So berechnen Sie den Schlauchfluss in einem geschichteten Ultraschallphantom mit Doppler

Im Folgenden lasse ich den Faktor 2 wegen Impuls-Echos weg und gehe davon aus, dass sich der Streustrahler mit Geschwindigkeitskomponente bewegt$v_{\theta}$in Richtung des Wandlers. Der Einfachheit halber gehe ich davon aus, dass der Wandler direkt mit dem Gel in Kontakt steht.

Isolieren wir eine einzelne Wellenlänge (zum Beispiel zwischen zwei Wellendruckmaxima) und verfolgen sie, wie sie sich zum Wandler ausbreitet.$T_{0}$ist die Periode der emittierten Welle:

Im Wasser:$\lambda_{w} = (c_{w}-v_{\theta}) T_{0}$

Im Gel:$\lambda_{g} =\frac{c_{g}}{c_{w}} \lambda_{w}$

Beim Empfänger die gemessene Zeit zwischen zwei Maxima, die die Signalperiode definiert$T$Ist :$T=\lambda_{g} /c_{g} = \lambda_{w} /c_{w} =(1- \frac{v_{\theta}}{c_{w}}) T_{0}$

Es scheint also, dass die einzige Geschwindigkeit, die zählt, die des Mediums ist, in dem sich die Quelle bewegt.

Dies setzt voraus, dass Sie den "echten" Doppler-Effekt verwenden und den Rest der Antwort in diesem Fall getrost ignorieren können. Wenn Sie jedoch die Zeitverschiebung (Phasenverschiebung) verwenden würden$\Delta t$die von den empfangenen Signalen zwischen zwei oder mehr Impulsübertragungen erfahren werden (wie es bei modernen Ultraschallscannern der Fall ist), beachten Sie, dass eine ähnliche Formel wie die von Ihnen angegebene manchmal beim Doppler-Ultraschall verwendet wird (manchmal als Doppler-Verschiebung bezeichnet, was sehr verwirrend ist). . Vermuten$\Delta t$ist die Zeitverschiebung und$T_{r}$ist die Zeitspanne zwischen Impulsübertragungen. Weil sich der Emitter bewegt hat$v_{\theta} T_{r}$in Richtung des Senders zwischen Impulsübertragungen und reduziert die Ausbreitungsdistanz um diesen Betrag,$\Delta t$wird gegeben von:

$\Delta t = \frac{v}{c} T_{r}$.

Wenn wir die Phasenverschiebung schreiben$2\pi f_{0} \Delta t$in Bezug auf eine neue Frequenz$2 \pi f T_{r}$wir glauben, dass :$f=\frac{v}{c} f_{0}$, die einer Doppler-Verschiebung sehr ähnlich sieht ... Wie auch immer, bei dieser Art von Technik sollten Sie eine gewichtete Geschwindigkeit verwenden, die auf der in jedem Medium zurückgelegten Entfernung basiert.