Приложение DD (справочное). Установка для измерения поверхностной температуры датчиков наружного использования

Приложение DD
(справочное)

Установка для измерения поверхностной температуры датчиков наружного использования

DD.1 Общие положения

Рассмотренное ниже устройство тест-объекта создано по результатам измерений, представленных в отчете [27]. По крайней мере для 10 различных датчиков значение температуры поверхности датчиков при их излучении в подмышках человека были сравнимы с получаемыми на описанном устройстве.

Основой устройства является материал, имитирующий мягкую ткань (ТИМ), покрытый слоем силиконового каучука, на котором установлена термопара (в виде тонкой пленки) (см. рисунок DD.1). Блок ТИМ установлен на кусок материала, который полностью поглощает акустическую энергию.

"Рисунок DD.1 - Устройство тест-объекта для измерения поверхностной температуры датчиков наружного применения"

Таблица DD.1 - Акустические и тепловые свойства тканей и материалов

Ткань/материал	Скорость звука с, м/с	Плотность ,	Коэффициент затухания , Дб/()	Акустический импеданс Z,	Теплоемкость С, Дж/()	Удельная теплопроводность , Вт/()	Коэффициент теплопроводности D,	Источник
Кожа	1615	1090	2,3 - 4,7 3,5	1,76	3430	0,335	0,09	ICRU док. 113 1998 [11] Chivers 1978 [28]
Мягкая ткань	1575	1055	0,6 - 2,24(a)	1,66	3550	0,525	0,150	ICRU док. 113 1998 [11]
Жировая ткань	1465	985	0,4	1,44	3000	0,350	0,135	ICRU док. 113 1998 [11]
Кортикальный слой кости(b)	3635	1920	14 - 22	6,98	1300	0,3 - 0,79	0,32	ICRU док. 113 1998 [11]
Силикон	1021	1243	1,8(c)	1,3		0,25		TNO/Кремнийорганическое соединение
ТИМ	1540	1050	0,5(c)	1,6	3800	0,58	0,15	TNO (модель мягкой ткани)
(а) Зависимость от частоты: . (b) О большой неопределенности свойств кости изложено в [29]. (с) Определено на 3 МГц.

DD.2 Приготовление ТИМ

Смесь сделана из материалов, представленных в таблице DD.2.

Таблица DD.2 - Массовая доля компонентов в процентах

	Компонент	Массовая доля, %
	Глицерин	11,21
	Вода	82,95
	Хлорид бензалкониума	0,47
	Карбид кремния [SiC (-400 меш)]	0,53
	Оксид алюминия [ (0,3 мкм)]	0,88
	Оксид алюминия [ (3 мкм)]	0,94
	Агар	3,02
	Сумма	100,00

Рецепт приготовления ТИМ

1 Смешать все компоненты, перечисленные в таблице, и дегазировать в лабораторной температуре.

2 Нагреть, помешивая, до 90°С. Чтобы избежать испарения и, следовательно, изменения в пропорциях компонентов, смесь должна нагреваться в плотно закрытом сосуде.

3 Охладить смесь, перемешивая, пока позволяет вязкость, приблизительно до 47°С. Чтобы избежать испарения и, следовательно, изменения в пропорциях компонентов, смесь должна охлаждаться в плотно закрытом сосуде.

4 Быстро вылить смесь в форму и дать ей остывать далее в плотно закрытой форме.

5 ТИМ готов к использованию. Чтобы полностью подготовить его к измерениям, ТИМ должен быть покрыт слоем силиконового каучука толщиной 1,5 мм. Проверить, чтобы не было воздуха между ТИМ и силиконовым каучуком. (Это необходимо для сопоставимости результатов измерения при излучении в ТИМ и в подмышку человека.) На рисунке DD.1 показано устройство для датчиков с плоской поверхностью, однако для криволинейных датчиков в ТИМ можно вырезать углубление требуемой кривизны.

6 Термопара (в виде тонкой пленки) должна быть помещена на верхней поверхности слоя силиконового каучука.

7 Испытуемый датчик должен быть установлен с применением связующего геля.

Обслуживание

Материал необходимо хранить в закрытом контейнере при нормальных лабораторных условиях (18°С - 25°С в смеси воды и глицерина, чтобы избежать высыхания и контакта с воздухом. Эта смесь содержит 88,1% деминералированной воды и 11,9% глицерина (чистота больше 99%).

Срок годности материала при хранении без доступа воздуха по меньшей мере один год. Добавление 0,5% раствора хлорида бензалкониума (действует как противофибковое средство) увеличивает срок годности более чем до двух лет.