CN101869490B - 一种振荡装置及应用该振荡装置的检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种振荡装置，所述振荡装置包括产生机械振动的致动发生器及调节阻尼系数的阻尼调节器，所述致动发生器与所述阻尼调节器连接，所述阻尼调节器通过调节阻尼系数使所述致动发生器产生机械振动的余振衰减。本发明的振荡装置能减少振荡装置余振对测量装置的影响，提高测量装置使用效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种振荡装置及应用该振荡装置的检测系统，尤其涉及一种应用于检测动物器官弹性的装置的振荡装置及检测系统。
背景技术
在测量动物器官弹性的装置中，振动装置是一个重要组件。本装置通常用于测量人或动物器官弹性，使用时，需要对动物该器官外部产生一定频率的机械振动，然后再向动物该器官发射超声波，通过动物器官返回的超声波判断动物该器官的弹性，从而判断动物该器官的纤维化程度。现有技术中，通常采用的振动组件对动物器官的外部产生一系列的机械振动，这种机械振动通常包括多个振动周期，而后续周期的机械振动会对前面的机械振动产生干扰，这样就影响弹性测量的效果。
现有的技术中采用的振动组件无法调节振荡系统的阻尼系数，在固有阻尼系数下施加负载后系统的固有频率发生变化，负载过大或过小都会影响振动波形。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术中，振动组件无法调节振荡系统的阻尼系数，振荡器的振动波形无法调节导致振动效果不好的技术问题。
本发明的技术方案是：构建一种振荡装置，所述振荡装置包括产生机械振动的致动发生器及调节阻尼系数的阻尼调节器，所述致动发生器与所述阻尼调节器连接，所述阻尼调节器通过调节阻尼系数使所述致动发生器产生机械振动的余振衰减。
本发明的进一步技术方案是：所述致动发生器包括产生往复运动的轴，所述阻尼调节器包括弹性膜，所述轴的一端与所述弹性膜连接。
本发明的进一步技术方案是：所述致动发生器产生正弦波的机械振动。
本发明的进一步技术方案是：所述正弦波的机械振动的振动频率为1赫兹至500赫兹。
本发明的进一步技术方案是：所述致动发生器为电磁力驱动的致动发生器，所述致动发生器的轴在电磁力驱动下往复运动从而形成机械振动。
本发明的进一步技术方案是：所述振荡装置还包括位置传感器，所述位置传感器检测所述轴往复运动的位移。
本发明的进一步技术方案是：所述阻尼调节器还包括至少一个密闭的腔体，所述弹性膜设置在所述腔体的一个端面，所述腔体的腔壁上开设用于空气进出的孔，所述孔上设置调节空气通过孔的流量大小的调节件。
本发明的进一步技术方案是：所述调节件为塞子。
本发明的技术方案是：构建一种肝硬化检测系统，包括产生机械振动的振荡装置、安装在所述振荡装置上的超声换能器及接收并处理返回超声波的超声波处理单元，所述振荡装置在肝脏部位产生机械振动，所述超声换能器在所述振荡装置产生机械振动后再向肝脏部位发射超声波，所述超声波处理单元接收并处理返回的超声波。
本发明的技术方案是：构建一种测量动物器官弹性的检测系统，包括产生机械振动的振荡装置、安装在所述振荡装置上的超声换能器及接收并处理返回超声波的超声波处理单元，所述振荡装置在动物器官部位产生机械振动，所述超声换能器在所述振荡装置产生机械振动同时向动物器官部位发射超声波，所述超声波处理单元接收并处理返回的超声波。
本发明的技术效果是：构建一种振荡装置，所述振荡装置通过所述阻尼调节器调节阻尼来使所述致动发生器产生振动的余振衰减。本发明的振荡装置装置使减少振荡装置余振对测量装置的影响，提高测量装置使用效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明优选实施方式结构示意图。
图3为本发明轴向上振动时的运行示意图。
图4为本发明轴向下振动时的运行示意图。
图5为振荡装置余振太大的振荡波形图。
图6为振荡装置振荡波形不完整的波形图。
图7为本发明振荡装置临界阻尼系数的振荡波形图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明的具体实施方式是：构建一种振荡装置，所述振荡装置包括产生机械振动的致动发生器1及调节阻尼系数的阻尼调节器2，所述致动发生器1与所述阻尼调节器2连接，所述阻尼调节器2通过调节阻尼系数使所述致动发生器1产生机械振动的余振衰减。
本发明振荡装置中阻尼调节器2的阻尼系数可调节，通过调节阻尼调节器2的阻尼系数，在产生机械振动后，在阻尼调节器2的阻尼系数调节到临界阻尼时，致动发生器1产生机械振动的余振衰减。
本发明的振荡装置应用到测量人或动物器官的弹性测量系统时，通过调节阻尼调节器2的阻尼系数，在阻尼调节器2的阻尼系数调节到临界阻尼时，致动发生器1产生机械振动的余振衰减，振荡装置的余振减少了对振荡装置机械振动的影响，提高了测量效果。
如图2所示，本发明的优选实施方式是：所述致动发生器1包括产生往复运动的轴11，所述阻尼调节器2包括弹性膜22，所述轴1的一端与所述弹性膜11抵接。本发明的具体实施例中，所述致动发生器1为电磁力驱动的致动发生器1，所述致动发生器1在电磁力驱动下使所述轴11往复运动从而形成机械振动。本发明中，所述阻尼调节器2还包括至少一个密闭的腔体21，所述弹性膜22设置在所述腔体21的一个端面，所述腔体21的腔壁上开设用于空气进出的孔23，所述孔23上设置调节空气通过孔的流量大小的调节件24。本发明的具体实施例中，所述调节件为塞子。本发明的具体实施方式中，所述致动发生器产生正弦波的机械振动，所述正弦波的机械振动的振动频率为1赫兹至500赫兹。本发明具体实施例中，振荡装置设置在外壳4中。
本发明优选实施方式的实施过程是：在使用振荡装置前，将振荡装置垂直压在粘弹性介质6或生物组织6的表面上，并固定好振荡装置。然后对致动发生器1输入一个或多个1-500Hz之间的正弦信号，在电磁力的作用下，致动发生器1上的轴11发生往复运动，轴11的往复运动也引起阻尼调节器2上弹性膜22的形变，从而使阻尼调节器2的腔体21内的空气受到挤压或拉伸。如图3所示，当轴11向上运动时，阻尼调节器2的腔体21内的空气受到挤压，空气分子间产生剧烈的摩擦力，另一方面空气从腔体21上的孔23流出，又产生很大的节流阻力，摩擦力和节流阻力为阻尼力，所述阻尼力吸收轴11的冲击能量。如图4所示，当轴11向下运动时，阻尼调节器2的腔体21内的空气受到拉伸，空气从腔体21上的孔23吸入，空气分子间产生剧烈的摩擦力，另一方面空气从腔体21上的孔23流入，又产生很大的节流阻力，摩擦力和节流阻力为阻尼力，所述阻尼力吸收轴11的冲击能量。
本发明的具体实施例中，通过调节塞子调节件24可使空气流经孔23的有限截面积发生变化，同等条件下，空气流经孔23的阻尼大小也会发生变化，具体变化如下：当孔23的有限截面积变小时，阻力变大，反之，当孔23的有限截面积变大时，阻力变小。这样就改变了振荡装置的振动阻尼系数，其振动特性也随之改变。本发明中，在致动发生器1停止振动后，由于所述阻尼力吸收了轴11的冲击能量，通过调节振荡装置的振动阻尼系数，当阻尼系数为一临界阻尼系数时，振荡装置的余振最小，此时，振荡装置的余振对检测系统影响最小，检测效果最好。
本发明中，所述振荡装置还包括位置传感器3，所述位置传感器3检测所述轴11往复运动的位移。当检测到轴11的位移越大时，振荡装置的振动幅度就越大，当检测到轴11的位移越小时，振荡装置的振动幅度就越小。本发明中，位置传感器3通过有线连接件7与外部控制器或检测设备相连。
本发明中的具体实施过程中，当检测到轴11振动的余振太大时，其振荡波形图如图5所示。此时，将孔23流通空气的截面积调小，从而加大振荡装置的阻尼系数，达到减低振动装置余振的目的。
本发明中的具体实施过程中，当检测到轴11的振动不完整时，其振荡波形图如图6所示。此时，可将孔23流通空气的截面积调大，从而减小振荡装置的阻尼系数，使振荡波形完整，达到提高振动波形质量的目的。
当系统阻尼调整到一临界阻尼时，轴11振动的余振将迅速衰减，其振荡波形图如图7所示。
如图2所示，本发明的具体实施方式是：构建一种肝硬化检测系统，包括产生机械振动的振荡装置、安装在所述振荡装置上的超声换能器5及接收并处理返回超声波的超声波处理单元。本发明中，超声波处理单元在图中未示出。所述振荡装置在肝脏部位产生机械振动，所述超声换能器5在所述振荡装置产生机械振动同时向肝脏部位发射超声波，所述超声波处理单元接收并处理返回的超声波。
如图2所示，本发明的具体实施方式是：构建一种测量动物器官弹性的检测系统，包括产生机械振动的振荡装置、安装在所述振荡装置上的超声换能器5及接收并处理返回超声波的超声波处理单元，本发明中，超声波处理单元在图中未示出。所述振荡装置在动物器官部位产生机械振动，所述超声换能器5在所述振荡装置产生机械振动同时向动物器官部位发射超声波，所述超声波处理单元接收并处理返回的超声波。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种振荡装置，其特征在于，所述振荡装置包括产生机械振动的致动发生器及调节阻尼系数的阻尼调节器，所述致动发生器与所述阻尼调节器连接，所述阻尼调节器通过调节阻尼系数使所述致动发生器产生机械振动的余振衰减，所述致动发生器包括产生往复运动的轴，所述阻尼调节器包括弹性膜，所述轴的一端与所述弹性膜连接，所述阻尼调节器还包括至少一个密闭的腔体，所述弹性膜设置在所述腔体的一个端面，所述腔体的腔壁上开设用于空气进出的孔，所述孔上设置调节空气通过孔的流量大小的调节件，所述致动发生器产生正弦波的机械振动。
2.根据权利要求1所述的振荡装置，其特征在于，所述正弦波的机械振动的振动频率为1赫兹至500赫兹。
3.根据权利要求1所述的振荡装置，其特征在于，所述致动发生器为电磁力驱动的致动发生器，所述致动发生器的轴在电磁力驱动下往复运动从而形成机械振动。
4.根据权利要求3所述的振荡装置，其特征在于，所述振荡装置还包括位置传感器，所述位置传感器检测所述轴往复运动的位移。
5.根据权利要求1所述的振荡装置，其特征在于，所述阻尼调节器还包括至少一个密闭的腔体，所述弹性膜设置在所述腔体的一个端面，所述腔体的腔壁上开设用于空气进出的孔，所述孔上设置调节空气通过孔的流量大小的调节件。
6.根据权利要求5所述的振荡装置，其特征在于，所述调节件为塞子。
7.一种应用上述任一权利要求所述振荡装置的肝硬化检测系统，其特征在于，包括产生机械振动的所述振荡装置、安装在所述振荡装置上的超声换能器及接收并处理返回超声波的超声波处理单元，所述振荡装置在肝脏部位产生机械振动，所述超声换能器在所述振荡装置产生机械振动同时向肝脏部位发射超声波，所述超声波处理单元接收并处理返回的超声波。
8.一种应用权利要求1至6中任一权利要求所述振荡装置的测量动物器官弹性的检测系统，其特征在于，包括产生机械振动的所述振荡装置、安装在所述振荡装置上的超声换能器及接收并处理返回超声波的超声波处理单元，所述振荡装置在动物器官部位产生机械振动，所述超声换能器在所述振荡装置产生机械振动后再向动物器官部位发射超声波，所述超声波处理单元接收并处理返回的超声波。
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