CN104142369A - 用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置 - Google Patents

Abstract

一种用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，包括底板和设置在底板上的水槽，位于水槽内的声换能器位置调整架和样本载物盘，声换能器位置调整架上滑动的连接有声换能器安装架，声换能器位置调整架通过连接板分别连接设置在底板上的用于驱动声换能器安装架沿X、Y两个方向水平移动、沿Z方向垂直移动以及沿Z轴旋转的声换能器扫描驱动装置，样本载物盘通过设置在水槽内底面上的防水罩机构和垂直连接在防水罩架远离样本载物盘一端的旋转支柱连接设置在底板上的用于驱动样本载物盘沿Z轴旋转的载物盘旋转驱动装置。本发明可对声换能器进行精确定位和五自由度的包括平移，旋转等运动控制，并能实现多种扫描方式，保证声源定位的精确性和稳定性。

Description

用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置

技术领域

本发明涉及一种磁声耦合成像技术。特别是涉及一种由步进电机驱动的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置。

背景技术

磁声耦合成像是对生物电特性进行成像的一种方式，其电特性能够反映组织的生理、病理状态，从而为疾病的早期诊断提供依据。

磁声耦合成像的基本原理为，对置于稳恒磁场中的样本，通过电极向样本中注入一定频率的激励电流，样本中电流在静磁场下受到洛仑兹力的作用，产生振动，振动的频率与注入的激励电流频率相同，振动产生声波，此时，利用样本一定距离外的声换能器对声波响应进行检测，通过检测得到声波波形，通过对不同空间位置的声波进行扫描检测，检测到的信号结合重建算法即可得到组织电导率分布信息。

由电磁学和声学理论可知，检测声压大小与稳恒磁场、组织样本内部电流密度及其电参数密切相关：即其中，c_s是超声在样本组织中的传播速度，p为检测声压，J为样本组织内部电流密度，B为稳恒磁场。

由上式可知，在已知稳恒磁场和激励电压的情况下，对于具有一定电导率分布的样本组织，声压大小与其电导率分布有关。基于对声压的检测，利用换能器在声波传播路径上对声压进行检测接收，可反映此路径上样本组织的电导率变化。

而磁声成像系统在实际工作中，受限于没有准确定位装置，超声换能器与样本的相对位置的确定只能通过手动实现，从而在水平方向上中心位置的对应，换能器表面与样本第一界面距离的确定上均存在一定误差，同样对不同扫描方式，如平移扫描的实现具有很大的限制。换能器与样本间的相对位置与距离，对最终的磁声信号的采集、信号的后期重建工作具有很大的影响，因此，建立一套能够实现五自由度精确定位且能够控制实现多种扫描方式的实验装置，是磁声成像信号检测与后期处理重建的重要关键步骤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够对换能器精确定位和控制，并能实现多种扫描方式，从而保证声源定位的精确性的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置。

本发明所采用的技术方案是：一种用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，包括底板和设置在底板上的水槽，分别位于水槽内的声换能器位置调整架和样本载物盘，所述的声换能器位置调整架上滑动的连接有声换能器安装架，所述的声换能器位置调整架通过连接板分别连接设置在所述底板上的用于驱动声换能器安装架沿X、Y两个方向水平移动、沿Z方向垂直移动以及沿Z轴旋转的声换能器扫描驱动装置，所述的样本载物盘通过设置在所述水槽内底面上的防水罩机构和垂直连接在防水罩架远离样本载物盘一端的旋转支柱连接设置在所述底板上的用于驱动样本载物盘沿Z轴旋转的载物盘旋转驱动装置。

所述的声换能器扫描驱动装置包括有固定连接在所述连接板下面的用于驱动声换能器安装架沿X方向水平移动的X向水平移动驱动装置，设置在所述的底板上并与所述的X向水平移动驱动装置相连通过驱动X向水平移动驱动装置沿Y方向水平移动而达到驱动声换能器安装架沿Y方向水平移动的Y向水平移动驱动装置，固定在所述连接板上面的用于驱动声换能器安装架沿Z方向垂直移动的Z向垂直移动驱动装置，以及固定在所述连接板上面的用于驱动声换能器安装架沿Z轴旋转的Z向旋转驱动装置。

所述的X向水平移动驱动装置包括有：上面形成有一端开口的凹槽的Y向水平移动滑块；设置在所述Y向水平移动滑块的凹槽的开口端的X向步进电机；设置在所述凹槽内且一端连接所述X向步进电机的输出轴，另一端贯穿所述凹槽的X向丝杠；上端面与所述的连接板固定连接，下端嵌入在所述的凹槽内并与所述的X向丝杠螺纹连接的X向水平移动滑块；所述Y向水平移动滑块的底部设置有用于与所述的Y向水平移动驱动装置移动连接的连接结构。

所述的凹槽的两侧对称的形成有滑道，所述的X向水平移动滑块为能够嵌入在所述凹槽内的T型结构，所述T型结构水平部分的两侧嵌入在所述凹槽两侧的滑道上，所述T型结构水平部分的上端面通过一连接块连接所述的连接板，T型结构垂直部分的底端部形成有能够与所述的X向丝杠螺纹连接的螺孔。

所述的Y向水平移动驱动装置包括有：设置在所述的底板上的Y向步进电机；一端连接所述Y向步进电机的输出轴上的Y向丝杠，所述的Y向丝杠嵌入在X向水平移动驱动装置中的X向水平移动滑块底部的丝杠槽内，所述的丝杠槽内固定设置有与所述的Y向丝杠螺纹连接的连接块；还设置在所述底板上并分别平行在所述Y向丝杠两侧的第一Y向滑块和第二Y向滑块所述的第一Y向滑块和第二Y向滑块分别嵌入在X向水平移动驱动装置中的X向水平移动滑块底部的滑道内。

所述的Z向垂直移动驱动装置包括有：固定在所述连接板远离声换能器位置调整架一端上的第一齿轮；设置在第一齿轮上部用于驱动第一齿轮旋转的Z向步进电机；固定在所述连接板具有声换能器位置调整架一端上的第二齿轮；与所述的第一齿轮和第二齿轮啮合连接用于在第一齿轮旋转力的驱动下带动第二齿轮旋转的第一齿形皮带；一端贯穿所述的连接板与所述的第二齿轮固定连接的用于驱动声换能器安装架沿声换能器位置调整架Z向垂直移动的Z向丝杠，所述的Z向丝杠与所述的声换能器安装架为螺纹连接。

所述的Z向旋转驱动装置包括有：设置在所述连接板远离声换能器位置调整架一端上面的旋转步进电机；设置在连接板的下面并与贯穿连接板的旋转步进电机的输出轴连接的第三齿轮，设置在所述连接板带有声换能器位置调整架一端的下面并与所述的声换能器位置调整架固定连接的第四齿轮，与所述的第三齿轮和第四齿轮啮合连接用于在第三齿轮旋转力的驱动下带动第四齿轮旋转的第二齿形皮带。

所述的防水罩机构包括有：固定在所述水槽内底面上的防水密封罩体，设置在所述防水密封罩体内位于样本载物盘一端的第五齿轮，设置在所述防水密封罩体内另一端的第六齿轮，与所述的第五齿轮和第六齿轮啮合连接的第三齿形皮带，所述的旋转支柱的下端贯穿所述的防水密封罩体与所述的第六齿轮固定连接，所述的样本载物盘通过贯穿防水密封罩体的螺栓固定连接第五齿轮。

所述的载物盘旋转驱动装置包括有：通过立板被支撑在所述底板上的支撑板，设置在支撑板一端下面的与所述旋转支柱的上端固定连接的第七齿轮，设置在支撑板另一端下面并通过第四齿形带与所述的第七齿轮相连的第八齿轮，设置在所述支撑板上面且输出轴贯穿支撑板与所述的第八齿轮固定连接的步进电机。

所述的X向水平移动驱动装置、Y向水平移动驱动装置和Z向垂直移动驱动装置都分别设置有所述方向上的刻度尺。

本发明的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，是由步进电机驱动用于磁声耦合成像的声压检测装置，可对声换能器进行精确定位和五自由度的包括平移，旋转等运动控制，并能实现多种扫描方式，从而保证声源定位的精确性和稳定性，为后续的磁声信号处理提供更为真实可靠的实验数据。

附图说明

图1是换能器运动轨迹示意图；

图2是本发明的整体结构示意图；

图3是本发明中X向水平移动驱动装置的整体结构示意图；

图4是本发明中Y向水平移动驱动装置的整体结构示意图；

图5是本发明中Z向垂直移动驱动装置的整体结构示意图；

图6是本发明声换能器安装架安装结构示意图；

图7是本发明中Z向旋转驱动装置的整体结构示意图；

图8是本发明中载物盘旋转驱动装置的整体结构示意图。

图中

1：底板                           2：水槽

3：声换能器位置调整架             4：样本载物盘

5：连接板                         6：防水罩机构

7：旋转支柱                       8：X向水平移动驱动装置

9：Y向水平移动驱动装置            10：Z向垂直移动驱动装置

11：Z向旋转驱动装置               12：载物盘旋转驱动装置

13：声换能器安装架                61：降水密封罩体

62：第五齿轮                      63：第六齿轮

64：第三齿形皮带                  81：Y向水平移动滑块

82：凹槽                          83：X向丝杠

84：X向步进电机                   85：X向水平移动滑块

86：连接块                        87：滑道

88：滑道                          89：丝杠槽

91：Y向步进电机                   92：Y向丝杠

93：第一Y向滑块                   94：第二Y向滑块

101：Z向步进电机                  102：第一齿轮

103：第一齿形皮带                 104：第二齿轮

105：Z向丝杠                      111：旋转步进电机

112：第三齿轮                     113：第二齿形皮带

114：第四齿轮                     121：立板

122：支撑板                       123：步进电机

124：第七齿轮                     125：第八齿轮

126：第四齿形带                   14：声换能器

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置做出详细说明。

如图1、2所示，本发明的对磁声耦合成像中声换能器五自由度精确定位和控制，包括有X轴平移运动、Y轴平移运动、Z轴平移运动、声换能器沿Z轴旋转运动以及样本载物盘沿Z轴旋转运动。

如图2所示，本发明的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，包括底板1和设置在底板1上的水槽2，分别位于水槽2内的声换能器位置调整架3和样本载物盘4，所述的声换能器位置调整架3上滑动的连接有声换能器安装架13，所述的声换能器位置调整架3通过连接板5分别连接设置在所述底板1上的用于驱动声换能器安装架13沿X、Y两个方向水平移动、沿Z方向垂直移动以及沿Z轴旋转的声换能器扫描驱动装置，所述的样本载物盘4通过设置在所述水槽2内底面上的防水罩机构6和垂直连接在防水罩架6远离样本载物盘4一端的旋转支柱7连接设置在所述底板1上的用于驱动样本载物盘4沿Z轴旋转的载物盘旋转驱动装置12。沿X、Y两个方向水平移动、沿Z方向垂直移动以及沿Z轴旋转的声换能器扫描，以及沿Z轴旋转的样本载物盘旋转均由计算机系统控制步进电机带动沿Z轴旋转。本发明的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，整个系统中，除步进电机外均为非铁磁性材料制成。且步进电机远离对样本施加静磁场的磁场空间位置。

如图2所示，所述的声换能器扫描驱动装置包括有固定连接在所述连接板5下面的用于驱动声换能器安装架13沿X方向水平移动的X向水平移动驱动装置8，设置在所述的底板1上并与所述的X向水平移动驱动装置8相连通过驱动X向水平移动驱动装置8沿Y方向水平移动而达到驱动声换能器安装架13沿Y方向水平移动的Y向水平移动驱动装置9，固定在所述连接板5上面的用于驱动声换能器安装架13沿Z方向垂直移动的Z向垂直移动驱动装置10，以及固定在所述连接板5上面的用于驱动声换能器安装架13沿Z轴旋转的Z向旋转驱动装置11。

如图3所示，所述的X向水平移动驱动装置8包括有：上面形成有一端开口的凹槽82的Y向水平移动滑块81；设置在所述Y向水平移动滑块81的凹槽82的开口端的X向步进电机84；设置在所述凹槽82内且一端连接所述X向步进电机84的输出轴，另一端贯穿所述凹槽82的X向丝杠83；上端面与所述的连接板5固定连接，下端嵌入在所述的凹槽82内并与所述的X向丝杠83螺纹连接的X向水平移动滑块85；所述Y向水平移动滑块81的底部设置有用于与所述的Y向水平移动驱动装置9移动连接的连接结构。

所述的凹槽82的两侧对称的形成有滑道，所述的X向水平移动滑块85为能够嵌入在所述凹槽82内的T型结构，所述T型结构水平部分的两侧嵌入在所述凹槽82两侧的滑道上，所述T型结构水平部分的上端面通过一连接块86连接所述的连接板5，T型结构垂直部分的底端部形成有能够与所述的X向丝杠83螺纹连接的螺孔。

当X向步进电机84运转时，X向步进电机84带动X向丝杠83旋转，X向丝杠83和旋转带动T型结构的X向水平移动滑块85沿凹槽82两侧的滑道在X轴方向运动，从而带动连接板5和声换能器位置调整架3在X轴方向运动。

如图4所示，所述的Y向水平移动驱动装置9包括有：设置在所述的底板1上的Y向步进电机91；一端连接所述Y向步进电机91的输出轴上的Y向丝杠92，所述的Y向丝杠92嵌入在X向水平移动驱动装置8中的X向水平移动滑块85底部的丝杠槽89内，所述的丝杠槽89内固定设置有与所述的Y向丝杠92螺纹连接的连接块；还设置在所述底板1上并分别平行在所述Y向丝杠92两侧的第一Y向滑块93和第二Y向滑块94所述的第一Y向滑块93和第二Y向滑块94分别嵌入在X向水平移动驱动装置8中的X向水平移动滑块85底部的滑道87、88内。

当Y向步进电机91运转时，Y向步进电机91带动Y向丝杠92旋转，Y向丝杠92带动其上的Y向水平移动滑块81在Y轴方向运动，从而由Y向水平移动滑块81带动连接板5和声换能器位置调整架3在Y轴方向运动。

如图5、图6所示，所述的Z向垂直移动驱动装置10包括有：固定在所述连接板5远离声换能器位置调整架3一端上的第一齿轮102；设置在第一齿轮102上部用于驱动第一齿轮102旋转的Z向步进电机101；固定在所述连接板5具有声换能器位置调整架3一端上的第二齿轮104；与所述的第一齿轮102和第二齿轮104啮合连接用于在第一齿轮102旋转力的驱动下带动第二齿轮104旋转的第一齿形皮带103；一端贯穿所述的连接板5与所述的第二齿轮104固定连接的用于驱动声换能器安装架13沿声换能器位置调整架3Z向垂直移动的Z向丝杠105，所述的Z向丝杠105与所述的声换能器安装架13为螺纹连接。

当Z向步进电机101运转时，Z向步进电机101带动第一齿轮102旋转，第一齿轮102通过第一齿形皮带103带动第二齿轮104旋转，第二齿轮104带动Z向丝杠105旋转，从而使Z向丝杠105带动声换能器位置安装架13沿Z轴方向运动。

如图7所示，所述的Z向旋转驱动装置11包括有：设置在所述连接板5远离声换能器位置调整架3一端上面的旋转步进电机111；设置在连接板5的下面并与贯穿连接板5的旋转步进电机111的输出轴连接的第三齿轮112，设置在所述连接板5带有声换能器位置调整架3一端的下面并与所述的声换能器位置调整架3固定连接的第四齿轮114，与所述的第三齿轮112和第四齿轮114啮合连接用于在第三齿轮112旋转力的驱动下带动第四齿轮114旋转从而使声换能器位置调整架3旋转的第二齿形皮带113。

当旋转步进电机111运转时，旋转步进电机111带动第三齿轮112旋转，第三齿轮112通过第二齿形皮带113带动第四齿轮114旋转，从而使第四齿轮114带动声换能器位置调整架3沿Z轴旋转。

如图8所示，所述的防水罩机构6包括有：固定在所述水槽2内底面上的降水密封罩体61，设置在所述降水密封罩体61内位于样本载物盘4一端的第五齿轮62，设置在所述降水密封罩体61内另一端的第六齿轮63，与所述的第五齿轮62和第六齿轮63啮合连接的第三齿形皮带64，所述的旋转支柱7的下端贯穿所述的防水密封罩体61与所述的第六齿轮63固定连接，所述的样本载物盘4通过贯穿防水密封罩体61的螺栓固定连接第五齿轮62。

如图7所示，所述的载物盘旋转驱动装置12包括有：通过立板121被支撑在所述底板1上的支撑板122，设置在支撑板122一端下面的与所述旋转支柱7的上端固定连接的第七齿轮124，设置在支撑板122另一端下面并通过第四齿形带126与所述的第七齿轮124相连的第八齿轮125，设置在所述支撑板122上面且输出轴贯穿支撑板122与所述的第八齿轮125固定连接的步进电机123。

当步进电机123运转时，步进电机123带动第八齿轮125旋转，第八齿轮125通过第四齿形带126带动运动第七齿轮124旋转，第七齿轮124又带动旋转支柱7旋转，旋转支柱7又带动第六齿轮63旋转，第六齿轮63通过第三齿形皮带64连接固定连接样本载物盘4的第五齿轮62沿Z轴旋转。

本发明的对磁声耦合成像中样本载物盘4沿Z旋转运动精确定位和控制的装置，考虑到样本载物盘4处于水槽中，与样本载物盘4相连的第三齿形皮带64将处于耦合剂水中，从而影响第三齿形皮带64运动，且受限于电磁铁装置高度及对样本施加静磁场的磁场空间位置的影响，因此步进电机123与样本载物盘间以两条齿形皮带进行串联连接，并将与样本载物盘4相连的结构罩于降水密封罩体61内，与耦合剂水隔绝开，同时使得步进电机远离对样本施加静磁场的磁场空间位置。

由于声换能器与样本组织摆放相对位置的准确性，及各自由度上的运动精度会对最终采集的磁声信号检测造成很大影响，声换能器在运动过程中难以精确定位，使得声换能器接收信号相对产生时移甚至畸变，导致磁声信号数据精确性差，最终影响电导率图像的重建，因此需对磁声成像实验装置进行精确定位和自动控制。所以在X轴向、Y轴向和Z轴向上设有刻度尺，可以方便精确定位声换能器位置。

本发明的对磁声耦合成像中声换能器五自由度精确定位和控制的声压检测原理，当激励源对样本组织产生激励脉冲信号后，在稳恒磁场作用下，实验样本组织产生的声信号，由声换能器接收后转换为电信号，电信号经信号处理单元，对数据进行存储，完成一次检测。当设计声换能器沿不同运动轨迹对信号进行检测后，得到的声压信号可以用来重建样本组织的电导率分布图像。本发明的对磁声耦合成像中声换能器位置精确定位和控制的装置，具体的工作过程如下：

1、将声换能器置于声换能器的声换能器安装架13中，用固定螺螺栓将声换能器压紧；

2、将待检测的样本组织在样本载物盘上固定；

3、调整声换能器沿Z轴旋转角度及X轴向、Y轴向、Z轴向上的位置，使声换能器处于一个合适的检测位置；

4、向水槽中注入耦合剂纯净水，直到将声换能器与组织样本均浸没；

5、打开激励源，使用磁声成像激励源产生激励信号；

6、记录波形S1(t)；

7、通过步进电机控制声换能器或样本组织运动，以实现设定的扫描方式，同时对测量信号S2(t)进行记录，直至按设定扫描方式扫描完毕。

Claims (10)

1.一种用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，包括底板(1)和设置在底板(1)上的水槽(2)，分别位于水槽(2)内的声换能器位置调整架(3)和样本载物盘(4)，所述的声换能器位置调整架(3)上滑动的连接有声换能器安装架(13)，其特征在于，所述的声换能器位置调整架(3)通过连接板(5)分别连接设置在所述底板(1)上的用于驱动声换能器安装架(13)沿X、Y两个方向水平移动、沿Z方向垂直移动以及沿Z轴旋转的声换能器扫描驱动装置，所述的样本载物盘(4)通过设置在所述水槽(2)内底面上的防水罩机构(6)和垂直连接在防水罩架(6)远离样本载物盘(4)一端的旋转支柱(7)连接设置在所述底板(1)上的用于驱动样本载物盘(4)沿Z轴旋转的载物盘旋转驱动装置(12)。

2.根据权利要求1所述的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，其特征在于，所述的声换能器扫描驱动装置包括有固定连接在所述连接板(5)下面的用于驱动声换能器安装架(13)沿X方向水平移动的X向水平移动驱动装置(8)，设置在所述的底板(1)上并与所述的X向水平移动驱动装置(8)相连通过驱动X向水平移动驱动装置(8)沿Y方向水平移动而达到驱动声换能器安装架(13)沿Y方向水平移动的Y向水平移动驱动装置(9)，固定在所述连接板(5)上面的用于驱动声换能器安装架(13)沿Z方向垂直移动的Z向垂直移动驱动装置(10)，以及固定在所述连接板(5)上面的用于驱动声换能器安装架(13)沿Z轴旋转的Z向旋转驱动装置(11)。

3.根据权利要求1所述的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，其特征在于，所述的X向水平移动驱动装置(8)包括有：上面形成有一端开口的凹槽(82)的Y向水平移动滑块(81)；设置在所述Y向水平移动滑块(81)的凹槽(82)的开口端的X向步进电机(84)；设置在所述凹槽(82)内且一端连接所述X向步进电机(84)的输出轴，另一端贯穿所述凹槽(82)的X向丝杠(83)；上端面与所述的连接板(5)固定连接，下端嵌入在所述的凹槽(82)内并与所述的X向丝杠(83)螺纹连接的X向水平移动滑块(85)；所述Y向水平移动滑块(81)的底部设置有用于与所述的Y向水平移动驱动装置(9)移动连接的连接结构。

4.根据权利要求3所述的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，其特征在于，所述的凹槽(82)的两侧对称的形成有滑道，所述的X向水平移动滑块(85)为能够嵌入在所述凹槽(82)内的T型结构，所述T型结构水平部分的两侧嵌入在所述凹槽(82)两侧的滑道上，所述T型结构水平部分的上端面通过一连接块(86)连接所述的连接板(5)，T型结构垂直部分的底端部形成有能够与所述的X向丝杠(83)螺纹连接的螺孔。

5.根据权利要求1所述的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，其特征在于，所述的Y向水平移动驱动装置(9)包括有：设置在所述的底板(1)上的Y向步进电机(91)；一端连接所述Y向步进电机(91)的输出轴上的Y向丝杠(92)，所述的Y向丝杠(92)嵌入在X向水平移动驱动装置(8)中的X向水平移动滑块(85)底部的丝杠槽(89)内，所述的丝杠槽(89)内固定设置有与所述的Y向丝杠(92)螺纹连接的连接块；还设置在所述底板(1)上并分别平行在所述Y向丝杠(92)两侧的第一Y向滑块(93)和第二Y向滑块(94)所述的第一Y向滑块(93)和第二Y向滑块(94)分别嵌入在X向水平移动驱动装置(8)中的X向水平移动滑块(85)底部的滑道(87、88)内。

6.根据权利要求1所述的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，其特征在于，所述的Z向垂直移动驱动装置(10)包括有：固定在所述连接板(5)远离声换能器位置调整架(3)一端上的第一齿轮(102)；设置在第一齿轮(102)上部用于驱动第一齿轮(102)旋转的Z向步进电机(101)；固定在所述连接板(5)具有声换能器位置调整架(3)一端上的第二齿轮(104)；与所述的第一齿轮(102)和第二齿轮(104)啮合连接用于在第一齿轮(102)旋转力的驱动下带动第二齿轮(104)旋转的第一齿形皮带(103)；一端贯穿所述的连接板(5)与所述的第二齿轮(104)固定连接的用于驱动声换能器安装架(13)沿声换能器位置调整架(3)Z向垂直移动的Z向丝杠(105)，所述的Z向丝杠(105)与所述的声换能器安装架(13)为螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，其特征在于，所述的Z向旋转驱动装置(11)包括有：设置在所述连接板(5)远离声换能器位置调整架(3)一端上面的旋转步进电机(111)；设置在连接板(5)的下面并与贯穿连接板(5)的旋转步进电机(111)的输出轴连接的第三齿轮(112)，设置在所述连接板(5)带有声换能器位置调整架(3)一端的下面并与所述的声换能器位置调整架(3)固定连接的第四齿轮(114)，与所述的第三齿轮(112)和第四齿轮(114)啮合连接用于在第三齿轮(112)旋转力的驱动下带动第四齿轮(114)旋转的第二齿形皮带(113)。

8.根据权利要求1所述的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，其特征在于，所述的防水罩机构(6)包括有：固定在所述水槽(2)内底面上的防水密封罩体(61)，设置在所述防水密封罩体(61)内位于样本载物盘(4)一端的第五齿轮(62)，设置在所述防水密封罩体(61)内另一端的第六齿轮(63)，与所述的第五齿轮(62)和第六齿轮(63)啮合连接的第三齿形皮带(64)，所述的旋转支柱(7)的下端贯穿所述的防水密封罩体(61)与所述的第六齿轮(63)固定连接，所述的样本载物盘(4)通过贯穿防水密封罩体(61)的螺栓固定连接第五齿轮(62)。

9.根据权利要求1所述的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，其特征在于，所述的载物盘旋转驱动装置(12)包括有：通过立板(121)被支撑在所述底板(1)上的支撑板(122)，设置在支撑板(122)一端下面的与所述旋转支柱(7)的上端固定连接的第七齿轮(124)，设置在支撑板(122)另一端下面并通过第四齿形带(126)与所述的第七齿轮(124)相连的第八齿轮(125)，设置在所述支撑板(122)上面且输出轴贯穿支撑板(122)与所述的第八齿轮(125)固定连接的步进电机(123)。

10.根据权利要求2所述的用于磁声耦合成像实验的声换能器五自由度精确定位装置，其特征在于，所述的X向水平移动驱动装置(8)、Y向水平移动驱动装置(9)和Z向垂直移动驱动装置(10)都分别设置有所述方向上的刻度尺。