CN203687923U - 一种超声设备的角度确定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声设备的角度确定系统，包括第一超声设备、第二超声设备、第一角度确定组件、第二角度确定组件，所述第二超声设备包括第二超声发生模块、第二超声接收模块、成像模块，所述第一角度确定组件包括第一加速度传感器组、第二加速度传感器组、第三加速度传感器组；所述第二角度确定组件包括第四加速度传感器组、第五加速度传感器组、第六加速度传感器组。本实用新型的超声设备的工作角度确定系统，由第二超声设备的超声成像技术形成图像，根据图像确定所述第一超声设备的方向。本实用新型的基于超声图像的角度确定装置，能精确地确定第一超声设备的工作方向，简便易行，成本低。

Description

一种超声设备的角度确定装置

技术领域

 本实用新型涉及一种超声设备的角度确定装置，尤其涉及一种基于超声成像设备确定方向的超声设备工作角度确定装置。

背景技术

随着技术的发展，设备精细化水平要求越来越高，超声探头设备要求工作时需要向特定方向和位置发生超声波或振动。随着超声技术的发展，超声成像技术的应用越来越广泛。现有的超声探头不能单独确定其工作的方向，通常需要辅助的设备帮助确定方向和位置，这样两个设备分开工作，在交换设备工作时，往往方向会发生变化，这样大大影响该设备的工作效果。如果在每个超声探头设备上安装成像设备，则大大提高了设备成本，同时，超声成像设备体积大，也影响超声探头手持方式的便利。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：构建一种超声设备的角度确定装置，克服现有技术工作设备方位确定不精确，影响工作效果以及成本高的技术问题。 

本实用新型的技术方案是：构建一种超声设备的角度确定装置，包括第一超声设备、第二超声设备、第一角度确定组件、第二角度确定组件，所述第二超声设备包括第二超声发生模块、第二超声接收模块、成像模块，所述第一角度确定组件包括第一加速度传感器组、第二加速度传感器组、第三加速度传感器组，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第一超声设备上；所述第二角度确定组件包括第四加速度传感器组、第五加速度传感器组、第六加速度传感器组，所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第二超声设备上；所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组、所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组各自分别包括至少三个轴向正交的加速度传感器。

本实用新型的进一步技术方案是：所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组呈轴向正交；所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组呈轴向正交。

本实用新型的进一步技术方案是：所述第二超声设备设置无线通讯发生模块，所述第一超声设备设置无线通讯接收模块。

本实用新型的进一步技术方案是：所述第一超声设备包括第一超声发生模块、第一超声接收模块、产生低频振动的振动模块。

本实用新型的进一步技术方案是：所述第一加速度传感器组和所述第二加速度传感器组沿所述第一超声设备轴向的径向方向放置，所述第一加速度传感器组、第三加速度传感器组沿所述第一超声设备轴向的切向方向放置。

本实用新型的进一步技术方案是：所述第四加速度传感器组和所述第五加速度传感器组沿所述第二超声设备轴向的径向方向放置，所述第四加速度传感器组、第六加速度传感器组沿所述第一超声设备轴向的切向方向放置。

本实用新型的进一步技术方案是：所述第一角度确定组件还包括第七角加速度传感器组，所述第二角度确定组件还包括第八角加速度传感器组，所述第七角加速度传感器组和所述第八角加速度传感器组各自分别包括三个轴向正交的角加速度传感器。

本实用新型的技术效果是：构建一种超声设备的角度确定装置，包括第一超声设备、第二超声设备、第一角度确定组件、第二角度确定组件，所述第二超声设备包括第二超声发生模块、第二超声接收模块、成像模块，所述第一角度确定组件包括第一加速度传感器组、第二加速度传感器组、第三加速度传感器组，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第一超声设备上；所述第二角度确定组件包括第四加速度传感器组、第五加速度传感器组、第六加速度传感器组，所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第二超声设备上。本实用新型的超声设备的角度确定方法系统，由第二超声设备的超声成像技术形成图像，根据图像确定所述第一超声设备的方向。本实用新型的基于超声图像的角度确定装置，能精确地确定第一超声设备的工作方向，简便易行，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型一种角度确定组件结构示意图。

图3为本实用新型另一种角度确定组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1、2所示，本实用新型的具体实施方式是：构建一种超声设备的角度确定装置，包括第一超声设备1、第二超声设备2、第一角度确定组件3、第二角度确定组件54，所述第二超声设备2包括第二超声发生模块21、第二超声接收模块22、成像模块23，所述第一角度确定组件34包括第一加速度传感器组31、第二加速度传感器组32、第三加速度传感器组33，所述第一加速度传感器组31、所述第二加速度传感器组32、所述第三加速度传感器组33方向各不相同地安装在所述第一超声设备1上；所述第二角度确定组件54包括第四加速度传感器组51、第五加速度传感器组52、第六加速度传感器组53，所述第四加速度传感器组51、所述第五加速度传感器组52、所述第六加速度传感器组53方向各不相同地安装在所述第二超声设备2上。

如图1所示，本实用新型的具体实施过程是：所述第二超声发生模块21向特定工作对象发生超声波，所述第二超声接收模块22接收该超声波，通过所述成像模块23生成的图像，然后在图像上指示特定工作对象上所述第一超声设备1的工作方向，所述第二角度确定组件54以所述成像模块23所成图像指示方向确定该指示方向的角度，记录所述第二角度确定组件54确定的角度，将所述第二角度确定组件54确定的角度作为所述第一超声设备1的工作角度。移动所述第一超声设备1，所述第一角度确定组件34获取移动所述第一超声设备1过程中所述第一超声设备1的角度，当所述第一角度确定组件34获取的所述第一超声设备1的角度和所述第二角度确定组件54获取的所述第二超声设备2确定的角度一致时，确定该角度为所述第一超声设备1的工作角度，即，所述第一超声设备1以该角度工作。具体实施例中，所述第四加速度传感器组51、所述第五加速度传感器组52、所述第六加速度传感器组53安装在所述第二超声设备2轴向上，所述第一加速度传感器组31、所述第二加速度传感器组32、所述第三加速度传感器组33安装在所述第一超声设备1轴向上；所述第一加速度传感器组31、所述第二加速度传感器组32、所述第三加速度传感器组33、所述第四加速度传感器组51、所述第五加速度传感器组52、所述第六加速度传感器组53各自分别包括至少三个轴向正交的加速度传感器。

如图2所示，所述第二角度确定组件54通过所述第四加速度传感器组51、所述第五加速度传感器组52、所述第六加速度传感器组53得到第二超声设备2确定的方向，所述第一角度确定组件34所述第一加速度传感器组31、所述第二加速度传感器组32、所述第三加速度传感器组33得到第一超声设备1的方向。以下以所述第一角度确定组件34中的所述第一加速度传感器组31、所述第二加速度传感器组32、所述第三加速度传感器组33为例进行详细说明：

在静止状态下，所述第一加速度传感器组31、所述第二加速度传感器组32、所述第三加速度传感器组33在空间三维坐标系的X、Y、Z三个方向读数：

A_xa=A_xb=A_xc

A_ya=A_yb=A_yc

A_za=A_zb=A_zc

在运动状态下，沿X轴方向，沿自转轴垂直方向的两个质点，受力差值为：

△f=m△a _径向 =mdω²

其中：m表示质点质量，△a _径向 表示两个质点在径向上的加速度的差值，d表示绕转轴转动的直径，ω表示角速度。

则绕X轴的角速度为：

由此，计算出绕X轴的角速度，通过对角速度积分得到绕X轴的角度，据此，计算出分别绕X轴、Y轴、Z轴的角度，由此，根据相对三维坐标轴的三个轴的角度，即，所述第二超声设备2的轴向相对三维坐标轴的三个轴的角度，确定所述第二超声设备2的轴向的方向，其数据表示即为所述第二超声设备2的轴向相对三维坐标轴的三个轴的角度，或者表示为绕三个轴的角速度。具体实施例中，所述第一角度确定组件34可以由三个以上的加速度传感器组组成，还可以包括其它重力传感器、磁场传感器等设备。所述第二角度确定组件54可以由三个以上的加速度传感器组组成，还可以包括其它重力传感器、磁场传感器等设备。

同理，所述第二角度确定组件54通过所述第四加速度传感器组51、所述第五加速度传感器组52、所述第六加速度传感器组53得到第二超声设备2确定的方向。

如图2所示，具体实施例中，所述第一加速度传感器组31、所述第二加速度传感器组32、所述第三加速度传感器组33呈轴向正交；所述第四加速度传感器组51、所述第五加速度传感器组52、所述第六加速度传感器组53呈轴向正交。所述第一加速度传感器组31和所述第二加速度传感器组32沿所述第一超声设备1运动方向的径向方向放置，所述第一加速度传感器组31、第三加速度传感器组33沿所述第一超声设备1运动方向的切向方向放置。

如图3所示，本实用新型的优选实施方式是：所述第一超声设备1和所述第二超声设备2通过无线通信进行连接。所述第二超声设备2设置无线通讯发生模块25，所述第一超声设备1设置无线通讯接收模块11。所述第二通讯设备2将确定的方向信息传送到所述第一超声设备1，所述第一超声设备根据接收的方向信息进行移动，移动到方向信息一致时，确定该方向为其工作方向。通过无线通信方式的配合，方便了设备的使用。

如图3所示，本实用新型的优选实施方式是：所述第一超声设备1包括发生超声波的第一超声发生模块12、接收超声波回波信号的第一超声接收模块13，同时，还包括产生低频振动的振动模块14，所述振动模块14的振动方向也沿确定的工作方向进行振动。

本发明的优选实施方式是：所述第一角度确定组件34还包括第七角加速度传感器组，所述第二角度确定组件54还包括第八角加速度传感器组。所述第七角加速度传感器组和所述第八角加速度传感器组各自分别包括三个轴向正交的角加速度传感器。通过角加速度传感器组的使用，即时确定其角加速度，通过角加速度快速确定其角度，使在移动过程中，能快速、平滑地获得设备角度。 

本实用新型的技术效果是：构建一种超声设备的角度确定装置，所述第二超声发生模块21发生超声波，所述第二超声接收模块22接收该超声波，通过所述成像模块23生成的图像确定位置，所述第二角度确定组件54以所述成像模块23确定位置的方向得到所述第二超声设备2的角度；移动所述第一超声设备1，所述第一角度确定组件34得到所述第一超声设备1的角度，所述验证模块8验证所述第一超声设备1的角度和所述第二超声设备2确定的角度一致时，确定该角度为所述第一超声设备1的工作角度。本实用新型的超声设备的角度确定方法系统，由第二超声设备2的超声成像技术形成图像，根据图像确定所述第一超声设备1的方向。本实用新型的基于超声图像的角度确定装置，能精确地确定第一超声设备1的工作方向，简便易行，成本低。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种超声设备的角度确定装置，其特征在于，包括第一超声设备、第二超声设备、第一角度确定组件、第二角度确定组件，所述第二超声设备包括第二超声发生模块、第二超声接收模块、成像模块，所述第一角度确定组件包括第一加速度传感器组、第二加速度传感器组、第三加速度传感器组，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第一超声设备上；所述第二角度确定组件包括第四加速度传感器组、第五加速度传感器组、第六加速度传感器组，所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组方向各不相同地安装在所述第二超声设备上；所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组、所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组各自分别包括至少三个轴向正交的加速度传感器。

2.根据权利要求1所述超声设备的角度确定装置，其特征在于，所述第一加速度传感器组、所述第二加速度传感器组、所述第三加速度传感器组呈轴向正交；所述第四加速度传感器组、所述第五加速度传感器组、所述第六加速度传感器组呈轴向正交。

3.根据权利要求1所述超声设备的角度确定装置，其特征在于，所述第二超声设备设置无线通讯发生模块，所述第一超声设备设置无线通讯接收模块。

4.根据权利要求1所述超声设备的角度确定装置，其特征在于，所述第一超声设备包括第一超声发生模块、第一超声接收模块、产生低频振动的振动模块。

5.根据权利要求1所述超声设备的角度确定装置，其特征在于，所述第一加速度传感器组和所述第二加速度传感器组沿所述第一超声设备轴向的径向方向放置，所述第一加速度传感器组、第三加速度传感器组沿所述第一超声设备轴向的切向方向放置。

6.根据权利要求1所述超声设备的角度确定装置，其特征在于，所述第四加速度传感器组和所述第五加速度传感器组沿所述第二超声设备轴向的径向方向放置，所述第四加速度传感器组、第六加速度传感器组沿所述第一超声设备轴向的切向方向放置。

7.根据权利要求1所述超声设备的角度确定装置，其特征在于，所述第一角度确定组件还包括第七角加速度传感器组，所述第二角度确定组件还包括第八角加速度传感器组，所述第七角加速度传感器组和所述第八角加速度传感器组各自分别包括三个轴向正交的角加速度传感器。

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