医用超声诊断仪超声源输出声强测量结果不确定度的评定

　　一、概述

　　1.测量依据

　　JJG639- 1998《医用超声诊断仪超声源》检定规程。

　　2.环境条件

　　电源电压:220×(1±10%)V,50Hz; 气压: (86~106)kPa; 温度: 15℃～35℃; 相对湿度≤80%。

　　3.测量标准

　　毫瓦级超声功率计UPM- DT- 1型, 准确度优于15%,分辨率优于2mW, 测量误差10%。

　　4.被测对象

　　医用超声诊断仪超声源(B型)。

　　5.测量过程

　　先将标准毫瓦级超声功率计调试好, 然后按规程要求测量被检超声诊断仪探头的输出声功率, 对同一探头进行不少于3次声功率测量, 其测量结果的算术平均值作为被检超声诊断仪探头的输出声功率P, 然后除以探头的有效辐射面积S, 得到实际的输出声强I。

　　二、数学模型

　　1.数学模型

　　I=P/S

　　式中: I———被检仪器的输出声强, mW/cm2; P———被检仪器的输出功率, mW; S———探头的有效辐射面积,cm2。

　　2.传播率公式

　　输入量P、S彼此不相关, 则

　　三、全部输入量的标准不确定度评定及其相应自由度

　　1.输入量P的标准不确定度urel(P)的评定输入量P的标准不确定度urel(P) 由4个分项构成: 测量重复性不确定度urel(P1)(A类评定); 上级检定证书给出的测量误差引起的不确定度urel(P2)(B类评定); 测量靶安装角度偏差引入的标准不确定度urel(P3)(B类评定); 温度变化引起声速变化引入的标准不确定urel(P4)(B类评定)。

　　(1)输入量P的测量重复性urel(P1)

　　输入量P的不确定度urel(P1) 由测量重复性引入, 通过连续测量得到测量列。

　　对1台型号为SSD- 3500的B超机, 连续测量10次输出声功率, 得到测量列 ( 单位: mW): 24、22、24、24、24、22、24、22、24、24。

　　(2)输入量P的标准不确定度urel(P2)的评定

　　输入量P的标准不确定度urel(P2) 可根据检定证书给出的测量误差评定。检定证书给出的测量误差为10%。则相对标准不确定度为

　　(3)输入量P的标准不确定度urel(P3)的评定

　　输入量P的标准不确定度urel(P3) 主要是由功率计的测量靶安装角度偏差引起的。本毫瓦级超声功率计测量超声功率是根据辐射压力法原理, 即

　　式中: P———超声功率, W; F———辐射压力, N; C———声速, m/s; θ———测量靶安装角度, °。

　　在标准条件下测量时, θ=45°, 由于人为安装误差θ偏离±2°时, P=FC/2cos2( 45°±2°) , 造成的功率相对误差为+7.0%, 此区间内的变化可认为服从三角分布, 包含因子取 即半宽度为7.0%, 相对标准不确定度为

　　(4)输入量P的标准不确定度urel(P4)的评定