannung des Gleichrichters etwa der Amplitude der anliegenden Sendefrequenz entspricht. Durch diese Art der Gleichrichtung erhält man die Schwebungsfrequenz-für sich; der nachgeschaltete Frequenzdetektor sorgt dann für ein Gleichspannungs-Ausgangssignal, welches proportional der Höhe der ihm zugeführten Frequenz ist.The demodulator 9 contains a preloaded rectifier, where i the preload of the rectifier corresponds approximately to the amplitude of the applied transmission frequency. With this type of rectification, the beat frequency is obtained by itself; the downstream frequency detector then provides a DC voltage output signal which is proportional to the level of the frequency supplied to it.
Das Gerat ist nicht nur für die Geschwindigkeitsmessung von strömenden Medien (z.B. Blut oder dgl.), sondern auch von Organbewegungen (z.B. Kerzklappen) geeignet.The device is not only for measuring the speed of flowing Media (e.g. blood or the like), but also from organ movements (e.g. candle flaps).
109845/0058 _6 109845/0058 _ 6
ORIGINALORIGINAL
Claims (3)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681798100 DE1798100A1 (en) | 1968-08-22 | 1968-08-22 | Device for speed measurement |
AT708269A AT285031B (en) | 1968-08-22 | 1969-07-23 | Device for measuring speed |
FR6927529A FR2016162A1 (en) | 1968-08-22 | 1969-08-11 | |
NL6912599A NL6912599A (en) | 1968-08-22 | 1969-08-19 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19681798100 DE1798100A1 (en) | 1968-08-22 | 1968-08-22 | Device for speed measurement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1798100A1 true DE1798100A1 (en) | 1971-11-04 |
Family
ID=5708773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19681798100 Pending DE1798100A1 (en) | 1968-08-22 | 1968-08-22 | Device for speed measurement |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT285031B (en) |
DE (1) | DE1798100A1 (en) |
FR (1) | FR2016162A1 (en) |
NL (1) | NL6912599A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1313534A (en) * | 1970-05-06 | 1973-04-11 | Parke Davis & Co | Electroacoustic investigation apparatus |
US4313444A (en) * | 1979-05-14 | 1982-02-02 | New York Institute Of Technology | Method and apparatus for ultrasonic Doppler detection |
-
1968
- 1968-08-22 DE DE19681798100 patent/DE1798100A1/en active Pending
-
1969
- 1969-07-23 AT AT708269A patent/AT285031B/en not_active IP Right Cessation
- 1969-08-11 FR FR6927529A patent/FR2016162A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-08-19 NL NL6912599A patent/NL6912599A/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL6912599A (en) | 1970-02-24 |
FR2016162A1 (en) | 1970-05-08 |
AT285031B (en) | 1970-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10224234B4 (en) | System and method for phase reversal ultrasound imaging | |
DE2920826C2 (en) | Ultrasound imaging system with an array of annular transducers | |
DE60001445T2 (en) | Pressure transducer system based on resonance | |
CH676164A5 (en) | ||
DE3822716C2 (en) | Device for monitoring changes in the ultrasonic properties of a fiber-reinforced plastic during a curing process | |
DE1258014B (en) | Information and measured value transmission systems for medical purposes | |
DE3702355C2 (en) | ||
DE3785927T2 (en) | Device and method for measuring ice thickness. | |
DE2945343A1 (en) | SEA FLOW METER | |
DE1135533B (en) | Circuit for the joint generation of microwave transmission oscillations and microwave reception superimposed oscillations for radar devices with utilization of the Doppler effect | |
DE2942577A1 (en) | DOPPLER FLOW MEASURING DEVICE | |
DE2660853C2 (en) | Wireless remote measuring device for physiological measured values of living beings | |
DE3241033A1 (en) | Method for measuring the level of liquids in containers | |
DE68917035T2 (en) | Doppler ultrasound device for determining blood flow velocities. | |
DE2556588A1 (en) | DEVICE WORKING WITH TRANSVERSAL SOUND WAVES | |
DE2041459A1 (en) | Transmitter-receiver system for processing Doppler signals | |
DE1798104A1 (en) | Device for measuring the speed of flowing media | |
DE1798100A1 (en) | Device for speed measurement | |
DE2204028A1 (en) | Device for the transmission of wave energy with a certain directional characteristic | |
DE2615973C3 (en) | Method and device for reducing the echoes from reflectors lying outside the focal line in an echo sounding method | |
DE1190845B (en) | Device for detecting sound-reflecting bodies, in particular fish | |
DE2025805A1 (en) | Reconstruction of the movement of a reflection surface | |
DE1616457A1 (en) | Remote measurement method and device for carrying out the method | |
DE2023928A1 (en) | Device for the detection of moving, solid or liquid bodies by means of ultrasound | |
DE933064C (en) | Method and device for determining the wall thickness of objects by means of ultrasonic waves |