Calcolatore dello spostamento Doppler a ultrasuoni

Applica la consueta approssimazione per basse velocità: delta f = 2 f0 v cos(theta) / c. Il fattore due rappresenta il percorso dal trasduttore al bersaglio e il ritorno dell'eco. Inserisca la frequenza trasmessa, la velocità del bersaglio, la velocità di propagazione e l'angolo del fascio per ottenere lo spostamento, il suo modulo e la frequenza riflessa approssimata.

Perché l'eco ultrasonoro riflesso presenta uno spostamento Doppler doppio

Una misura ultrasonora a riflessione è diversa dal noto caso unidirezionale in cui un ascoltatore sente una sorgente mobile. In primo luogo, il bersaglio in movimento incontra l'onda incidente con una frequenza modificata. Poi si comporta come un riflettore mobile che rimanda l'eco al trasduttore, introducendo una seconda variazione. Quando la velocità del bersaglio è molto inferiore a quella del suono, i due effetti si combinano in delta f = 2 f0 v cos(theta) / c. Qui f0 è la frequenza trasmessa, v la velocità con segno del bersaglio, theta l'angolo fra fascio e moto, e c la velocità di propagazione nel mezzo. Il fattore due è quindi essenziale: ometterlo significherebbe modellare un solo tratto e ottenere metà dello spostamento previsto. Una velocità positiva indica avvicinamento al trasduttore e aumenta la frequenza ricevuta; una negativa indica allontanamento. Il calcolatore restituisce anche il modulo assoluto. La formula è un'approssimazione ingegneristica per riflessione coerente e velocità piccola rispetto a c; non è l'equazione Doppler relativistica esatta e non descrive uno spettro distribuito di diffusori.

Mantenga coerenti frequenza, velocità e angolo

Inserisca la frequenza in hertz e sia la velocità del bersaglio sia quella dell'onda in metri al secondo. Il valore predefinito è 1540 m/s, riferimento nominale comune per i tessuti molli; la velocità reale dipende però dal materiale e dalle condizioni, quindi lo sostituisca se dispone di una misura migliore. La velocità ha segno: positiva verso il trasduttore e negativa in allontanamento. L'angolo è quello compreso fra il fascio ultrasonoro e la direzione del moto. A zero gradi il coseno vale uno e contribuisce tutta la velocità assiale; a sessanta gradi contribuisce la metà; a novanta gradi la componente assiale ideale è nulla. L'intervallo ammesso da zero a novanta gradi rende univoca questa convenzione. La risposta include beam_velocity_m_s, pari a v cos(theta), e reflected_frequency_hz, ottenuta sommando lo spostamento con segno alla frequenza trasmessa. Rispetti le unità dichiarate: lo strumento non riconosce automaticamente i megahertz e non converte i centimetri al secondo. Per esempio, inserisca 5 MHz come 5000000 Hz.

Interpreti il risultato e i limiti del modello

Il risultato principale, doppler_shift_hz, conserva la direzione. Un numero positivo indica un eco sopra la frequenza trasmessa, mentre uno negativo indica un eco al di sotto. shift_magnitude_hz elimina il segno per confronti e pianificazione della larghezza di banda. direction riassume il verso e round_trip_factor conferma che il modello ha considerato entrambi i percorsi. Il calcolo è deterministico e non usa rete, casualità o orologio: input uguali producono lo stesso JSON arrotondato nel browser e tramite API. Una richiesta API riuscita costa $0.002; una convalida fallita non costituisce un calcolo valido. Consideri l'uscita come lo spostamento ideale di una singola componente di velocità. Gli strumenti medici o per controlli non distruttivi possono misurare una gamma di spostamenti a causa di molti diffusori, larghezza finita del fascio, rifrazione, attenuazione, rumore e incertezza angolare. L'errore dell'angolo è particolarmente importante vicino a novanta gradi. Lo strumento non stima la portata sanguigna, non formula diagnosi, non corregge l'aliasing e non sostituisce apparecchi calibrati. È indicato per verificare equazioni, preparare test e controllare la coerenza fra frequenza, geometria, velocità e mezzo noti.