CN108279394B - 一种mri水模的支撑定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MRI水模的支撑定位装置，包括由大体线圈的支撑平面支撑的支座组件和支板组件，所述支座组件包括具有通孔的支座板，所述支座板的一对相对的侧边均设有第一定位部件，另一对相对的侧边均设有第二定位部件，并配置成：所述支座板放置于所述支撑平面的状态下，两所述第一定位部件均能够与所述大体线圈的内壁抵接，或者，两所述第二定位部件均能够与所述大体线圈的内壁抵接；所述支板组件包括支板，其具有用于承载水模的支承孔，所述支板设置于所述支座板上。该支撑定位装置能够方便地调整水模的位置，使其满足定位需求，同时，还能够降低相关部件的制造难度及制作成本。

Description

一种MRI水模的支撑定位装置

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种MRI水模的支撑定位装置。

背景技术

MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)水模为评价成像质量一种必不可少的工具，用于测试MRI系统的信噪比、均匀度和线性度等。

在使用水模进行测试时，需要对水模在竖直方向和水平方向两个方向分别定位，并达到要求的定位精度。其中，水模由直接放置在大体线圈上的水模支架进行支撑定位，这样，就要求大体线圈上用于定位水模支架的各定位面的尺寸误差在要求的范围内，或者通过调整水模支架的相应位置来满足水模的定位要求。

若要确保大体线圈上用于定位水模支架的各定位面的尺寸误差在要求的范围内，则需要提高大体线圈的制造精度，而受大体线圈的结构及其制造工艺的限制，为达到要求的尺寸精度，势必会增加制作成本。

若通过调整水模支架的位置来满足定位要求，则是在定位误差无法满足要求时，采用加垫方式进行调整，该方式费工费时且效率低。

有鉴于此，如何设计一种支撑定位装置，既便于调整水模的位置，又能够降低相关部件的制造难度及制作成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种MRI水模的支撑定位装置，该支撑定位装置能够方便地调整水模的位置，使其满足定位需求，同时，还能够降低相关部件的制造难度及制作成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种MRI水模的支撑定位装置，包括由大体线圈的支撑平面支撑的支座组件和支板组件；

所述支座组件包括具有通孔的支座板，所述支座板的一对相对的侧边均设有第一定位部件，另一对相对的侧边均设有第二定位部件，并配置成：所述支座板放置于所述支撑平面的状态下，两所述第一定位部件均能够与所述大体线圈的内壁抵接，或者，两所述第二定位部件均能够与所述大体线圈的内壁抵接；

所述支板组件包括支板，其具有用于承载水模的支承孔，所述支板设置于所述支座板上。

该发明提供的支撑定位装置，包括支座组件和支板组件，其中，支座组件由大体线圈的支撑平面支撑，具体包括支座板，在支座板的一对相对侧边均设有第一定位部件，在支座板的另一对相对侧边均设有第二定位部件；支板组件的支板由支座板支撑，该支板用于承载水模；当支座组件放置于支撑平面时，两第一定位部件均能够与大体线圈的内壁抵接，或者两第二定位部件均能够与大体线圈的内壁抵接；并且将这两组定位部件设计成能够进行二次定位调整，满足所有定位精度的要求，便于调整且效率高。如此设置后，水模相对大体线圈的定位精度由支撑定位装置与大体线圈的定位精度及水模与支撑定位装置的定位精度决定，而支撑定位装置与大体线圈的定位精度由支座组件与大体线圈的定位精度及支座组件与支板组件之间的定位精度来确定，这样大体线圈的加工误差可以通过支座组件与支板组件来弥补，相较而言，支座组件与支板组件的加工较为方便，精度易于保证，从而可以降低对大体线圈的相关定位面的精度要求，进而降低大体线圈的制造难度和制作成本。

可选的，两所述第一定位部件的外侧面之间的距离以及两所述第二定位部件的外侧面之间的距离均根据所述支撑平面距所述大体线圈中心高度的基本尺寸及其极限尺寸，以及所述大体线圈内径的基本尺寸及其极限尺寸确定，且两所述第一定位部件的外侧面之间的距离与两所述第二定位部件的外侧面之间的距离不同。

可选的，所述第一定位部件包括一个以上的第一定位块，所述第二定位部件也包括一个以上的第二定位块；所述第一定位块和所述第二定位块的外侧面均为与所述大体线圈的内壁面配合的弧形面或斜面。

可选的，所述支座板的底面侧边设有定位槽，所述第一定位块和所述第二定位块分别卡入对应的所述定位槽，并通过紧固件与所述支座板固定。

可选的，相对的两侧边设置的所述第一定位块的数目相同，且对称布置；相对的两侧边设置的所述第二定位块的数目也相同，且对称布置。

可选的，所述支座板的所述通孔为圆孔，且所述圆孔的周边设有两段相对所述圆孔的中心对称布置的弧形台阶，所述弧形台阶具有朝上的台阶面；所述支板的两端分别搭接于两所述弧形台阶，且所述支板能够沿所述弧形台阶旋转以调整其与所述支座板的相对位置；并所述支板与所述支座板之间还设有限位结构，以限制两者的相对位置。

可选的，所述支板的两端面为与所述弧形台阶的弧形侧壁相适配的弧形面，且所述支板的两端面分别与两所述弧形台阶的弧形侧壁抵接。

可选的，所述限位结构包括相互配合的插孔和插柱；沿所述台阶面周向间隔布置的若干所述插孔，所述支板的至少一端设有与所述插孔匹配的所述插柱。

可选的，所述支板组件还包括三个以上的支撑轴，各所述支撑轴均固设于所述支板的顶面，且各所述支撑轴具有处于同一水平面的定位面，以用于支撑所述水模的端面。

可选的，各所述支撑轴的顶部均设有朝上的阶梯面，所述阶梯面均靠近所述支承孔设置，所述阶梯面为所述定位面。

附图说明

图1为具体实施例中水模通过支撑定位装置安装于大体线圈的结构示意图；

图2为图1中所示大体线圈的结构示意图；

图3为本发明所提供的支撑定位装置一种具体实施例的结构示意图；

图4为图3中所示支座组件的结构示意图；

图5为图4所示支座组件的俯视图；

图6为图3中所示支板组件的结构示意图；

图7示出了支撑平面、定位弧面的尺寸与定位部件与定位弧面配合的定位尺寸之间的关系示意图；

图8示出了具体实施例中两第一定位部件之间的定位尺寸确定的原理示意图；

图9示出了具体实施例中两第二定位部件之间的定位尺寸确定的原理示意图。

其中，图1至图6中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

大体线圈10，支撑台11，支撑平面A，定位弧面B；

水模20；

支撑定位装置30，支座组件31，支板组件32；

支座板311，通孔3111，弧形台阶3112，第一定位部件312，第一定位块3121，第二定位部件313，第二定位块3131；

支板321，支承孔3211，支撑轴322，阶梯面3221。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为具体实施例中水模通过支撑定位装置安装于大体线圈的结构示意图；图2为图1中所示大体线圈的结构示意图。

通常，大体线圈10呈圆筒形结构，其内壁的左右两侧分别设有一个沿其长度方向延伸的支撑台11，该两个支撑台11的顶面为用于支撑支撑定位装置30的支撑平面A，显然，两个支撑平面A处于同一水平面。水模20由支撑定位装置30承载，水模20也呈圆筒形结构。

根据不同试验的需求，需要精确定位水模20与大体线圈10的相对位置，图1所示方案中，水模20的轴向中心与大体线圈10的轴向中心重合；可以理解，根据不同试验的要求，水模20与大体线圈10也可能存在其他的定位位置；不管水模20与大体线圈10的相对位置如何要求，参考图1，可知，两者的相对位置由水平方向的位置和竖直方向的位置确定。

参考图2，现有技术中，水模20由直接放置于支撑平面A的水模支架支撑定位，也就是说，水模20相对大体线圈10的位置精度完全由水模支架与大体线圈10的定位精度确定。现有技术中，通常选用支撑台11的支撑平面A和支撑台11的侧面作为定位面，显然，这两个定位面没有尺寸关联，特别在结构空间有限，调整机构的设计及操作难以实现的条件下，采用无尺寸关联的定位面，一般采用通过提高定位面的精度来实现水模20的定位要求，从而大大提高了大体线圈10的制造难度和制作成本。为解决该问题，本发明提供了一种支撑定位装置，下面详细介绍。

请一并参考图3至图6，图3为本发明所提供的支撑定位装置一种具体实施例的结构示意图；图4为图3中所示支座组件的结构示意图；图5为图4所示支座组件的俯视图；图6为图3中所示支板组件的结构示意图。

该实施例中，支撑定位装置30包括由支撑平面A支撑的支座组件31和支板组件32。

其中，支座组件31包括具有通孔3111的支座板311，该支座板311呈方形结构，支座板311的一对相对的侧边均设有第一定位部件312，另一对相对的侧边均设有第二定位部件313，并配置成：支座板311放置于大体线圈10的支撑平面A上时，两个第一定位部件312均能够与大体线圈10的内壁抵接，或者，两个第二定位部件313均能够与大体线圈10的内壁抵接。

也就是说，支座板311放置于大体线圈10时，其一对相对的侧部分别搭接于大体线圈10的两个支撑平面A，相应地，设于该搭接侧部的定位部件能够与与支撑平面A连接的大体线圈10的弧形内壁抵接，可参考图1理解，图1中示意性地表明了第一定位部件312与大体线圈10的内壁抵接的情形。

其中，支板组件32包括支板321，该支板321具有用于承载水模20的支承孔3211，支板321设置于支座板311上。

可以理解，实际设置时，支座板311也可呈矩形或其他形状。

如上，支撑定位装置30放置于大体线圈10的支撑平面A后，其相对大体线圈10中心的竖向距离由支撑平面A限定，支座板311两端分别通过第一定位部件312或第二定位部件313与大体线圈10内壁相抵，这样，支撑定位装置30与大体线圈10的相对位置固定，可见，该支撑定位装置30与大体线圈10的定位以支撑平面A和定位弧面B作为定位基准，参考图2，此处的定位弧面B指的是与支撑平面A直接连接的大体线圈10的内壁面部分，显然，这两个定位面的尺寸相关联，为降低关联尺寸带来的影响，满足安装定位的需求，采用二次定位调整方案，即当其中一组定位部件无法满足安装定位需求时，还可以用另外一组定位部件进行装配，不仅方便调整且效率较高，同时还能够降低大体线圈10的制造难度及制作成本。

另外，可以理解，如此设置后，水模20相对大体线圈10的定位精度由支撑定位装置30与大体线圈10的定位精度及水模20与支撑定位装置30的定位精度决定，而支撑定位装置30与大体线圈10的定位精度由支座组件31与大体线圈10的定位精度及支座组件31与支板组件32之间的定位精度来确定，这样大体线圈10的加工误差可以通过支座组件31与支板组件32来弥补，相较而言，支座组件31与支板组件32的加工较为方便，精度易于保证，从而可以降低对大体线圈10的相关定位面的精度要求，进而降低大体线圈10的制造难度和制作成本。

具体的方案中，两第一定位部件312的外侧面之间的距离L1(标示于图5中)根据支撑平面A距大体线圈10中心的高度H(标示于图2中)的基本尺寸及其极限尺寸，以及大体线圈10内径D(标示于图2中)的基本尺寸及其极限尺寸确定。

两第二定位部件313的外侧面之间的距离L2(标示于图5中)也根据支撑平面A距大体线圈10中心的高度H(标示于图2中)的基本尺寸及其极限尺寸，以及大体线圈10内径D(标示于图2中)的基本尺寸及其极限尺寸确定。

上述极限尺寸均包括最大极限尺寸和最小极限尺寸。

由于加工误差等的存在，为了实现前述二次调整，在具体计算时可根据相关尺寸的不同偏差值得到不同尺寸的L1和L2。

该方案将两个定位面按不同的定位尺寸进行分组组合，分别计算出各组合的上、下偏差及公差值。如将支撑平面A、定位弧面B按上、下偏差分解，分别用支撑平面A的基本尺寸、最大极限尺寸、最小极限尺寸，与定位弧面B的各尺寸组合，计算其公差值。依据各组合不同位置的公差值，分别确定各定位块上与定位弧面B装配定位的尺寸L1、L2(如图5)。

参考图7，如设H、Hmax、Hmin分别表示支撑平面A的基本尺寸、最大极限尺寸、最小极限尺寸；D、Dmax、Dmin分别表示定位弧面B的基本尺寸、最大极限尺寸、最小极限尺寸；L为各定位块上与圆弧面B配合的定位尺寸，即两第一定位部件312或两第二定位部件313的外侧面之间的距离。

如图7，当支撑平面A、定位弧面B的定位尺寸分别为H、D时，两第一定位部件312或两第二定位部件313的外侧面之间的距离为L。

如图8，尺寸L1的确定，需同时满足如下条件：1)当支撑平面A、定位弧面B的定位尺寸分别等于Hmax、Dmax时，尺寸L1应满足要求的定位误差，即配合间隙ab小于或等于水模20要求的定位公差；2)当支撑平面A的定位尺寸等于Hmin、定位弧面B的定位尺寸为D时，尺寸L1也应满足要求的定位误差，即配合间隙ab小于或等于水模20要求的定位公差。

如图9，尺寸L2的确定，需同时满足如下条件：1)当支撑平面A、定位弧面B的定位尺寸分别等于Hmin、Dmin时，尺寸L2应满足要求的定位误差，即配合间隙db小于或等于水模20要求的定位公差；2)当支撑平面A的定位尺寸等于Hmin、定位弧面B的定位尺寸为D时，尺寸L2也应满足要求的定位误差，即配合间隙db小于或等于水模20要求的定位公差。

通过以上的设计，可满足所有组合位置的定位要求，即各组合位置的定位尺寸能通过选择二者之一来满足定位精度的要求。实际操作时，如首选尺寸L1进行安装定位，当其与定位弧面B发生装配干涉时，再选用尺寸L2进行装配，可达到快速调整的目的，且能满足定位的要求。

具体的方案中，第一定位部件312包括一个以上的第一定位块3121，第二定位部件313也包括一个以上的第二定位块3131；第一定位块3121和第二定位块3131的外侧面均为与大体线圈10的内壁面配合的弧形面或斜面。这样，定位时，第一定位块3121或第二定位块3131能够很好地与大体线圈10的内壁面贴合，提高定位的稳定性和可靠性。

通常来讲，定位块的厚度尺寸较小，若是将其外侧面加工为圆弧面，加工难度较大，所以实际中可优选加工为斜面。

具体的，支座板311的相对两侧边设置的第一定位块3121的数目相同，且对称布置；相对的两侧边设置的第二定位块3121的数目也相同，且对称布置。

通常，若安装空间不受干涉，每个侧边只要设置一个长度适宜的定位块即可，在受其他部件的安装限制时，也可在每个侧边设置两个以上的较短的定位块，间隔布置以给其他部件提供安装空间。

图示方案中，示例性地给出了每个侧边设置两个定位块的结构，可以理解，具体设置时可根据实际情况进行调整。

需要指出的是，由于定位块的外侧面为弧形面或斜面，所以两对的两侧边的定位部件的外侧面之间的距离还受选择位置的影响，通常来说，可以定位块底面或顶面为参考基准，图5中标示的距离L1、L2显然以定位块顶面为参考基准，此时，距离L1、L2还与定位块的厚度相关，在进行前述具体计算时可以增加定位块的厚度这一变量。

第一定位块3121、第二定位块3132与支座板311的固定方式有多种，一种较为便捷可靠的方式为：在支座板311底面的侧边相应位置设置与定位块配合的定位槽，定位块卡入对应的定位槽后再通过紧固件与支座板311固定。

具体的方案中，支座板311的通孔3111为圆孔，该圆孔的周边设有两段相对圆孔中心对称布置的弧形台阶3112，该弧形台阶3112具有朝上的台阶面；支板321的两端分别搭接于两弧形台阶3112，且支板321能够沿弧形台阶3112旋转以调整其与支座板311的相对位置；并且在支板321与支座板311之间还设有限位结构，以限制两者的相对位置。

支板321搭接于弧形台阶3112后，其支承孔3211与通孔3111贯通，当水模20嵌置于支承孔3211后，其下端能够伸出支承孔3211。

如上设置后，可以根据需求方便地调整支板321相对支座板311的位置，从而调整水模20相对支座板311的位置，也即水模20相对大体线圈10的位置。支板321的调节范围与弧形台阶3112的弧度相关。

当支板321与支座板311的相对位置调整好后，可通过限位结构限制两者的相对位置，以精确定位水模20。

具体的，限位结构包括相互配合的插孔和插柱；其中，在弧形台阶3112的台阶面沿周向间隔布置若干个插孔，当然，两个弧形台阶3112的插孔布置对称，在支板321的至少一端设有与插孔匹配的插柱，可以理解，为定位可靠性和稳定性，支板321的两端均设置插柱。

当支板321的位置确定后，可将其插柱插入插孔内以限定两者的位置，为便于支板321调整位置，插柱与支板321可以可拆卸连接。

需要说明的是，根据试验要求，水模20的轴线与大体线圈10的轴线相对位置如何可以提前获知，弧形台阶3112及其上插孔的布置可根据试验要求来确定，只要使得支板321的各限定位置能够满足试验需求即可。

具体的，支板321的两端面为与弧形台阶3112的弧形侧壁相适配的弧形面，支板321搭接于弧形台阶3112后，其端面与弧形台阶3112的弧形侧壁抵接，以防止支板321相对弧形台阶3112在径向上移动。

参考图1，水模20由支承孔3211承载时，其轴线与支板321平行设置，即要求水模20的轴线与大体线圈10的轴线相互平行或重合。

具体的方案中，支板组件32还包括三个以上的支撑轴322，各支撑轴322均固设于支板321的顶面，且各支撑轴322具有处于同一水平面的定位面，以用于支撑水模20的端面。

根据不同的试验需求，也可能要求水模20的轴线与大体线圈10的轴线相互垂直设置，上述支撑轴322的设置可以满足该需求。

图示方案中，支板321上固设有四个支撑轴322，支板321的每个端部设有两个支撑轴322，支撑轴322的布置相对支承孔3211的中心对称，这样可以提高支撑水模20时的稳定性和可靠性。

具体的，各支撑轴322的顶部均具有朝上的阶梯面3221，各阶梯面3221均靠近支承孔3211设置，也就是说，各阶梯面3221均朝向支承孔3211，如图3所示，这样，水模20支撑于阶梯面3221后，受阶梯侧壁的抵挡限制，水模20的位置不会偏移。

以上对本发明所提供的一种MRI水模的支撑定位装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种MRI水模的支撑定位装置，其特征在于，包括由大体线圈（10）的支撑平面（A）支撑的支座组件（31）和支板组件（32）；

所述支座组件（31）包括具有通孔（3111）的支座板（311），所述支座板（311）的一对相对的侧边均设有第一定位部件（312），另一对相对的侧边均设有第二定位部件（313），并配置成：所述支座板（311）放置于所述支撑平面（A）的状态下，两所述第一定位部件（312）均能够与所述大体线圈（10）的内壁抵接，或者，两所述第二定位部件（313）均能够与所述大体线圈（10）的内壁抵接；

所述支板组件（32）包括支板（321），其具有用于承载水模（20）的支承孔（3211），所述水模（20）嵌置于所述支承孔（3211）后，其下端能够伸出所述支承孔（3211），所述支板（321）设置于所述支座板（311）上；两所述第一定位部件（312）的外侧面之间的距离以及两所述第二定位部件（313）的外侧面之间的距离均根据所述支撑平面（A）距所述大体线圈（10）中心高度的基本尺寸及其极限尺寸，以及所述大体线圈（10）内径的基本尺寸及其极限尺寸确定，且两所述第一定位部件（312）的外侧面之间的距离与两所述第二定位部件（313）的外侧面之间的距离不同；

所述支撑定位装置（30）与所述大体线圈（10）的定位以所述支撑平面（A）和定位弧面（B）作为定位基准，所述定位弧面（B）指与所述支撑平面（A）直接连接的所述大体线圈（10）的内壁面部分。

2.根据权利要求1所述的支撑定位装置，其特征在于，所述第一定位部件（312）包括一个以上的第一定位块（3121），所述第二定位部件（313）也包括一个以上的第二定位块（3131）；所述第一定位块（3121）和所述第二定位块（3131）的外侧面均为与所述大体线圈（10）的内壁面配合的弧形面或斜面。

3.根据权利要求2所述的支撑定位装置，其特征在于，所述支座板（311）的底面侧边设有定位槽，所述第一定位块（3121）和所述第二定位块（3131）分别卡入对应的所述定位槽，并通过紧固件与所述支座板（311）固定。

4.根据权利要求2所述的支撑定位装置，其特征在于，相对的两侧边设置的所述第一定位块（3121）的数目相同，且对称布置；相对的两侧边设置的所述第二定位块（3131）的数目也相同，且对称布置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的支撑定位装置，其特征在于，所述支座板（311）的所述通孔（3111）为圆孔，且所述圆孔的周边设有两段相对所述圆孔的中心对称布置的弧形台阶（3112），所述弧形台阶（3112）具有朝上的台阶面；所述支板（321）的两端分别搭接于两所述弧形台阶（3112），且所述支板（321）能够沿所述弧形台阶（3112）旋转以调整其与所述支座板（311）的相对位置；并所述支板（321）与所述支座板（311）之间还设有限位结构，以限制两者的相对位置。

6.根据权利要求5所述的支撑定位装置，其特征在于，所述支板（321）的两端面为与所述弧形台阶（3112）的弧形侧壁相适配的弧形面，且所述支板（321）的两端面分别与两所述弧形台阶（3112）的弧形侧壁抵接。

7.根据权利要求5所述的支撑定位装置，其特征在于，所述限位结构包括相互配合的插孔和插柱；沿所述台阶面周向间隔布置的若干所述插孔，所述支板（321）的至少一端设有与所述插孔匹配的所述插柱。

8.根据权利要求1-4任一项所述的支撑定位装置，其特征在于，所述支板组件（32）还包括三个以上的支撑轴（322），各所述支撑轴（322）均固设于所述支板（321）的顶面，且各所述支撑轴（322）具有处于同一水平面的定位面，以用于支撑所述水模（20）的端面。

9.根据权利要求8所述的支撑定位装置，其特征在于，各所述支撑轴（322）的顶部均设有朝上的阶梯面（3221），所述阶梯面（3221）均靠近所述支承孔（3211）设置，所述阶梯面（3221）为所述定位面。

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