一种旋转变压器的消磁方法、装置及血管内超声设备与流程

本发明涉及ivus技术领域，特别是涉及一种旋转变压器的消磁方法、装置及血管内超声设备。

背景技术：

目前，ivus(intravenousultrasound，血管内超声)设备通常选用旋转变压器作为超声激励信号和超声回波信号的传输器件。而旋转变压器因安规的要求，其旋转部分必须是电气悬浮模式，此模式会因多种因素引起干扰，导致旋转变压器的抗扰性能较差，其中就包括旋转变压器因使用一段时间后产生了硬磁化引起干扰。

现有技术中，为了消除旋转变压器的硬磁化干扰对血管内超声设备所产生的影响，通常采用的技术手段为更换旋转变压器。但是，更换旋转变压器的工程极为精细复杂(将所关联的节点都拆下来，然后换上新物料，最后经过硬件调试、软件调试、数据纠正等修复过程完成整个更换工程)，这就需要具有极高操作水平的工程师完成此更换工程。可见，现有的消除硬磁化干扰的方式不仅对工程师的操作水平要求较高，而且费时费力，同时还破坏了血管内超声设备的谐调完整性。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种旋转变压器的消磁方法、装置及血管内超声设备，可在接收到血管内超声设备的消磁指令时对旋转变压器进行消磁处理，从而避免了旋转变压器长期磁化引起的干扰现象，进而无需通过更换旋转变压器来消除硬磁化干扰，不仅省时省力，还保证了血管内超声设备的谐调完整性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种旋转变压器的消磁方法，应用于包含旋转变压器及pulse电路的血管内超声设备，所述消磁方法包括：

在接收到所述血管内超声设备的消磁指令时，切断所述pulse电路与所述旋转变压器之间的信号传输；

根据预设消磁策略生成消磁信号至所述旋转变压器的初级，以对所述旋转变压器进行消磁处理，直至所述旋转变压器的消磁时间到达预设时间；

在所述旋转变压器消磁结束后，连通所述pulse电路与所述旋转变压器之间的信号传输。

优选地，所述根据预设消磁策略生成消磁信号至所述旋转变压器的初级，以对所述旋转变压器进行消磁处理，直至所述旋转变压器的消磁时间到达预设时间的过程，包括：

根据预设消磁频率生成正弦消磁信号至所述旋转变压器的初级，以对所述旋转变压器进行消磁处理；

当所述旋转变压器的消磁时间到达预设时间时，停止生成所述正弦消磁信号至所述旋转变压器的初级，以结束所述旋转变压器的消磁；其中，所述正弦消磁信号的幅值按照预设幅值递减规则递减。

优选地，所述预设其中，f工为所述旋转变压器的工作频率，v为所述旋转变压器每秒转动的圈数。

优选地，所述预设幅值递减规则具体为余切曲线递减规则。

优选地，所述消磁指令具体为所述血管内超声设备的主机生成的设备开机信号和/或设备关机信号。

优选地，所述设备开机信号和所述设备关机信号均具体为差分信号。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种旋转变压器的消磁装置，应用于包含旋转变压器及pulse电路的血管内超声设备，所述消磁装置包括：

分别与所述pulse电路的输出端和所述旋转变压器的初级连接的消磁处理模块，用于在工作时执行上述任一种旋转变压器的消磁方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种血管内超声设备，包括旋转变压器和pulse电路，还包括上述旋转变压器的消磁装置。

本发明提供了一种旋转变压器的消磁方法，应用于包含旋转变压器及pulse电路的血管内超声设备，消磁方法包括：在接收到血管内超声设备的消磁指令时，切断pulse电路与旋转变压器之间的信号传输；根据预设消磁策略生成消磁信号至旋转变压器的初级，以对旋转变压器进行消磁处理，直至旋转变压器的消磁时间到达预设时间；在旋转变压器消磁结束后，连通pulse电路与旋转变压器之间的信号传输。

可见，本申请可在接收到血管内超声设备的消磁指令时对旋转变压器进行消磁处理，从而避免了旋转变压器长期磁化引起的干扰现象，进而无需通过更换旋转变压器来消除硬磁化干扰，不仅省时省力，还保证了血管内超声设备的谐调完整性。

本发明还提供了一种旋转变压器的消磁装置及血管内超声设备，与上述消磁方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种旋转变压器的消磁方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种软磁性材料的磁化曲线图；

图3为本发明实施例提供的一种正弦消磁信号的波形示意图；

图4为本发明实施例提供的一种旋转变压器的消磁装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种旋转变压器的消磁装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种旋转变压器的消磁方法、装置及血管内超声设备，可在接收到血管内超声设备的消磁指令时对旋转变压器进行消磁处理，从而避免了旋转变压器长期磁化引起的干扰现象，进而无需通过更换旋转变压器来消除硬磁化干扰，不仅省时省力，还保证了血管内超声设备的谐调完整性。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种旋转变压器的消磁方法的流程图。

该旋转变压器的消磁方法应用于包含旋转变压器及pulse电路的血管内超声设备，消磁方法包括：

步骤s1：在接收到血管内超声设备的消磁指令时，切断pulse电路与旋转变压器之间的信号传输。

具体地，首先对血管内超声设备中旋转变压器的硬磁化产生原因进行介绍：旋转变压器的硬磁化产生是因自身磁性材料的特性引起的。旋转变压器的磁化方式有两种：第一，正常工作脉冲的硬磁化积累。请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种软磁性材料的磁化曲线图。从图2中可以看出，每次单极性脉冲使磁性材料磁化后，即使电流归零，磁性材料仍会保持一个微弱的磁性，随着时间的增长，磁性材料的磁芯就会带上较强的磁性，从而与空间干扰电磁波的相互作用加强，导致引入干扰。第二，与微弱地球磁场长久的作用磁化。在血管内超声设备关机时，地球磁场会对旋转变压器的磁芯进行持续地磁化，虽然地球磁场很微弱，但积累到一定时间后，仍然可达到一个可观的磁化程度，这就导致血管内超声设备放置一段时间干扰有所增加。

为了在不破坏血管内超声设备的谐调完整性的同时解决旋转变压器的硬磁化干扰，本申请采用的手段是：在接收到血管内超声设备的消磁信号时，对旋转变压器进行一次自动消磁，从而避免了旋转变压器长期磁化引起的干扰现象。

需要说明的是，本申请在血管内超声设备进行工作时一般不进行旋转变压器的消磁工作，但会存在一种情况：血管内超声设备在开机后要进行血管内超声工作，对于旋转变压器来说，旋转变压器在此过程中会接收pulse电路传输过来的超声激励脉冲，若在血管内超声设备开机的过程中进行旋转变压器的消磁工作，可能会存在旋转变压器消磁未结束血管内超声工作便开始的情况，此情况下超声激励脉冲会影响旋转变压器的消磁情况，所以为了防止旋转变压器的消磁受到影响，本申请在对旋转变压器进行消磁之前，首先切断pulse电路与旋转变压器之间的信号传输(具体可在pulse电路与旋转变压器之间的连接线路上增设可控开关，通过控制可控开关的导通情况来控制pulse电路与旋转变压器之间的电路连接情况)，以为后续旋转变压器消磁打下基础。

步骤s2：根据预设消磁策略生成消磁信号至旋转变压器的初级，以对旋转变压器进行消磁处理，直至旋转变压器的消磁时间到达预设时间。

需要说明的是，本申请的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。

具体地，本申请对旋转变压器的消磁策略是：向旋转变压器的初级输入对旋转变压器起消磁作用的消磁信号，当旋转变压器的消磁时间到达预设时间时，停止向旋转变压器的初级输入消磁信号以结束消磁，从而实现旋转变压器的整个消磁过程，此消磁方式无须外加消磁线圈，直接利用旋转变压器工作时的初级线圈进行消磁即可。

考虑到同一消磁信号对不同磁芯、不同设计形式的变压器的消磁效果并不相同，所以本申请应提前设定适合血管内超声设备中的高频旋转变压器的消磁策略，从而根据消磁策略生成的消磁信号对旋转变压器的消磁效果较为显著。

步骤s3：在旋转变压器消磁结束后，连通pulse电路与旋转变压器之间的信号传输。

具体地，由于血管内超声设备在开机后要进行血管内超声工作，而旋转变压器消磁结束时，pulse电路与旋转变压器之间的信号传输处于断开状态，所以本申请在旋转变压器消磁结束后，应连通pulse电路与旋转变压器之间的信号传输，从而保证血管内超声设备后续的血管内超声工作顺利进行。

本发明提供了一种旋转变压器的消磁方法，应用于包含旋转变压器及pulse电路的血管内超声设备，消磁方法包括：在接收到血管内超声设备的消磁指令时，切断pulse电路与旋转变压器之间的信号传输；根据预设消磁策略生成消磁信号至旋转变压器的初级，以对旋转变压器进行消磁处理，直至旋转变压器的消磁时间到达预设时间；在旋转变压器消磁结束后，连通pulse电路与旋转变压器之间的信号传输。

可见，本申请可在接收到血管内超声设备的消磁指令时对旋转变压器进行消磁处理，从而避免了旋转变压器长期磁化引起的干扰现象，进而无需通过更换旋转变压器来消除硬磁化干扰，不仅省时省力，还保证了血管内超声设备的谐调完整性。

在上述实施例的基础上：

作为一种可选地实施例，根据预设消磁策略生成消磁信号至旋转变压器的初级，以对旋转变压器进行消磁处理，直至旋转变压器的消磁时间到达预设时间的过程，包括：

根据预设消磁频率生成正弦消磁信号至旋转变压器的初级，以对旋转变压器进行消磁处理；

当旋转变压器的消磁时间到达预设时间时，停止生成正弦消磁信号至旋转变压器的初级，以结束旋转变压器的消磁；其中，正弦消磁信号的幅值按照预设幅值递减规则递减。

具体地，本申请在设定消磁策略的过程中，最核心的是找出适合旋转变压器消磁的消磁信号(主要是通过设定消磁信号频率和信号幅值来得到消磁信号)。基于此，本申请在对旋转变压器进行消磁的过程中，具体是根据预设消磁频率和预设幅值递减规则生成正弦消磁信号至旋转变压器的初级(即正弦消磁信号的频率＝预设消磁频率，且正弦消磁信号的幅值按照预设幅值递减规则递减)，以实现旋转变压器的消磁过程。

另外，在设定消磁策略的过程中，还有一个重要的设定参数：旋转变压器的消磁时间，此时间需以旋转变压器达到良好消磁效果为目的设定。基于此，本申请在开始生成正弦消磁信号时开始计时，当计时时间(计时时间＝消磁时间)到达预设时间时，停止生成正弦消磁信号至旋转变压器的初级，从而结束旋转变压器的消磁。

作为一种可选地实施例，预设其中，f工为旋转变压器的工作频率，v为旋转变压器每秒转动的圈数。

进一步地，对于旋转变压器的消磁信号的频率，最优的是找到对旋转变压器消磁效果最好的最佳消磁频率。本申请可通过试验寻找旋转变压器的最佳消磁频率，如对从低频到高频跨度为500mhz的消磁电流频率均进行试验，经历反复试验、记录、总结、计算，最后得出结论：对于血管内超声设备上的高频旋转变压器，最佳消磁频率约为

比如，一个血管内超声设备的旋转变压器的工作频率为50mhz波段，帧频为30帧/s，则此旋转变压器的最佳消磁频率为：

作为一种可选地实施例，预设幅值递减规则具体为余切曲线递减规则。

进一步地，对于旋转变压器的消磁信号的幅值，最优的是找到对旋转变压器消磁效果最好的最佳幅值递减规则，本申请同样可通过试验寻找旋转变压器的最佳幅值递减规则，最后得出结论：对于血管内超声设备上的高频旋转变压器，最佳幅值递减规则为余切曲线递减规则。

可见，本申请优选采用的消磁方式为双函数曲线消磁方式，即由正弦函数消磁曲线与余切函数递减曲线配合得到(请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种正弦消磁信号的波形示意图)。

此外，对于血管内超声设备上高频旋转变压器(动态变压器)来说，若消磁时间太长(如分钟级别的时间)，会因为消磁频率太慢反而产生加剧设备干扰的危害，所以本申请可基于图3的消磁信号对旋转变压器进行消磁试验，从而确定一个适合旋转变压器的消磁时间。具体地，本申请经消磁试验发现旋转变压器的消磁时间设定在0.5s秒左右时，旋转变压器已经达到较好的消磁效果，所以本申请可将旋转变压器的消磁时间设定在0.5秒左右的时间，从而在达到较好的消磁效果的同时避免设备干扰的加剧。

作为一种可选地实施例，消磁指令具体为血管内超声设备的主机生成的设备开机信号和/或设备关机信号。

具体地，为了不妨碍血管内超声设备的正常工作，本申请可选用血管内超声设备的开机时间和/或关机时间进行旋转变压器的消磁工作。考虑到血管内超声设备的主机作为设备的主控装置，其可检测到血管内超声设备的开机和关机。所以本申请可利用主机检测血管内超声设备的开机和/或关机，以血管内超声设备开机为例(关机同理)，具体是主机在检测到血管内超声设备开机时生成设备开机信号。相应的，本申请在检测到主机生成设备开机信号时执行相应消磁步骤(即设备开机信号作为本申请的消磁指令)。

需要说明的是，本申请可只在血管内超声设备每次开机的过程中执行旋转变压器的自动消磁动作，也可只在血管内超声设备每次关机的过程中执行旋转变压器的自动消磁动作，也可既在血管内超声设备每次开机的过程中执行旋转变压器的自动消磁动作，又在血管内超声设备每次关机的过程中执行旋转变压器的自动消磁动作，本申请对此不做特别地限定，根据实际情况设定。

此外，还需要说明的是，血管内超声设备在关机的过程中已停止血管内超声工作，所以本申请若在血管内超声设备关机的过程中执行旋转变压器的自主消磁动作，可省略pulse电路与旋转变压器之间的信号传输的切断及重新连通步骤，本申请对此不做特别地限定，根据实际情况设定。

作为一种可选地实施例，设备开机信号和设备关机信号均具体为差分信号。

进一步地，考虑到当血管内超声设备所处环境的温度发生变化，或者主机生成设备开机信号/设备关机信号的线路受到干扰，均会导致主机生成的设备开机信号/设备关机信号不够准确，严重的话可能影响本申请对设备开关机的误判，所以本申请的主机在检测到血管内超声设备的开机和/或关机时，可相应生成差分信号形式的设备开机信号和/或设备关机信号，从而消除了上述因素对设备开机信号和/或设备关机信号的影响，进而提高了设备开关机判定的准确性。

请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种旋转变压器的消磁装置的结构示意图。

该旋转变压器的消磁装置应用于包含旋转变压器及pulse电路的血管内超声设备，消磁装置包括：

分别与pulse电路的输出端和旋转变压器的初级连接的消磁处理模块，用于在工作时执行上述任一种旋转变压器的消磁方法的步骤。

具体地，当消磁处理模块利用主机检测血管内超声设备的开机和/或关机时，请参照图5，图5为本发明实施例提供的另一种旋转变压器的消磁装置的结构示意图。

本申请提供的消磁装置的详细介绍请参考上述消磁方法的实施例，本申请在此不再赘述。

本发明还提供了一种血管内超声设备，包括旋转变压器和pulse电路，还包括上述旋转变压器的消磁装置。

本申请提供的血管内超声设备的详细介绍请参考上述消磁装置的实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。