ГОСТ Р МЭК 62127-1-2009

Группа Т86.9

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

ПАРАМЕТРЫ ПОЛЕЙ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ

Общие требования к методам измерений и способам описания полей в частотном диапазоне от 0,5 до 40 МГц

State system for ensuring the uniformity of measurements. Parameters of ultrasonic fields. General requirements for measuring methods and characterization of fields in the frequency range 0,5 to 40 MHz

ОКС 17.020

ОКСТУ 0008

Дата введения 2011-01-01

     

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Всероссийским научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, разработанного МЭК/ТК 87 "Ультразвук" и указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 1042-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 62127-1:2007 "Ультразвук. Гидрофоны. Часть 1. Измерение и описание ультразвуковых полей медицинского назначения на частотах до 40 МГц" (IEC 62127-1:2007 "Ultrasonics - Hydrophones - Part 1: Measurement and characterization of medical ultrasonic fields up to 40 MHz").

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации (и действующие в этом качестве межгосударственные стандарты), сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на гидрофоны для измерений параметров ультразвукового поля, генерируемого в воде ультразвуковым медицинским оборудованием в диапазоне частот от 0,5 до 40 МГц, и устанавливает:

- группу акустических параметров, которые могут быть измерены акустическими методами;

- вторую группу параметров, значения которых могут быть вычислены по результатам этих измерений при определенных допущениях и которые называют вычисляемыми параметрами интенсивности;

- условия, при которых могут быть измерены акустические параметры с помощью гидрофонов в частотном диапазоне до 40 МГц;

- процедуры введения поправок и ограничений, связанных с использованием гидрофонов с ограниченной полосой частот и конечными размерами активного элемента.

Примечания

1 В настоящем стандарте использованы величины в единицах международной системы единиц СИ. Однако для удобства представления некоторых параметров, таких, например, как площадь пучка или интенсивность, могут быть применены и другие кратные 10 единицы. Например, площадь пучка может быть выражена в квадратных сантиметрах (см), а интенсивности - в ваттах на квадратный сантиметр (Вт/см) или в милливаттах на квадратный сантиметр (мВт/см).

2 По определению, гидрофоны могут быть как пьезоэлектрическими, так и оптоволоконными. Настоящий стандарт не распространяется на оптоволоконные гидрофоны.

3 Термины, установленные в разделе 3, выделены в тексте полужирным шрифтом.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:

ИСО/МЭК Руководство 98:1995 Руководство по выражению неопределенности измерений (GUM) (Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM))

ИСО 16269-6:2005 Статистическая обработка данных. Часть 6. Определение статистических интервалов допусков (ISO 16269-6:2005 Statistical interpretation of data - Part 6: Determination of statistical tolerance intervals)

МЭК 60050-801:1994 Международный электротехнический словарь. Глава 801: Акустика и электроакустика (IEC 60050-801:1994 International Electrotechnical Vocabulary. Chapter 801. Acoustics and electro-acoustics)

МЭК 60565:2006 Гидроакустика. Гидрофоны. Калибровка в частотном диапазоне от 0,01 Гц до 1 МГц (IEC 60565:2006 Underwater acoustics - Hydrophones - Calibration in the frequency range 0,01 Hz to 1 MHz)

МЭК 60854:1986 Методы измерения характеристик ультразвукового эхоимпульсного диагностического оборудования (IEC 60854:1986 Methods of measuring the performance of ultrasonic pulse-echo diagnostic equipment)

МЭК 61689:2007 Ультразвук. Аппараты для ультразвуковой терапии. Требования к параметрам излучаемого поля и методам их измерения в диапазоне частот от 0,5 до 5 МГц (IEC 61689:2007 Ultrasonics - Physiotherapy systems - Field specifications and methods of measurement in the frequency range 0,5 MHz to 5 MHz)

МЭК 61828:2001 Ультразвук. Фокусирующие преобразователи. Определения и методы измерения параметров излучаемых полей (IEC 61828:2001 Ultrasonics. Focusing transducers. Difinitions and measurement methods for the transmitted fields)

МЭК 61846:1998 Ультразвук. Литотриптеры, излучающие импульсы давления. Характеристики полей (IEC 61846:1998 Ultrasonics - Pressure pulse lithotripters - Characteristics of fields)

МЭК 61847:1998 Ультразвук. Хирургические системы. Измерение основных акустических характеристик и информация о них (IEC 61847:1998 Ultrasonics - Surgical systems - Measurement and declaration of the basic output characteristics)

МЭК 62127-2:2007 Ультразвук. Гидрофоны. Часть 2. Калибровка для измерения параметров ультразвуковых полей до 40 МГц (IEC 62127-2:2007 Ultrasonics - Hydrophones - Part 2: Calibration for ultrasonic fields up to 40 MHz. Corrigendum 1)

МЭК 62127-3:2007 Ультразвук. Гидрофоны. Часть 3. Свойства гидрофонов для измерения параметров ультразвуковых полей до 40 МГц (IEC 62127-3:2007 Ultrasonics - Hydrophones - Part 3: Properties of hydrophones for ultrasonic fields up to 40 MHz).

Примечание - Надлежащего использования настоящего стандарта требуют следующие документы:

МЭК 61157:2007 Стандартные способы представления информации о параметрах акустического выхода медицинского диагностического ультразвукового оборудования (IEC 61157:2007 Standard means for the reporting of the acoustic output of medical diagnostic ultrasonic equipment)

МЭК 61847:1998 Ультразвук. Хирургические системы. Измерение основных акустических характеристик и информация о них (IEC 61847:1998 Ultrasonics - Surgical systems - Measurement and declaration of the basic output characteristics)

МЭК 62359:2006 Ультразвук. Описание поля. Методы испытаний для определения тепловых и механических индексов, относящихся к медицинским диагностическим ультразвуковым полям (IEC 62359:2006 Ultrasonics - Field characterization - Test methods for the determination of thermal and mechanical indices related to medical diagnostic ultrasonic fields)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 волновая форма акустического импульса: Зависимость от времени мгновенного значения акустического давления в определенной точке акустического поля, наблюдаемая за достаточно большой период, для получения существенной акустической информации о простом или заполненном импульсе за один или несколько периодов непрерывной волны [69].

3.2 период акустического повторения , с: Период повторения импульсов для несканирующих систем и период повторения сканирования для систем автоматического сканирования, равный интервалу времени между двумя эквивалентными точками следующих друг за другом заполненных импульсов.

3.3 акустическая частота (частота акустического воздействия), Гц: Частота акустического сигнала, определяемая по сигналу с гидрофона, установленного в точке акустического поля, соответствующей максимальному (во времени и в пространстве) значению акустического давления.

Примечания

1 Сигнал с гидрофона исследуют с помощью анализатора спектра или измерением времени пересечения волновой формы сигнала нулевых значений. (Подробнее см. 3.3.1 и 3.3.2.)

2 Во многих случаях данное определение неприемлемо, особенно для широкополосных преобразователей. В таких случаях для введения частотно-зависимых поправок в результаты измерений целесообразно пользоваться более полным описанием спектра принимаемого гидрофоном сигнала.

3.3.1 частота акустического воздействия "по нулевым точкам" : Величина, определяемая временем пересечения волновой формы линии нулевых значений по методике, описанной в МЭК 60854.

Примечание - Это определение предназначено только для систем непрерывной волны.

3.3.2 среднеарифметическая частота акустического воздействия : Арифметическое среднее наиболее удаленных друг от друга частот и , лежащих в диапазоне, равном , на которых амплитуда спектра акустического давления снижается на минус 3 дБ относительно пикового значения.

Примечания

1 Данное определение применимо только для импульсно-волновых систем.

2 Подразумевается, что .

3.3.3 акустическая частота по пику импульса , Гц: Среднеарифметическая частота акустического воздействия в импульсе с наибольшим значением пик-отрицательного акустического давления, измеренная в точке поля, соответствующей максимальному значению пик-отрицательного акустического давления.

3.3.4 усредненная во времени акустическая частота , Гц: Среднеарифметическая частота акустического воздействия по усредненному по времени акустическому давлению в спектре акустического сигнала, измеренного в точке поля, соответствующей максимальному значению усредненной по времени интенсивности.

3.4 азимутальная ось: Линия пересечения азимутальной плоскости и плоскости апертуры источника (определенной при измерениях) или плоскости апертуры преобразователя (определенной при его проектировании). [См. МЭК 61828 и рисунок 1.]

- азимутальная ось; - ось пучка; - ось обзора; 1 - плоскость внешней апертуры преобразователя; 2 - плоскость апертуры источника; 3 - плоскость апертуры; 4 - плоскость площади пучка; 5 - линии ширины пучка; 6 - азимутальная плоскость, плоскость сканирования; 7 - плоскость обзора; 8 - продольная плоскость; 9 - главная продольная плоскость

Рисунок 1 - Схема расположения различных плоскостей и линий при сканировании ультразвукового поля

3.5 азимутальная плоскость: Плоскость сканирования для сканирующих ультразвуковых преобразователей или главная продольная плоскость для несканирующих преобразователей. [См. МЭК 61828 и рисунок 1.]

3.6 ширина полосы , Гц: Разность наиболее отдаленных друг от друга частот и , на которых амплитуда спектра акустического давления в заданной точке акустического поля снижается до уровня минус 3 дБ ниже пикового значения.

3.7 площадь пучка , м: Площадь в заданной плоскости, перпендикулярной к оси ультразвукового пучка, включающая в себя все точки, для которых интеграл квадратов давления в импульсе больше определенной (см. примечание 3) части максимального значения интеграла квадратов давления в импульсе в этой плоскости.

Примечания

1 Если положение плоскости не обусловлено, то подразумевается, что она включает в себя точку, соответствующую максимальному (в пространстве и времени) акустическому давлению.

2 Во многих случаях термин "интеграл квадратов давления в импульсе" заменяют его линейными эквивалентами, например:

a) для непрерывного волнового излучения - среднеквадратичным акустическим давлением [МЭК 61689];

b) если трудно достичь синхронизации измеряемого и излучаемого сигналов, то термин "интеграл квадратов давления в импульсе" допускается заменить термином "усредненная во времени интенсивность".

3 За определенную часть максимального давления, как правило, принимают его значения, умноженные на 0,25 и 0,01, соответствующие площади пучка "на уровне минус 6 дБ" и "на уровне минус 20 дБ" соответственно.