一种基于超声换能器的HIFU加热与测温集成系统与方法

    公开(公告)号:CN118217553A

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202410358041.1

    申请日:2024-03-27

    Applicant: 浙江大学

    Inventor: 谢金 陈一洲

    Abstract: 本发明公开了一种基于超声换能器的HIFU加热与测温集成系统与方法,属于聚焦超声治疗领域。HIFU加热与测温集成系统,包括HIFU加热探头、超声测温探头、探头支架;探头支架中心通过螺纹孔固定所述HIFU加热探头,从背部孔洞引出电源线,侧面圆弧状轨道固定所述超声测温探头,能在一定范围内调整位置,圆弧状轨道使所述超声测温探头的超声路径时刻经过HIFU加热焦点区域。本发明采用互相关的方法计算超声波被加热生物组织内的飞行时间,对被测介质进行预先温度标定后,可通过温度标定曲线由飞行时间计算得到焦点区域温度,以实现对HIFU加热温度的实时检测。

    一种MEMS压电谐振式露点传感器装置及其露点识别方法

    公开(公告)号:CN113552171B

    公开(公告)日:2022-06-24

    申请号:CN202110802390.4

    申请日:2021-07-15

    Applicant: 浙江大学

    Inventor: 谢金 王涛 管扬扬

    Abstract: 本发明公开了一种MEMS压电谐振式露点传感器装置及其露点识别方法,方法包括:利用网络分析仪驱动MEMS压电谐振器,将待测气体通过进气孔通入气室中,并实现气室的封闭;将半导体制冷片通电降温,使气室内的相对湿度不断增加直至水汽饱和,在MEMS压电谐振器的表面产生水分凝结,连续记录温度传感器的温度值和MEMS压电谐振器输出的谐振频率值;以步骤S2降温过程中输出的谐振频率值作为因变量y、负温度值作为自变量x,进行分段函数拟合;在拟合得到的最终函数中,分段点所对应的温度传感器的温度值,即为待测气体的露点温度。该方法拓宽了在露点测量领域可用的MEMS谐振器种类范围,也提高了测量的可靠性和精度。

    一种基于超声换能器的高灵敏度超声流量计及其方法

    公开(公告)号:CN112097843A

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN202010981127.1

    申请日:2020-09-17

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于超声换能器的高灵敏度超声流量计及其方法,流量计包括依次连通的入口段、中间段和出口段,入口段、中间段和出口段均为平直的管段;入口段和出口段的轴线均与中间段的轴线之间具有角度;所述中间段的两个端点处封闭,且分别设有收发一体的超声换能器;两个超声换能器的阵列接收器相对设置,能互相发射和接收超声波信号;入口段和出口段与中间段的连通处分别位于所在中间段端点处超声换能器的内侧,且两个连通处之间沿中间段长度方向具有间隔,使得超声波的传播路径与流体在中间段的流动路径之间具有重合段。本发明采用了一种将声波传播路径与流体流动路径相重合的结构,可以极大程度地提高流量计的灵敏度。

    一种低噪声MEMS压电水听器的回波放大电路

    公开(公告)号:CN111431493A

    公开(公告)日:2020-07-17

    申请号:CN202010324200.8

    申请日:2020-04-22

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种低噪声MEMS压电水听器的回波放大电路。回波放大电路主要包含了同相放大电路和电压跟随电路。电路由精准的电压源进行供电,经过电阻分压利用跟随电路为同相放大电路提供了合适的静态电位,通过选取低等效输入噪声电压和低等效输入噪声电流的运算放大器以及对于外部电阻进行合理的选取,使得回波放大电路具有一定的滤波作用的同时降低电路的等效输入噪声,进一步的提高信号的信噪比。该电路便于调节放大电路的静态工作点,单电源供电简化电路,电路稳定性好,使用的器件少,成本低廉,输入输出共用相同接口方便与外部电路连接,便于操作,具有一定应用价值。

    一种超声换能器基于包络线的多普勒测量方法

    公开(公告)号:CN110133665A

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201910406752.0

    申请日:2019-05-16

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种超声换能器基于包络线的超声Doppler测量方法。该方法的步骤为:1)对第一超声换能器在非谐振频率激励下,朝向待测的移动物体发射超声波脉冲,并通过第二超声换能器接收移动物体反射回来的回波信号振幅曲线;2)对所述的回波信号振幅曲线进行包络线提取,确定包络线上的第k个凸点和第k个凹点位置,并得到第k个凸点和第k个凹点对应的时间差Tk;3)根据时间差Tk计算频率偏移;4)确定频率偏移属于正偏移或者负偏移,最终得到偏移后的频率f;5)根据偏移后的频率f,通过超声多普勒测量原理计算出移动物体的速度。本发明提出的包络线测量方法大大降低了对硬件的要求以及算法的要求。

    具有特定模态振型的微机电压电超声波换能器

    公开(公告)号:CN108311361A

    公开(公告)日:2018-07-24

    申请号:CN201810253797.4

    申请日:2018-03-26

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种具有特定模态振型的微机电压电超声波换能器。换能器设有基底、结构层、底电极、压电层、上电极。换能器工作原理是利用正、逆压电效应实现机械能到电能或电能到机械能的转换。本发明在结构层上通过实现特定振动结构达到特定模态振型,该振型具有更大的发射声压以及更高的空间利用效率。

    基于3D打印技术的虚拟冲撞器与微粒分离与浓度检测器及方法

    公开(公告)号:CN105651643A

    公开(公告)日:2016-06-08

    申请号:CN201610078276.0

    申请日:2016-02-04

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: G01N5/02 B01D45/04 G01N15/0606

    Abstract: 本发明公开了一种基于3D打印技术的虚拟冲撞器与微粒分离与浓度检测器及方法。它包括一个虚拟冲撞器、一个石英晶体微天平谐振传感器(QCM),虚拟冲撞器由一个微粒入口、一个中间小流量流道、两个两侧的大流量流道及一个石英晶体微天平的支架组成,两侧的大流量流动微流道为平直,中间小流量流动微流道长度为20mm,并且往返折叠六次入口处流道逐渐收缩,在一侧主要流道放置由正反双面电极组成的石英晶体微天平谐振传感器,其表面涂布一层光刻胶,使分离后的微粒粘附在QCM上。采用两侧主要流道与中间次要流道作为分离单元,小于2.5μm微粒分离率为90%;通过QCM由谐振改变率反映微粒的浓度,进行非电量到电量的转化;器件结构简单,体积小,可以在室温环境下工作,易于批量加工。

    双谐振模式耦合的微机械压电超声波换能器

    公开(公告)号:CN110052391B

    公开(公告)日:2023-06-16

    申请号:CN201910448355.X

    申请日:2019-05-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种双谐振模式耦合的微机械压电超声波换能器。换能器设有基底、结构层、底电极、压电层、上电极。换能器工作原理是利用正、逆压电效应实现机械能到电能或电能到机械能的转换。本发明在结构层上将振膜应力符号相反的两个部分划分为内外两个区域,其中内部区域采用边界固支的薄膜振动形式,外部区域采用单端固支的悬臂梁振动模式。通过对外部悬臂梁的几何尺寸的改变实现对其谐振频率的调节,从而选择性地实现:(1)当内部膜和外部梁的谐振频率相同时,可提高换能器的发射灵敏度;(2)当内部膜和外部梁的谐振频率差在‑3dB内时,可以增大换能器的带宽;(3)当内部膜和外部梁的谐振频率差很大时,可实现双谐振频率振动。

    一种基于微机电压电声学传感器的生理音检测装置及方法

    公开(公告)号:CN112641460A

    公开(公告)日:2021-04-13

    申请号:CN202011478950.7

    申请日:2020-12-15

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于微机电压电声学传感器的生理音检测装置及方法,装置包括微机电压电声学传感器、印刷电路板和柔性聚合物材质的封装层;微机电压电声学传感器位于空腔内且不与空腔内壁直接接触;空腔中与微机电压电声学传感器正对的侧壁采用薄膜形式,用于作为与待检测部位的皮肤表面相贴合的接触面;接触面贴合皮肤表面时,通过内器官组织活动产生的声振动使皮肤表面振动,带动接触面振动,进而挤压空腔内的空气振动,微机电压电声学传感器接收到振动信号并转化为电信号,经由印刷电路板处理后得到目标部位的生理音信号波形。本发明的检测装置体积小、质量轻、便于携带且多功能化,是一种可穿戴的轻便式的生理音检测装置。

    基于微机械压电超声波换能器的流量计及渡越时间测量装置

    公开(公告)号:CN109798944A

    公开(公告)日:2019-05-24

    申请号:CN201811594843.3

    申请日:2018-12-25

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于微机械压电超声波换能器的流量计及渡越时间测量装置。在待测管道径向斜对侧安装有相互独立的超声波发射与接收模块,且两个模块由待测流体隔开;所述的超声波发射模块和超声波接收模块均采用微机械压电超声波换能器阵列模块;所述微机械压电超声波换能器阵列模块底部为基底层,基底层上设有换能器单元,换能器单元由底电极、压电层和上电极逐层叠加而成,底电极和上电极分别通过连接线与不同的接线端相连。本发明通过布置在管道径向斜对方向的两块独立的微机械压电超声波换能器阵列先后沿着流体的顺流方向和逆流方向分别互相发射与接收超声波脉冲,测量超声波顺逆流传播的渡越时间,用于计算流体流速和流量。

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