ICS 11.040.50 YY C 41 中华人民共和国医药行业标准 YY/T0865.2—2018/1EC62127-2:2013 超声 水听器 第2部分：40MHz以下超声场 用水听器的校准 Ultrasonics—Hydrophones- Part 2:Calibration for ultrasonic fields up to 40 MHz (IEC62127-2:2013,IDT) 2018-12-20发布 2020-01-01实施 国家药品监督管理局 发布 YY/T0865.2—2018/IEC62127-2:2013 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 2 3 术语、定义和符号· 符号表 5 校准步骤概述 6 水听器校准系统的通用要求 电学要求 水听器的准备 自由场互易校准 15 10 平面扫描式自由场校准 16 11 采用光学干涉法的自由场校准 12 利用标准水听器的比较法校准 19 附录A（资料性附录） 在自由场中校准水听器的测量不确定度的评估 22 附录B（资料性附录） PVDF聚合物传感器在高声强超声场中的特性 24 附录C（资料性附录） 电负载的修正 27 附录D（资料性附录) 利用平面扫描法的水听器绝对校准 28 附录E（资料性附录） 水的特性… 34 附录F（资料性附录） 40MHz以下利用光学干涉法的水听器绝对校准 36 附录G（资料性附录） 波形概念 44 附录H（资料性附录） 时间延迟谱法的要求和简要回顾· 51 附录1（资料性附录） 水听器相位响应的测定 54 附录J（资料性附录） 关于水听器敏感元件最大尺寸的考虑 58 附录K（资料性附录） 两换能器互易校准方法 60 参考文献 YY/T0865.2—2018/IEC62127-2:2013 前言 YY/T0865《超声水听器》分为三个部分： 一第1部分：40MHz以下医用超声场的测量和特征描绘； 一第2部分：40MHz以下超声场用水听器的校准； 第3部分：40MHz以下超声场用水听器的特性。 本部分为YY/T0865的第2部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草， 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分使用翻译法等同采用IEC62127-2：2013《超声水听器第2部分：40MHz以下超声场用 水听器的校准》。 本部分纳入了IEC62127-2：2007/AMD1：2013的修正内容，这些修正内容涉及的条款已通过在其 外侧页边空白位置的垂直双线（IⅡ）进行了标示。 与本部分规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下： GB/T2900.86—2009 电工术语声学和电声学（IEC60050-801：1994IDT)； —GB/T7966—2009 声学 超声功率测量辐射力天平法及性能要求（IEC61161:2006， IDT); —GB/T20249—2006 声学 聚焦超声换能器发射场特性的定义与测量方法（IEC61828： 2001,IDT); —YY/T0865.1—2011 超声 水听器 第1部分：40MHz以下医用超声场的测量和特征描绘 (IEC62127-1:2007,IDT); —YY/T0865.3—2013 超声 水听器 第3部分：40MHz以下超声场用水听器的特性 (IEC62127-3:2007,IDT)。 本部分对IEC62127-22013仅作了极少量的编辑性修改，均不影响一致性程度。 本部分由国家药品监督管理局提出。 本部分由全国医用电器标准化技术委员会医用超声设备分技术委员会（SAC/TC10/SC2)归口。 中国科学院声学研究所。 本部分主要起草人：黄勇军、蒋时霖、牛凤岐、王世全、陈毅。 I YY/T0865.2—2018/IEC62127-2:2013 引言 设备，需要经过校准。IEC62127这部分的目的是在超声频段，即20kHz～40MHz频率范围内规定确 定水听器响应所用的校准方法。在本部分中，水听器的主要用途是测量医用诊断设备在水中辐射的超 声场。为了可靠地表征所在声场的声学参数，要求水听器在上述频率范围内发挥作用。尤其是，为了充 I分地表征医用超声设备，高于15MHz的频段至关重要，其主要原因是非线性传播导致超声信号中的高 频成分增多。此外，采用15MHz以上频率的医用超声系统（尤其是腔内探头）的数量也在不断增长。 近年来的情况表明，为了可靠地测量负峰值（舒张期）声压，另外还需要确定水听器在0.5MHz以下频 段的响应。 “水听器”这个术语可以广义地使用，但这里是作为微型压电陶瓷水听器来理解。在当今医用超声 的各领域中，尤其是在定量表征医用诊断设备声场结构中所用的，就是这种类型的水听器。关于其他类 型的压力传感器，例如采用光纤的，本部分的部分要求可以适用，其他的则不适用。将来，若其他类型的 “水听器”在声场测量实践中的重要性提高时，本部分将修订新版本或另外发布独立标准来论述其特性 和校准。 注：本部分覆盖20kHz～40MHz的超声频率范围。关于水听器特性（IEC62127-3）和水听器使用（IEC62127-1） 的标准已完成转化并出版，上述两者均为水听器标准维护行动计划的一部分。该项计划的目的是重构和融合 现有的全部水听器标准。这将最终形成覆盖整个水听器实际应用领域的统一标准。 YY/T0865.2—2018/IEC62127-2:2013 超声水听器 第2部分：40MHz以下超声场 用水听器的校准 1范围 YY/T0865的本部分规定了： 一水听器的绝对校准方法； 一水听器的相对（比较）校准方法。 对本部分所覆盖频率范围内的各种相对和绝对校准方法提出了建议，并列出了可供参考的文献 本部分适用于： 在水中且在40MHz以下频率范围内测量所用的水听器 注1：在医用超声领域，尽管一些工作在40kHz100kHz频率范围的理疗医学应用正在不断发展，但影像诊断的 较低频段的响应也会影响关键声学参数的测量口。 采用圆形敏感元件制成，设计用于测量超声设备产生的脉冲波或连续波声场的水听器 注2：一些水听器可能具有非圆形的敏感元件，例如因电极结构引起的对圆形结构的轻度偏离，或者反过来，其敏 感元件实际上是方形的。即便如此，本部分中的条款依然有效，但应特别关注指向性响应和通过各个旋转轴 的敏感元件的有效半径。 一带有或不带有水听器前置放大器的水听器。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 IEC60050-801国际电工术语声学和电声学（Internationalelectrotechnicalvocabulary一Part 80l:Acoustics and electroacoustics) IEC60565：2006水声水听器 0.01Hz～1MHz频率范围内的校准（Underwateracoustics HydrophonesCalibration in the frequencyrange o.o1Hz to1 MHz) IEC61161 声学 超声功率测量辐射力天平法及性能要求（Ultrasonics一Power measurementRadiation force balances and performance requirements) IEC61828声学聚焦超声换能器发射场特性的定义与测量方法（Ultrasonics—Focusingtrans- ducersDefinitions and measurement methods for the transmitted fields) IEC62127-1:2007超声水听器第1部分：40MHz以下医用超声场的测量和特征描绘（UI- trasonicsHydrophonesPartl:Measurementand characterizationof medical ultrasonicfieldsupto 40 MHz) 修正案1：2013 1 IEC62127-3超声水听器第3部分：40MHz以下超声场用水听器的特性（Ultrasonics一Hy drophonesPart 3:Properties of hydrophones for ultrasonic fields up to 40 MHz) YY/T0865.2—2018/IEC62127-2:2013 3术语、定义和符号 IEC62127-1：2007十修正案1:2013界定的以及下列术语适用于本文件。 3.1 声中心 acoustic centre 换能器上或其附近的一点，换能器从该点发射球面扩散波，且可以从远处多点观察到其发散。 3.2 声束轴 beam axis 通过两个平面声束中心点的直线，这两个平面垂直于最大脉冲声压平方积分点和换能器外表孔径 中心点的连线。 注1：第一个平面位于包含最大脉冲声压平方积分，或包含聚焦夫琅和费区中单一主瓣的平面位置处，第二个平面 注2：在许多情况下，上述定义中的术语脉冲声压平方积分用任何线性相关的量替代，例如： a）在连续波情况下，术语脉冲声压平方积分用IEC61689（YY/T0750—2009)定义的均方声压替代； b）在扫描顿的信号同步无法获得的情况下，术语脉冲声压平方积分可以用时间平均声强替代。 注3：见IEC62127-1:2007+修正案1：2013的图1。 注4：采用IEC62127-1：2007十修正案1:2013的定义