一种具有温度检测功能的超声系统及其制作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种具有温度检测功能的超声系统及其制作方法。该超声系统包括基底、超声单元、温度单元和电极，其中，超声单元用于产生或接收超声波；温度单元用于检测超声作用部位的温度变化；超声单元和温度单元以预定的分布排列在基底上；电极用于将超声单元和温度单元的信号端引出基底。本发明专利技术的超声系统在进行超声激励或接收的同时能够准确地检测超声作用部位的温度变化，从而减小超声波对身体的不良作用。而且该超声系统具有良好的柔性，与超声作用部位具有较好的贴附性和声阻抗匹配，使用时不需要耦合剂等物质。用时不需要耦合剂等物质。用时不需要耦合剂等物质。

【技术实现步骤摘要】
一种具有温度检测功能的超声系统及其制作方法


[0001]本专利技术涉及超声检测
，更具体地，涉及一种具有温度检测功能的超声系统及其制作方法。

技术介绍

[0002]超声波是指频率超过人耳听觉上限(20kHz)的声波。超声换能器是一种将电磁能转换成机械能(声能)、输出为超声波的器件或装置，可用于诊断、检验、测距等，在医学、工业、农业等领域具有广泛应用。在现有技术中，用于超声激励或接收的超声系统，多为刚性超声换能器，需要使用耦合剂等物质来减小超声系统与超声作用部位之间的空气干扰和声阻抗差。另外，在实施超声激励或接收过程中，超声作用部位会有温度的变化，通过对该温度变化的监测，可及时精准地获取当前超声作用效果，以减小超声波对身体的不良作用。然而，目前的超声系统通常不具有温度检测功能，而且由于超声系统与超声作用部位之间的耦合剂等物质，外部温度传感器或温度检测装置无法准确获得超声作用部位的温度变化。
[0003]在现有技术中，专利申请公布号CN114432604A(“一种角度可调节的穿戴式双通道传导装置、超声调控系统及使用方法”)提供的方案为：穿戴式双通道传导装置包括纵向支架、横向支架、准直器以及两组超声调控机构，准直器的中空内腔由腔体分离片分隔成两个腔体，每一个腔体的顶部设有一组超声调控机构，每一组超声调控机构包括一个探头固定腔、一个超声探头以及两个长度可调连接杆，探头固定腔的外周通过柔性可拉伸机构密封连接在对应的腔体的顶部开口上；两个长度可调连接杆的底部对称固定在探头固定腔的顶部，两个长度可调连接杆的顶部分别滑动连接于横向支架上，横向支架的中部滑动连接在纵向支架的横梁上。该方案提出一种刚性的超声传导装置，其中超声调控系统是基于超声传导装置和刚性超声探头的超声发生装置，不具备无温度检测等其他功能。
[0004]专利申请公布号CN114388687A(“一种超声调控人工神经突触的装置、制备和调控方法”)提供的方案为：人工神经突触仿生器件阵列、第一对叉指电极、第二对叉指电极和压电衬底；压电衬底位于底层，采用沿特定方向的切割处理后的压电单晶材料，特定方向是指压电单晶材料在沿该方向切割处理后，能在电场作用下产生水平剪切的声表面波的方向；人工神经突触仿生器件阵列位于压电衬底上表面中间区域，Y方向，阵列的长度不超过叉指电极；第一对叉指电极、第二对叉指电极分别位于压电衬底上表面、阵列左右两侧对称分布，第一对叉指电极和第二对叉指电极的材料相同并且尺寸相同。该方案利用超声实现对人工神经突触权重调控，然而所提供装置中的超声元件为压电单晶材料，且无温度检测等其他功能。
[0005]专利申请公布号CN114145769A(“可穿戴式健康监测设备及其柔性传感器及制作方法”)提供的方案是：柔性传感器包括柔性超声换能器，所述柔性超声换能器用于发射超声波，并基于用户反射的超声波，采集超声检测信号，所述超声检测信号用于确定超声影像信息；与所述柔性超声换能器相对固定的柔性电子层，所述柔性电子层背离所述柔性超声换能器的一侧表面用于和用户皮肤贴附，采集生理信号。所述柔性传感器可以通过柔性超
声换能器采集超声检测信号，通过柔性电子层采集生理信号，可以实现基于多种诊断信息的健康监测方案。该方案所述传感器中的超声元件为刚性的压电陶瓷，且器件无温度检测功能。
[0006]综上，目前常见的用于超声激励或接收的超声系统，通常采用刚性超声换能器，需要使用耦合剂等物质来减小超声系统与超声作用部位之间的空气干扰和声阻抗差。而且已有的超声系统功能单一，无法检测到超声作用部位的温度变化。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种具有温度检测功能的超声系统及其制作方法。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供一种具有温度检测功能的超声系统。该超声系统包括基底、超声单元、温度单元和电极，其中，超声单元用于产生或接收超声波；温度单元用于检测超声作用部位的温度变化；超声单元和温度单元以预定的分布排列在基底上；电极用于将超声单元和温度单元的信号端引出基底。
[0009]根据本专利技术的第二方面，提供一种具有温度检测功能的超声系统的制作方法，包括以下步骤：
[0010]制备超声单元、温度单元、基底、电极和模具；
[0011]将所述超声单元、所述温度单元以预定的分布排列在模具的预定位置；
[0012]将基底材料注入模具中，并经由所述电极将所述超声单元和所述温度单元的信号端引出基底，进而所述超声单元通过基底材料与所述温度单元封装在一起。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的优点在于，提出一种具有温度检测功能的超声系统，在进行超声激励或接收的同时能够准确地检测超声作用部位的温度变化，而且该超声系统具有良好的柔性，与超声作用部位具有较好的贴附性和声阻抗匹配，使用时不需要耦合剂等物质。
[0014]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0015]被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。
[0016]图1是根据本专利技术一个实施例的超声单元与温度单元分离交替排列结构的超声系统示意图；
[0017]图2是根据本专利技术一个实施例的超声单元与温度单元分离交替排列结构的超声系统作用于身体部位的示意图；
[0018]图3是根据本专利技术一个实施例的超声单元与温度单元分离交替排列结构的超声系统的控制示意图；
[0019]图4是根据本专利技术一个实施例的超声单元与温度单元分离交替排列结构的超声系统在超声调控信号周期内的信号示意图；
[0020]图5是根据本专利技术一个实施例的超声单元与温度单元上下相叠结构的超声系统示
意图；
[0021]图6是根据本专利技术一个实施例的超声单元与温度单元上下相叠结构的超声系统用于身体部位的示意图；
[0022]图7是根据本专利技术一个实施例的超声单元与温度单元上下相叠结构的超声系统在异步工作模式下的控制示意图；
[0023]图8是根据本专利技术一个实施例的超声单元与温度单元上下相叠结构的超声系统在异步工作模式下超声调控信号周期内的信号示意图。
具体实施方式
[0024]现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。
[0025]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。
[0026]对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
[0027]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0028]应注意到：相似的标号和字母在下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有温度检测功能的超声系统，包括：基底、超声单元、温度单元和电极，其中，超声单元用于产生或接收超声波；温度单元用于检测超声作用部位的温度变化；超声单元和温度单元以预定的分布排列在基底上；电极用于将超声单元和温度单元的信号端引出基底。2.根据权利要求1所述的超声系统，其特征在于，所述超声单元和所述温度单元的排列结构包括分离交替排列结构和上下相叠结构，对于分离交替排列结构，在所述基底的横向和纵向上，所述超声单元和对应的所述温度单元分离交替排列于所述基底；对于上下相叠结构，所述超声单元和对应的所述温度单元不接触，并以上下相叠的方式复合成一体的传感单元，通过所述基底将以单一、并列或阵列方式排列的传感单元封装成一体。3.根据权利要求2所述的超声系统，其特征在于，还包括信号处理模块，该信号处理模块包括控制信号子模块、超声激励子模块、超声接收子模块和温度检测子模块，其中，控制信号子模块用于产生超声调控信号以控制超声系统的工作状态；超声激励子模块用于发送超声激励信号至所述超声单元；超声接收子模块用于接收来自于所述超声单元的超声反馈信号；温度检测子模块用于检测所述温度单元感测的温度变化信号。4.根据权利要求3所述的超声系统，其特征在于，对于所述分离交替排列结构，所述超声调控信号为一定频率和占空比的高低电平方波脉冲，根据所述超声调控信号周期内上升沿或下降沿信号触发所述超声激励子模块、所述超声接收子模块的工作启停状态；并且，通过调整所述超声调控信号的占空比来控制所述超声激励子模块和所述超声接收子模块的工作时长，所述温度检测子模块不受该超声调控信号影响，一直处于工作状态。5.根据权利要求3所述的超声系统，其特征在于，对于所述上下相叠结构，超声系统的工作模式包括同步工作模式和异步工作模式，其中：在同步工作模式下，所述超声调控信号为一定频率和占空比的高低电平方波脉冲，根据所述超声调控信号周期内上升沿或下降沿信号触发所述超声激励子模块和所述超声接收子模块的工作启停状态，且将所述温度检测子模块所检测到的温度变化信号滤掉超声干扰信号后作为超声作用部位真实的温度变化信号；在异步工作模式下，所述超声调控信号控制所述超声激励子模块、所述超声接收子模块和所述温度检测子模块的工作状态，使超声发射、超声接收、温度检测依次进行，且所述温度检测子模块直接获取超声作用部位无干扰的温度变化信号。6.根据权利要求5所述的超声系统，其特征在于，在所述异步工作模式下，所述超声调控信号为一定频率的高中低电平方波脉冲，根据所述超声调控信号周期内上升沿、第一次下降沿或第二次下降沿信号来触发所述超声激励子模块、所述超声接收子模块和所述温度检测子模块的工作启停状态；并且，所述超声调...

【专利技术属性】
技术研发人员：方鹏，曹江浪，李光林，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：