CN1461942A - 声场测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种声场测量装置，尤其适用于高强度聚焦超声场聚焦区域的测量。声场测量装置由支架、吸声水槽、数据处理器、压敏传感器、三维移动调节器、二维转动支架、探头架构成。支架横跨在吸声水槽上；三维移动调节器通过螺丝固定在支架的前面部分；二维转动支架通过螺纹结构固定在三维移动调节器的下端，压敏传感器通过螺母固定在二维转动支架的下面，压敏传感器与数据处理器之间用信号线连接，探头架用螺纹结构安装在支架的后面部分；探头架、二维转动支架以及压敏传感器各有一部分处于吸声水槽内。该装置的优点是：1.与传统水听器扫描声场方法不同，该装置中的压敏传感器可直接测量大功率、高强度聚焦区域声场的声压；2.测量速度快；3.精度高；4.操作简单。
Description
技术领域：
本发明涉及一种声场测量装置，尤其涉及一种高强度聚焦超声声场测量装置。该装置主要利用压敏传感器对高强度聚焦超声换能器所发出超声的声压进行测量。该装置对于大功率、高强度聚焦超声换能器的聚焦区域的声场测量更为实用和稳定。
背景技术：
高强度聚焦超声治疗技术是近年来发展起来的一种实用临床超声治疗技术，对于高强度聚焦探头所发出的聚焦声场的聚焦区域的测量至今没有合适的方法，这在很大程度上限制了高强度聚焦超声治疗技术的发展，对于超声治疗剂量学的进一步研究也受到很大限制。
发明内容：
本发明装置的目的在于：对大功率高强度聚焦超声探头发出超声场的聚焦区域进行测量。
本发明装置是这样实现的：由支架、吸声水槽、数据处理器、压敏传感器、三维移动调节器、二维转动支架、探头架构成。支架横跨在吸声水槽上；三维移动调节器通过螺丝固定在支架的前面部分；二维转动支架通过螺纹结构固定在三维移动调节器的下面，压敏传感器通过螺母固定在二维转动支架的下端，压敏传感器与数据处理器之间用信号线连接，探头架用螺纹结构安装在支架的后面部分；探头架、二维转动支架以及压敏传感器各有一部分处于吸声水槽内。
所述支架的四根竖杆通过螺纹固定在四个圆形底座上，四根竖杆上端通过螺母固定有两块水平支撑板和水平连接板，两块水平支承板的中部各有一长方形孔，连接托板跨装在两块水平支承板上，且位于长方形孔的两边，连接托板的后端跨装有可以安装探头架的探头架托板，探头架的上端部分穿过长方形孔装在探头架托板上。
所述三维移动调节器的顶部装有旋转刻度盘，在旋转刻度盘的下面固定有螺纹杆，两根竖直导轨分别固定在支承座上，位于螺纹杆两侧，螺纹杆上通过螺纹结构连接滑块，滑块的下面固定有两根可随滑块移动的竖直移动滑杆，保护罩是对螺纹杆、两根竖直导轨、滑块及旋转刻度盘的一部分起保护作用的圆筒形保护罩；竖直移动滑杆的底端通过螺纹结构固定有可以随竖直移动滑杆移动的连接块；连接块的下面固定有二维移动器，二维移动器的底面中央有一在X-向调节器和Y-向调节器控制下水平移动的二维转动衔接块；支承座通过螺钉固定于支架上。
所述二维转动支架的上端通过螺纹结构固定在三维移动调节器的二维转动衔接块上，转动连接杆的下端固定有水平转动刻度尺，水平转动刻度尺的下面装有可以绕转动连接杆中心做360度旋转的水平转动托架，水平转动托架的上面固定有水平转动刻度尺游标，下面固定有水平转动连接块，水平转动连接块的下面固定有俯仰转动导轨，俯仰转动导轨内装有可在俯仰转动手柄控制下滑动的俯仰转动滑轨；俯仰转动滑轨的一端用螺钉固定有俯仰连接杆，俯仰连接杆的下端装有传感器固定板。
所述压敏传感器的压敏感应器的上面连接信号输出线，下面连接压敏连接杆，压敏连接杆的顶端装有压敏探针，压敏探针是一种其前端外径小于0.5mm，且能够承受大于2MPa压强的压力敏感针；压敏连接杆通过二维转动支架上的传感器固定板固定在俯仰连接杆的下端。
所述数据处理器接收来自压敏传感器的声强信号，经过数据处理后可以直接输出声压值或声强值。
所述探头架在探头架连接杆的上端装在支架的探头架托板上，是一种可以方便地从探头架托板上拆卸的连接杆；探头架连接杆的下端装有可以固定超声探头的探头固定圈。
上述装置的探头架上的探头发出高强度聚焦超声波，压敏传感器接收来自超声波的压力并转换为电信号输出，电信号被数据处理器接受后经过转换直接输出声压值或声强值。该装置的优点是：A，与传统水听器扫描声场方法不同，该装置中的压敏传感器可直接测量大功率、高强度聚焦区域声场的声压；B，测量速度快；C，精度高；D，操作简单。
附图说明：
图1、声场测量装置整体结构示意图
图2、声场测量装置支架结构示意图
图3、声场测量装置三维移动调节器结构示意图
图4、声场测量装置二维转动支架结构示意图
图5、声场测量装置压敏传感器结构示意图
图6、声场测量装置探头架结构示意图
具体实施方式：
如图1所示：声场测量装置由支架1、吸声水槽2、数据处理器3、压敏传感器4、三维移动调节器5、二维转动支架6、探头架7构成。支架1横跨在吸声水槽2上；三维移动调节器5通过螺丝固定在支架1的前面部分；二维转动支架6通过螺纹结构固定在三维移动调节器5的下面；压敏传感器4固定在二维转动支架6的下端；压敏传感器4与数据处理器3之间用信号线连接；探头架7用螺纹结构安装在支架1的后面部分；探头架7、二维转动支架6以及压敏传感器4各有一部分处于吸声水槽2内。
如图2所示：支架1的四根竖杆9通过螺纹固定在四个圆形底座10上，四根竖杆9上端通过螺母固定有两块水平支承板13和水平连接板8，两块水平支承板的中部各有一长方形孔11，连接托板12跨装在两块水平支承板13上，且位于长方形孔11的两边，两块连接托板12的后端跨装有探头架托板14，探头架7的上端部分穿过长方形孔11装在探头架托板14上。
如图3所示：三维移动调节器5的顶部装有旋转刻度盘15，在旋转刻度盘15的下面固定有螺纹杆26。两根竖直导轨16分别固定在支承座19上，位于螺纹杆26两侧，螺纹杆26上通过螺纹结构连接滑块17，滑块17的两端装在两根竖直导轨16上，滑块17在螺纹杆旋转带动下沿两根竖直导轨16上下移动，滑块17的下面两边分别固定有两根可随滑块17上下移动的竖直移动滑杆18，保护罩25是罩在支承座19上的圆筒形保护罩，对螺纹杆26、两根竖直导轨16、滑块17以及旋转刻度盘15的一部分起保护作用；竖直移动滑杆18的底端通过螺纹结构固定有连接块24，它可以随竖直移动滑杆18上下移动；连接块24的下面固定有二维移动器20，二维移动器20的底面中央有一二维转动衔接块23，在X-向调节器22和Y-向调节器21控制下，二维转动衔接块23可以分别沿X-向和Y-向水平移动；支承座19通过螺钉固定于支架1上。
如图4所示：二维转动支架6的转动连接杆27的上端通过螺纹结构固定在三维移动调节器的二维转动衔接块23上，转动连接杆27的下端固定有水平转动刻度尺28，水平转动刻度尺28的下面装有水平转动托架36，水平转动托架36的上面固定有水平转动刻度尺游标29，水平转动托架36可以绕转动连接杆27中心做360度旋转，水平转动托架36的下面固定有水平转动连接块30，水平转动连接块30的下面固定有俯仰转动导轨34，俯仰转动导轨34内装有可在俯仰转动手柄35控制下滑动的俯仰转动滑轨31；俯仰转动滑轨的一端用螺钉固定有俯仰连接杆32，俯仰连接杆32的下端装有传感器固定板33。
如图5所示：压敏传感器4的压敏感应器38的上面连接有信号输出线37，下面连接有压敏连接杆39，压敏连接杆的顶端装有压敏探针40，压敏探针40是一种其前端外径小于0.5mm的压力敏感针；压敏连接杆通过二维转动支架上的传感器固定板33固定在俯仰连接杆32的下端。
数据处理器接受压敏传感器4的压强信号，经过数据处理后可以直接输出声压值或声强值。
如图6所示：探头架连接杆41的上端装在支架上的探头架托板14上，是一种可以方便地从探头架托板14上拆卸的连接杆；探头架连接杆41的下端装有可以固定超声探头的探头固定圈42。
Claims (7)
1.一种声场测量装置，其特征在于：由支架、吸声水槽、数据处理器、压敏传感器、三维移动调节器、二维转动支架、探头架构成；支架横跨在吸声水槽上，三维移动调节器通过螺丝固定在支架的前面部分，二维转动支架通过螺纹结构固定在三维移动调节器的下面，压敏传感器通过螺母固定在二维转动支架的下端，压敏传感器与能接收其压力信号，经过数据处理后直接输出超声声压值或声强值的数据处理器之间用信号线连接，探头架用螺纹结构安装在支架的后面部分，探头架、二维转动支架以及压敏传感器各有一部分处于吸声水槽内。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述吸声水槽的内表面粘贴有尖劈状吸声材料。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述支架的四根竖杆通过螺纹固定在四个圆形底座上，四根竖杆上端通过螺母固定有两块水平支撑板和水平连接板，两块水平支承板的中部各有一长方形孔，连接托板跨装在两块水平支承板上，且位于长方形孔的两边，连接托板的后端跨装有可以安装探头架的探头架托板，探头架的上端部分穿过长方形孔装在探头架托板上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述三维移动调节器的顶部装有旋转刻度盘，在旋转刻度盘的下面固定有螺纹杆，两根竖直导轨分别固定在支承座上，位于螺纹杆两侧，螺纹杆上通过螺纹结构连接滑块，滑块的下面固定有两根可随滑块上下移动的竖向移动滑杆，保护罩是对螺纹杆、两根竖直导轨、滑块以及同心旋转刻度盘的一部分起保护作用的圆筒形保护罩；竖向移动滑杆的底端通过螺纹结构固定有可以随竖向移动滑杆移动的连接块；连接块的下面固定有二维移动器，二维移动器的底面中央有一在X-向调节器和Y-向调节器控制下水平移动的二维转动衔接块；支承座通过螺钉固定于支架上。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述二维转动支架的上端通过螺纹结构固定在三维移动调节器的二维转动衔接块上，转动连接杆的下端固定有水平转动刻度尺，水平转动刻度尺的下面装有可以绕转动连接杆中心做360度旋转水平转动托架，水平转动托架的上面固定有水平转动刻度尺游标，下面固定有水平转动连接块，水平转动连接块的下面固定有俯仰转动导轨，俯仰转动导轨内装有可在俯仰转动手柄控制下滑动的俯仰转动滑轨；俯仰转动滑轨的一端用螺钉固定有俯仰连接杆，俯仰连接杆的下端装有传感器固定板。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述压敏传感器的压敏感应器上面连接信号输出线，下面连接压敏连接杆，压敏连接杆的顶端装有压敏探针，压敏探针是一种其前端外径小于0.5mm，且能够承受大于2MPa压强的压力敏感针；压敏连接杆通过二维转动支架上的传感器固定板固定在俯仰连接杆的下端。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述探头架的探头架连接杆的上端装在支架的探头架托板上，是一种可以方便地从探头架托板上拆卸的连接杆；探头架连接杆的下端装有可以固定超声探头的探头固定圈。
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