CN110161130B - 一种用于超声扫描显微镜的定位系统和方法 - Google Patents
一种用于超声扫描显微镜的定位系统和方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于超声扫描显微镜的定位系统和方法,该系统包括:沿上下向延伸且下端可拆卸安装于超声扫描显微镜的水槽的安装杆;内端转动安装于所述安装杆,外端由所述内端沿所述安装杆的径向朝外延伸设置的摆动板;用以测量所述摆动板的摆动角度的角度测量传感器;用以测量所述安装座距离所述安装杆的第一距离的第一距离传感器;用以测量放置于所述超声扫描显微镜的水槽中待测件距离所述安装座的第二距离第二距离传感器;分别与所述角度测量传感器、所述第一距离传感器以及所述第二距离传感器电连接的控制器。本发明提供的技术方案可准确获知待测件在超声扫描显微镜水槽中的位置,从而提高探头位置调节效率并避免探头与待测件发生碰撞。
Description
技术领域
本发明涉及超声扫描显微镜技术领域,尤其涉及一种用于超声扫描显微镜的定位系统和方法。
背景技术
在使用常规超声扫描显微镜对待测件进行扫描前,需要首先将待测件放入超声扫描显微镜探头下方的水槽内,然后通过控制软件调整超声扫描显微镜的X、Y、Z方向滑轨,使探头位于待测件上方合适位置处。但是在调整探头位置的实际操作过程中,操作人员需要来回多次观测控制软件界面上的实时数据以及探头的实际位置,并根据肉眼观测的位置信息逐步调整软件设定数据,效率较低。另外,由于实验需要,待测件通常位于水槽内水面下方,在探头接近水面或者进入水下后,由于折射与观测视角等原因,将导致操作人员可能对探头实际位置的观测出现偏差,特别是对探头与待测件之间Z方向上的距离很有可能会出现观测误差。如果继续按原有方式调整探头位置,将有可能使探头碰撞到待测件而发生刮擦或损坏。
发明内容
为了准确获知待测件在超声扫描显微镜水槽中的位置,从而提高探头位置调节效率并避免探头与待测件发生碰撞,本发明提供一种用于超声扫描显微镜的定位系统和方法。
本发明提供一种用于超声扫描显微镜的定位系统,包括:
安装杆,沿上下向延伸,且下端可拆卸安装于超声扫描显微镜的水槽;
摆动板,内端转动安装于所述安装杆,外端由所述内端沿所述安装杆的径向朝外延伸设置;
角度测量传感器,具有固定座和摆动臂,所述摆动臂的转动轴与所述安装杆同轴设置,所述摆动臂的自由端与所述摆动板驱动连接,用以测量所述摆动板的摆动角度;
安装座,沿所述摆动板的延伸方向滑动安装于所述摆动板;
第一距离传感器,沿所述摆动板的延伸方向安装于所述安装座朝向所述安装杆的外侧壁,用以测量所述安装座距离所述安装杆的第一距离;
第二距离传感器,沿上下向安装于所述安装座的下侧面,用以测量放置于所述超声扫描显微镜的水槽中待测件距离所述安装座的第二距离;
控制器,信号输入端分别与所述角度测量传感器、所述第一距离传感器以及所述第二距离传感器的信号输出端电连接。
采用上述方案的有益效果是:通过在扫描显微镜的水槽上沿上下向设置安装杆,在安装杆上设置转动平面与所述扫描显微镜的水槽底壁平行的摆动板,利用角度测量传感器测量所述摆动板摆动到待测件上方时的摆动角度,并在摆动板上安装可沿摆动板长度方向移动的第一距离传感器和第二距离传感器,再由第一距离传感器可获得待测件在水平面上距离安装杆的第一距离和待测件在上下向上距离第二传感器的第二距离,由于超声扫描显微镜探头、水槽及水槽内的待测件可位于相同坐标系内,确定了待测件的位置参数后,在进行调整探头时,不再需要在控制软件界面和工作台之间来回观察,而是可以根据控制器通过第一距离传感器,第二距离传感器以及角度测量传感器获得待测件的位置参数,并在控制软件界面直接输入所述位置参数,使探头能够快速准确移动到可以对待测件进行扫描的安全工作位置。从而提高探头位置调节效率并避免探头与待测件发生碰撞。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
所述安装座包括主块体,所述主块体的上部沿所述摆动板的延伸方向开设有安装通孔,所述安装通孔用以与所述摆动板配合以实现所述安装座滑动安装于所述摆动板。
采用上述进一步方案的有益效果是:
所述安装通孔与所述摆动板的配合设置相较于其他的滑动配合如滑槽和凸起的配合更为稳定可靠,可在摆动板的周向对所述安装座限位的同时能保证所述安装座在所述摆动板的长度方向上的滑动调节平稳,保证了第一距离的顺利获取。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
所述主块体的上侧面开设有与所述安装通孔连通设置的第一定位孔,所述第一定位孔用以与所述第一定位螺钉配合以将所述主块体在所述摆动板上定位。
采用上述进一步方案的有益效果是:
所述第一定位孔的设置可以在所述安装座滑动在目标位置时,将安装座定位,避免数据测量时发生波动,另外所述第一定位孔的设置可调节所述安装座在所述摆动板上滑动过程的松紧度,避免所述安装座与所述摆动板之间的配合过松,易发生滑脱所述摆动板末端的意外又避免了所述安装座与所述摆动板之间的配合过紧,难以调节至待测件上方。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
所述主块体朝向所述安装杆的侧面开设有第一安装槽,所述第一安装槽的内侧壁向外贯设有第二定位孔,所述第二定位孔用以与第二定位螺钉配合对安装于所述第一安装槽的所述第一距离传感器定位。
采用上述进一步方案的有益效果是:
所述第一安装槽与所述第二定位孔以及所述第二定位螺钉的配合设置,方便拆装第一距离传感器,且在测量时能够对第一距离传感器进行定位,保证了第一距离测量的稳定性。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
所述主块体的下侧面开设有第二安装槽,所述第二安装槽的内侧壁向外贯设有第三定位孔,所述第三定位孔用以与第三定位螺钉配合对安装于所述第二安装槽的所述第二距离传感器进行定位。
采用上述进一步方案的有益效果是:
所述第三定位孔与所述第三定位螺钉的配合设置可避免所述第二距离传感器由于重力的原因从所述第二安装槽滑落或发生移位,进而保证了所述第二距离测量的准确性和本系统的可靠性。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
所述摆动臂的自由端的下侧面朝向所述摆动板延伸设置有连接杆,所述连接杆的下端与所述摆动板固定连接,以实现所述摆动臂的自由端与所述摆动板驱动连接。
采用上述进一步方案的有益效果是:
所述连接杆的设置能够将摆动板的转动角度传递到角度测量传感器,使得角度测量传感器可在与所述摆动板所在平面不同的平面安装,使得所述角度测量测量传感器的四周具有了较大的操作空间,便于对所述角度测量传感器的拆卸,也便于角度测量传感器的测量姿态调整。
上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进:
所述摆动板在靠近所述安装座的一侧向下延伸设置有反射板,且所述反射板朝向所述第一距离传感器设置。
采用上述进一步方案的有益效果是:
所述摆动板在靠近所述安装座的一侧向下延伸设置有反射板,且所述反射板朝向所述第一距离传感器设置,即所述反射板朝向所述第一距离传感器的信号发射源,例如激光或超声波发生元件设置,使得所述第一距离传感器的发射元件发射出的信号可以有较多的返回量,便于所述第一距离传感器的接收元件接收返回信号,进而便于控制器通过所述第一距离传感器获取所述第一距离。
本发明还提供一种用于超声扫描显微镜的定位方法,应用于上述定位系统中,所述方法包括如下步骤:
获取所述角度测量传感器在摆动臂随所述摆动板摆动到所述待测件的摆动角度α;
通过第一距离传感器和第二距离传感器获取安装座滑动至所述待测件上方时,所述安装座距离所述安装杆的第一距离L1以及所述超声扫描显微镜的水槽中待测件距离所述安装座的第二距离L2;
根据所述摆动角度、所述第一距离和所述第二距离计算所述超声扫描显微镜的水槽中待测件的三维坐标。
所述根据所述摆动角度α、所述第一距离L1和所述第二距离L2确定所述超声扫描显微镜的水槽中所述待测件的三维坐标的过程具体包括如下步骤的具体实现为:
获取补偿参数α0、L10以及L20,其中α0为所述摆动角度α的补偿角度,L10为所述第一距离L1的补偿距离、L20为所述第二距离L2的补偿距离;
按照预设公式计算所述待测件的三维坐标,所述预设公式为:
(X,Y,Z)=[(L1+L10)sin(α-α0),(L1+L10)cos(α-α0),(H-L2-L20)];
其中,X,Y,Z为所述待测件的三维坐标,H为所述超声扫描显微镜的水槽内底壁距离所述安装座中心的距离。
所述α0为所述摆动板摆动至所述超声扫描显微镜的水槽右侧板正上方时的摆动角度;所述L10为所述第一距离传感器的发射元件至所述安装座中心的距离加上反射板的反射面到所述安装杆的轴线的距离之和;所述L20为所述第二距离传感器的发射元件至所述安装座中心的距离。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的超声扫描显微镜的立体结构示意图;
图2为1中安装座的立体结构示意图;
图3为1中角度测量传感器的立体结构示意图;
图4为图1中测量参数的标注示意图;
图5为本发明实施例用于超声扫描显微镜定位系统的电路连接示意图;
图6为本发明实施例用于超声扫描显微镜定位方法的第一流程示意图;
图7为本发明实施例用于超声扫描显微镜定位方法的第二流程示意图。
附图标号:
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
为了预先获知待测件200在超声扫描显微镜水槽100中的位置,从而提高超声扫描显微镜探头位置的调节效率并避免超声扫描显微镜的探头与待测件200发生碰撞,本发明实施例提供一种用于超声扫描显微镜的定位系统。
如图1至图3所示,本发明实施例提供的用于超声扫描显微镜的定位系统包括:安装杆1、摆动板2、角度测量传感器3、安装座4、第一距离传感器5、第二距离传感器6及控制器7;所述安装杆1沿上下向延伸且下端可拆卸安装于超声扫描显微镜的水槽100;其中所述安装杆1的下端可以设置成螺纹结构,所述扫描显微镜的水槽100侧板上可以沿上下向开设螺纹孔,可以将所述安装杆1的下端旋设于所述螺纹孔中,方便整个系统的拆装;所述摆动板2内端转动安装于所述安装杆1,外端由所述内端沿所述安装杆1的径向朝外延伸设置,即所述摆动板2的转动平面与所述超声扫描显微镜水槽100的内底壁平行设置,便于后续测量获得的待测件200的三维坐标能较好地适应扫描显微镜的自身三维坐标系;所述角度测量传感器3具有固定座31和摆动臂32,所述摆动臂32的转动轴与所述安装杆1同轴设置,所述摆动臂32的自由端与所述摆动板2驱动连接,用以测量所述摆动板2的摆动角度,所述角度测量传感器3可以采用恒润科技的霍尔式角度测量传感器,霍尔式角度测量传感器采用差分式霍尔测量原理实现对旋转角度的高精度测量;所述安装座4沿所述摆动板2的延伸方向滑动安装于所述摆动板2,所述滑动安装可以为滑槽和凸起的配合,也可以为滑杆和孔的配合;所述第一距离传感器5沿所述摆动板2的延伸方向安装于所述安装座4朝向所述安装杆1的外侧壁,用以测量所述安装座4距离所述安装杆1的第一距离,所述第一距离传感器5可以采用激光反射式传感器也可以采用超声波反射式传感器;所述第二距离传感器6沿上下向安装于所述安装座4的下侧面,用以测量放置于所述超声扫描显微镜的水槽100中待测件200距离所述安装座4的第二距离,所述第二距离传感器6可以采用激光反射式传感器也可以采用超声波反射式传感器;所述控制器7的信号输入端分别与所述角度测量传感器3、所述第一距离传感器5以及所述第二距离传感器6的信号输出端电连接,所述控制器7可以连接显示器,也可以外接数据输出接口与超声扫描显微镜的数据输入接口连接。
在本实施例中,通过在扫描显微镜的水槽100上沿上下向设置安装杆1,在安装杆1上设置转动平面与所述扫描显微镜的水槽100底壁平行的摆动板2,利用角度测量传感器3测量所述摆动板2摆动到待测件200上方时的摆动角度,并在摆动板2上安装可沿摆动板2长度方向移动的第一距离传感器5和第二距离传感器6,由第一距离传感器5可获得待测件200在水平面上距离安装杆1的第一距离,由第二距离传感器6可获得待测件200在上下向上距离第二传感器6的第二距离。由于超声扫描显微镜探头、水槽100及水槽100内的待测件200可位于相同坐标系内,确定了待测件200的位置参数后,在进行调整探头时,不再需要在控制软件界面和工作台之间来回观察,而是可以根据控制器7通过第一距离传感器5,由第二距离传感器6以及角度测量传感器3获得待测件200的位置参数,并在控制软件界面直接输入所述位置参数,使探头能够快速准确移动到可以对待测件200进行扫描的安全工作位置。从而提高探头位置调节效率并避免探头与待测件200发生碰撞。
具体地,在本发明的一实施例中如图1和图2所示,所述安装座4包括主块体41,所述主块体41的形状不仅限于图2所示的立方体,所述主块体41的上部沿所述摆动板2的延伸方向开设有安装通孔411,所述安装通孔411用以与所述摆动板2配合以实现所述安装座4滑动安装于所述摆动板2,所述安装通孔411与所述摆动板2的配合设置相较于其他的滑动配合如滑槽和凸起的配合更为稳定可靠,可在摆动板2的周向对所述安装座4限位的同时能保证所述安装座4在所述摆动板2的延伸方向上的滑动调节平稳,保证了第一距离的顺利获取。
具体地,在本发明的一实施例中如图1和图2所示,所述主块体41的上侧面开设有与所述安装通孔411连通设置的第一定位孔4111,所述第一定位孔4111用以与所述第一定位螺钉81配合以将所述主块体41在所述摆动板2上定位。所述第一定位孔4111的设置可以在所述安装座4滑动在目标位置时,将安装座4定位,避免数据测量时发生波动,另外所述第一定位孔4111的设置可调节所述安装座4在所述摆动板2上滑动过程的松紧度,避免所述安装座4与所述摆动板2之间的配合过松易发生滑脱所述摆动板2末端的意外又避免了所述安装座4与所述摆动板2之间的配合过紧,难以调节至待测件200的上方。
为了安装所述第一距离传感器5,在本实施例中,如图2和图3所示,所述主块体41朝向所述安装杆1的侧面开设有第一安装槽412,所述第一安装槽412的形状不仅限于图2所示的圆槽,也可以为与第一距离传感器5形状相适应的其他形状的安装槽,所述第一安装槽412的内侧壁向外贯设有第二定位孔4121,所述第二定位孔4121用以与第二定位螺钉82配合对安装于所述第一安装槽412的所述第一距离传感器5定位。所述第一安装槽412与所述第二定位孔4121以及所述第二定位螺钉82的配合设置,方便拆装第一距离传感器5,且在测量时能够对第一距离传感器5进行定位,保证了第一距离测量的稳定性。
为了便于安装第二距离传感器6,在本实施例中,如图1和图3所示,所述主块体41的下侧面开设有第二安装槽413,所述第二安装槽413的内侧壁向外贯设有第三定位孔4131,所述第三定位孔4131用以与第三定位螺钉83配合对安装于所述第二安装槽413的所述第二距离传感器6进行定位。与所述第一安装槽412类似的是,所述第二安装槽413的形状不仅限于图2所示的圆槽,也可以为与第二距离传感器6形状相适应的其他形状的安装槽,所述第三定位孔4131与所述第三定位螺钉83的配合设置可避免所述第二距离传感器6由于重力的原因从所述第二安装槽413滑落或发生移位,进而保证了所述第二距离测量的准确性和本系统的可靠性。
具体地,为了测量所述摆动板2的摆动角度,在本实施例中如图3和图4所示,所述摆动臂32的自由端的下侧面朝向所述摆动板2延伸设置有连接杆321,所述连接杆321的下端与所述摆动板2固定连接,以实现所述摆动臂32的自由端与所述摆动板2驱动连接。所述连接杆321可与所述摆动臂32一体设置,也可通过焊接等方式连接,所述连接杆321与所述摆动板2的连接处可采用螺纹连接、焊接或粘接等连接方式,所述连接杆321的材质采用抗形变强度较大的材料如铁棒等材质,所述连接杆321的设置能够将摆动板2的转动角度传递到角度测量传感器3,使得角度测量传感器3可在与所述摆动板2所在平面不同的平面安装,使得所述角度测量测量传感器的四周具有了较大的操作空间,便于对所述角度测量传感器3的拆卸,也便于角度测量传感器3的测量姿态调整。
为了便于所述第一距离传感器5测得第一距离数据,在本实施例中请参阅图1和图4,所述摆动板2在靠近所述安装座4的一侧向下延伸设置有反射板21,且所述反射板21朝向所述第一距离传感器5设置,即所述反射板21朝向所述第一距离传感器5的信号发射源,例如激光或超声波发生元件设置,使得所述第一距离传感器5的发射元件发射出的信号可以有较多的返回量,便于所述第一距离传感器5的接收元件接收返回信号,进而便于控制器7通过所述第一距离传感器5获取所述第一距离。
本发明实施例还提供一种应用于上述用于超声扫描显微镜定位系统的定位方法,如图6所示,该方法包括:
S1,获取所述角度测量传感器3在摆动臂32随所述摆动板2摆动到所述待测件200的摆动角度α。
在本步骤中可以通过实验者在水平方向上转动所述摆动板2使得所述摆动臂32随所述摆动板2转动到待测件200上方的对应位置。
S2,通过第一距离传感器5和第二距离传感器6获取安装座4滑动至所述待测件200上方时,所述安装座4距离所述安装杆1的第一距离L1以及所述超声扫描显微镜的水槽100中待测件200距离所述安装座4的第二距离L2。
在本步骤中可以通过在已摆动到待测件200正上方的所述摆动板2的长度方向上滑动所述安装座4至待测件200的正上方后拧紧第一定位螺钉81后进行测量。
S3,根据所述摆动角度、所述第一距离和所述第二距离计算所述超声扫描显微镜的水槽100中待测件200的三维坐标。
在本步骤中,所述三维坐标通过坐标系变换后可与超声扫描显微镜的坐标系匹配,使得超声扫描显微镜的驱动系统可以根据通过控制器7发送过来的坐标确定待测件200的初步位置,解决了现有技术中调整探头位置的实际操作过程中,操作人员需要来回多次观测控制软件界面上的实时数据以及探头的实际位置,并根据肉眼观测的位置信息逐步调整软件设定数据,效率较低的问题。
在本实施例中如图7所示,步骤S3的具体实现为:
S31,获取补偿参数α0、L10以及L20,其中α0为所述摆动角度α的补偿角度,所述L10为所述第一距离L1的补偿距离、所述L20为所述第二距离L2的补偿距离。
在本实施例中所述摆动角度α的补偿角度α0,所述补偿角度α0为所述摆动板2摆动至所述水槽100右侧板时的角度;所述L1的补偿距离可以为所述第一距离传感器5的发射元件至所述安装座4中心的距离加上所述反射板21的反射面到所述安装杆1的轴线的距离之和,当没有所述反射板21时,所述L1的补偿距离可以为所述第一距离传感器5的发射元件至所述安装座4中心的距离加上所述安装杆1的半径;所述L2的补偿距离可以为所述第二距离传感器6的发射元件至所述安装座4中心的距离;所述获取补偿参数α0、L10以及L20,其中α0为所述摆动角度α的补偿角度的方式可以为在控制器7上连接键盘后通过操作人员测量后键入的输入信号获得。在本步骤中各补偿参数的获取,使得利用补偿后的测量参数进行计算的各数据更准确,保证了待测件200三维坐标的准确计算。
S32,按照预设公式(X,Y,Z)=[(L1+L10)sin(α-α0),(L1+L10)cos(α-α0),(H-L2-L20)]计算所述待测件200的三维坐标,式中H为水槽100内底壁距离所述安装块中心的距离。
在本步骤中,((L1+L10)sin(α-α0)计算出了补偿后的第一距离在水槽100后侧板的投影值,所述(L1+L10)cos(α-α0)计算出了所述补偿后的第二距离在右侧板的投影值,所述L2+L20可测量所述安装块中心到待测件200上表面的距离,通过水槽100地面距离所述安装块中心的距离H减去L2和L20即可获得待测件200在上下向的坐标值,通过补偿后的第一距离在水槽100后侧板的投影值、所述补偿后的第二距离在右侧板的投影值以及待测件200在上下向的坐标值即可获得待测件200的坐标,所述控制器7可以连接显示屏输出测得的坐标值,也可以通过数据输出端口向所述超声扫描显微镜输入测得的待测件200的坐标,使得所述超声扫描显微镜可以根据待测件200的坐标值安全调节到待测件200的上方,避免了采用手动调节探头导致的探头碰撞到待测件200而发生刮擦或损坏的问题。
读者应理解,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于超声扫描显微镜的定位系统,其特征在于,包括:
安装杆(1),沿上下向延伸,且下端可拆卸安装于超声扫描显微镜的水槽(100);
摆动板(2),内端转动安装于所述安装杆(1),外端由所述内端沿所述安装杆(1)的径向朝外延伸设置;
角度测量传感器(3),具有固定座(31)和摆动臂(32),所述摆动臂(32)的转动轴与所述安装杆(1)同轴设置,所述摆动臂(32)的自由端与所述摆动板(2)驱动连接,用以测量所述摆动板(2)的摆动角度;
安装座(4),沿所述摆动板(2)的延伸方向滑动安装于所述摆动板(2);
第一距离传感器(5),沿所述摆动板(2)的延伸方向安装于所述安装座(4)朝向所述安装杆(1)的外侧壁,用以测量所述安装座(4)距离所述安装杆(1)的第一距离;
第二距离传感器(6),沿上下向安装于所述安装座(4)的下侧面,用以测量放置于所述超声扫描显微镜的水槽(100)中待测件(200)距离所述安装座(4)的第二距离;
控制器(7),信号输入端分别与所述角度测量传感器(3)、所述第一距离传感器(5)以及所述第二距离传感器(6)的信号输出端电连接;
所述控制器用于:
获取角度测量传感器(3)在摆动臂(32)随摆动板(2)摆动到待测件(200)的摆动角度α;
通过第一距离传感器(5)和第二距离传感器(6)获取安装座(4)滑动至所述待测件(200)上方时,所述安装座(4)距离安装杆(1)的第一距离L1以及超声扫描显微镜的水槽(100)中所述待测件(200)距离所述安装座(4)的第二距离L2;
根据所述摆动角度、所述第一距离和所述第二距离确定所述超声扫描显微镜的水槽(100)中所述待测件(200)的三维坐标,并将所述待测件(200)的三维坐标输入超声扫描显微镜,使所述超声扫描显微镜根据所述待测件(200)的三维坐标控制探头移动。
2.根据权利要求1所述的用于超声扫描显微镜的定位系统,其特征在于,所述安装座(4)包括主块体(41),所述主块体(41)的上部沿所述摆动板(2)的延伸方向开设有安装通孔(411),所述安装通孔(411)用以与所述摆动板(2)配合以实现所述安装座(4)滑动安装于所述摆动板(2)。
3.根据权利要求2所述的用于超声扫描显微镜的定位系统,其特征在于,所述主块体(41)的上侧面开设有与所述安装通孔(411)连通设置的第一定位孔(4111),所述第一定位孔(4111)用以与第一定位螺钉(81)配合以将所述主块体(41)在所述摆动板(2)上定位。
4.根据权利要求2所述的用于超声扫描显微镜的定位系统,其特征在于,所述主块体(41)朝向所述安装杆(1)的侧面开设有第一安装槽(412),所述第一安装槽(412)的内侧壁向外贯设有第二定位孔(4121),所述第二定位孔(4121)用以与第二定位螺钉(82)配合对安装于所述第一安装槽(412)的所述第一距离传感器(5)定位。
5.根据权利要求2所述的用于超声扫描显微镜的定位系统,其特征在于,所述主块体(41)的下侧面开设有第二安装槽(413),所述第二安装槽(413)的内侧壁向外贯设有第三定位孔(4131),所述第三定位孔(4131)用以与第三定位螺钉(83)配合对安装于所述第二安装槽(413)的所述第二距离传感器(6)进行定位。
6.根据权利要求1所述的用于超声扫描显微镜的定位系统,其特征在于,所述摆动臂(32)的自由端的下侧面朝向所述摆动板(2)延伸设置有连接杆(321),所述连接杆(321)的下端与所述摆动板(2)固定连接,以实现所述摆动臂(32)的自由端与所述摆动板(2)驱动连接。
7.根据权利要求1所述的用于超声扫描显微镜的定位系统,其特征在于,所述摆动板(2)在靠近所述安装座(4)的一侧向下延伸设置有反射板(21),且所述反射板(21)朝向所述第一距离传感器(5)设置。
8.一种用于超声扫描显微镜的定位方法,应用于如权利要求1至7任一项所述的用于超声扫描显微镜的定位系统中,其特征在于,所述用于超声扫描显微镜的定位方法包括如下步骤:
获取角度测量传感器(3)在摆动臂(32)随摆动板(2)摆动到待测件(200)的摆动角度α;
通过第一距离传感器(5)和第二距离传感器(6)获取安装座(4)滑动至所述待测件(200)上方时,所述安装座(4)距离安装杆(1)的第一距离L1以及超声扫描显微镜的水槽(100)中所述待测件(200)距离所述安装座(4)的第二距离L2;
根据所述摆动角度、所述第一距离和所述第二距离确定所述超声扫描显微镜的水槽(100)中所述待测件(200)的三维坐标。
9.根据权利要求8所述的用于超声扫描显微镜的定位方法,其特征在于,根据所述摆动角度α、所述第一距离L1和所述第二距离L2确定所述超声扫描显微镜的水槽(100)中所述待测件(200)的三维坐标的过程具体包括如下步骤:
获取补偿参数α0、L10以及L20,其中α0为所述摆动角度α的补偿角度,L10为所述第一距离L1的补偿距离、L20为所述第二距离L2的补偿距离;
按照预设公式计算所述待测件(200)的三维坐标,所述预设公式为:
(X,Y,Z)=[(L1+L10)sin(α-α0),(L1+L10)cos(α-α0),(H-L2-L20)];
其中,X,Y,Z为所述待测件(200)的三维坐标,H为所述超声扫描显微镜的水槽(100)内底壁距离所述安装座(4)中心的距离。
10.根据权利要求9所述的用于超声扫描显微镜的定位方法,其特征在于,所述α0为所述摆动板(2)摆动至所述超声扫描显微镜的水槽(100)右侧板正上方时的摆动角度;所述L10为所述第一距离传感器(5)的发射元件至所述安装座(4)中心的距离加上反射板(21)的反射面到所述安装杆(1)的轴线的距离之和;所述L20为所述第二距离传感器(6)的发射元件至所述安装座(4)中心的距离。
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