CN203736233U - 一种瞬时弹性检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公布了一种瞬时弹性检测装置，包括弹性测量探头，所述弹性测量探头内设置有一个振动器、一个超声波换能器触头和一个压力检测模块；还包括有一个弹性测量控制设备，其用于控制所述振动器和超声波换能器触头的工作；一个压力指示模块，用于指示所述弹性测量探头的压力信息；一个压力检测控制设备，其用于收集和处理所述压力检测模块的压力数据，并控制所述压力指示模块的指示；一个显示设备，用于显示弹性测试结果。本实用新型利用探头压力检测模块检测探头对于待测量介质的压力并判断探头压力大小是否在设定范围之内以及探头与待测量介质的垂直度是否在设定范围之内，指示用户在合适的时候启动瞬时弹性检测，从而保证了测量的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种瞬时弹性检测装置，其应用于人体组织的无创瞬时弹性检测，属于医疗设备技术领域。
背景技术
目前，瞬时弹性检测技术在食品工业领域有重要意义，快速无损的检测食品的弹性，将能更好的进行食品质量控制。在医学领域，人体组织的弹性与健康有着密切的关系，各种慢性肝病常常会伴随着的肝纤维化过程，最终导致肝硬化。在肝纤维化和肝硬化过程中会伴随着肝脏弹性变化。如果可以无创检测肝脏的弹性，就能对肝病病情进行监测和评估，从而及时采取有效的治疗方案。
中国专利（公开号CN102151152A，专利申请号201110048806.4）提出一种粘弹性介质的无损瞬时测量装置。该弹性测量装置需要测量探头利用振动器产生一个低频振动，测量探头对待测量介质的施加力大小会影响振动器发出的振动特性，从而影响弹性测试结果。同时弹性测量探头与待测量介质之间的垂直度也会影响弹性测试结果。在实际操作中，操作者需要凭经验和感知去判断探头压力和探头与待测量介质的角度，这会使得测试结果受到操作者的主观因素影响，从而导致测量在不同操作者的操作下或者同一操作者的不同操作下的结果差异性比较大。
实用新型内容
本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种带有探头压力检测模块的瞬时弹性检测装置，利用压力检测模块检测探头对于待测量介质的压力并利用压力检测控制设备判断探头压力是否在设定范围之内以及探头与待测量介质的垂直度是否在设定范围之内，以降低探头压力对探头振动的影响以及探头与待测量介质垂直度可能导致的弹性测量结果不准确问题。同时以压力指示模块向用户指示探头压力情况，用户可以在弹性检测过程中感知压力情况并调整探头压力。此外，利用压力补偿模块中的压力大小和探头振动特性的关系模型，可以对弹性检测的结果进行纠正，从而降低不同压力大小对于弹性检测结果的影响。
本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：一种瞬时弹性检测装置，包括弹性测量探头，还包括有一个弹性测量控制设备，其用于控制所述弹性测量探头的工作；
一个压力检测控制设备，其用于收集和处理所述弹性测量探头的压力数据，并控制下述压力指示模块的指示；
一个压力指示模块，其用于指示所述弹性测量探头的压力信息；
一个显示设备，其用于显示弹性测试结果；
所述弹性测量探头内设置有一个振动器，其输出端连接下述超声波换能器触头，用于产生低频振动信号；
还设置有一个超声波换能器触头，其输出端伸出于所述弹性测量探头外，用于向待测试介质发射和接收超声波；
一个压力检测模块，其设置于所述振动器和所述超声波换能器触头之间，用于检测所述弹性测量探头对待测量介质的压力。
进一步的，还包括有一个压力补偿模块，其输入端与所述压力检测控制设备连接，其输出端与所述弹性测量控制设备连接；用于根据所述弹性测量探头的压力信息对弹性检测值进行补偿。
进一步的，所述压力检测模块为单个的压力传感器或者为多个压力传感器构成的压力传感器阵列。
进一步的，述振动器、超声波换能器触头以及压力检测模块通过卡扣或者螺纹连接方式固定在所述弹性测量探头的内壁上。
进一步的，所述压力指示模块为通过数值或分段色条或压力曲线或颜色进行指示的软件指示模块，或者为通过灯光或者声音进行指示的硬件指示模块。
进一步的，所述弹性测量控制设备和所述压力检测控制设备集成于一体。
进一步的，所述弹性测量控制设备根据所述压力检测模块所检测压力的大小或者根据所述弹性测量探头与待测量介质之间垂直度来控制弹性测量是否启动。
进一步的，所述软件指示模块设置于所述显示设备上的任意一个区域。
本实用新型的有益效果：
（1）利用压力检测装置实现了弹性测量探头对待测量介质压力实时的检测。使得操作者可以了解弹性测量探头的压力并调整对待测量介质施加的压力大小处于一个合适的值，保证了弹性测量的准确性。
（2）利用压力检测装置实现了弹性测量探头与待测量介质之间垂直度的检测。保证弹性测量探头与待测量介质垂直度处于一个合适的值，保证了弹性测量的准确性。
（3）利用控制设备和压力指示模块实现了弹性测量探头对待测量介质压力以及弹性测量探头与待测量介质之间垂直度的实时显示，当弹性测量探头对待测量介质压力或弹性测量探头与待测量介质之间垂直度不满足测量要求的情况下，控制设备控制压力指示模块给出相应的指示信号提醒操作人员。
（4）弹性测量控制设备可以根据压力检测模块所检测压力的大小或弹性测量探头与待测量介质之间垂直度是否合适控制弹性测量是否启动，当弹性测量探头对待测量介质压力或弹性测量探头与待测量介质之间垂直度不满足测量要求的情况下，设备可以不启动弹性测量功能，从而避免错误条件下的检测影响检测结果准确性。
附图说明
图1为本实用新型的瞬时弹性检测装置的整体结构示意图；
图2为本实用新型的瞬时弹性检测装置的功能原理示意图；
图3为本实用新型的弹性测量探头的结构示意图；
图4为本实用新型的探头压力检测模块的结构示意图。
具体实施方式
图1、图2所示，为本实用新型的一种瞬时弹性检测装置，包括弹性测量探头1，还包括有一个弹性测量控制设备121，其第一输出端与所述弹性测量探头1连接，用于控制所述弹性测量探头1的工作；一个压力检测控制设备123，其输入端与所述弹性测量探头1连接，用于收集和处理所述弹性测量探头1的压力数据，并控制下述压力指示模块8的指示；一个压力指示模块8，其输入端与所述压力检测控制设备123的第一输出端连接，用于指示所述弹性测量探头1的压力信息；一个显示设备11，其输入端与所述弹性测量控制设备121的输出端连接，用于显示弹性测试结果。其中，所述压力指示模块8为通过数值或分段色条或压力曲线或颜色进行指示的软件指示模块（该软件模块部分均为现有技术），该软件指示模块可以设置于所述显示设备11上的任意一个区域，或者所述压力指示模块可以为通过灯光或者声音进行指示的硬件指示模块。
优选的，本实用新型的瞬时弹性检测装置还可以包括有一个压力补偿模块122，其输入端与所述压力检测控制设备123的第二输出端连接，其输出端与所述弹性测量控制设备121的输入端连接，用于根据所述弹性测量探头1的压力信息对弹性检测值进行补偿。
实际使用时，该弹性测量探头1可以由操作人员手持，也可以利用机械臂连接操作（本实用新型的实施例中选用的是通过机械臂13连接）。图1中，弹性测量控制设备121和压力检测控制设备123是集成在一个一体式控制设备12中实现的；当然，这两个设备也可以采用不同的设备单独实现。本实用新型的实施例采用了集成在所述一体式控制设备12中实现。本实用新型利用一体式控制设备12可以收集和计算探头压力数据；设定Fmin和Fmax；设定δmax；判断弹性测量探头1是否在合理范围之内；同时判断弹性测量探头1与待测量介质之间垂直度是否在合理范围之内。其中，显示设备11可以为LED显示屏，或者其他显示设备。利用显示设备11可以显示弹性测试结果，也可以显示弹性测量探头1的压力以及弹性测量探头1与待测量介质之间垂直度的实时数据，该实时数据可以通过数字显示、色条显示或台阶显示。当弹性测量探头1的压力或者探头与介质之间垂直度不满足设定的要求，可以发出警示信号，警示信号可以是声音，也可以颜色等其他方式。
另外，弹性测量控制设备121可以根据弹性测量探头1中的压力检测模块所检测压力的大小或者弹性测量探头与待测量介质之间垂直度是否合适来控制弹性测量是否启动，当弹性测量探头对待测量介质压力或者弹性测量探头与待测量介质之间垂直度不满足预定测量要求的情况下，弹性测量控制设备121不启动弹性测量功能，从而避免错误条件下的检测影响检测结果准确性。
图3所示，为本实用新型的弹性测量探头1的结构示意图。该图中，所述弹性测量探头1内设置有一个振动器2，其输出端连接超声波换能器触头4，用于产生低频振动信号；一个超声波换能器触头4，其输出端伸出于所述弹性测量探头1外，用于向待测试介质发射和接收超声波；一个压力检测模块3，其设置于所述振动器2和所述超声波换能器触头4之间，用于检测所述弹性测量探头1对待测量介质的压力。
其中，振动器2与超声波换能器4以及压力检测模块3可以通过卡扣，螺纹等方式固定在弹性测量探头外壳6上，电缆5用于将弹性测量探头1与外部控制设备相连。
本实用新型中的压力检测模块3为单个压力传感器或者为多个压力传感器构成的压力传感器阵列9或者采用应变传感器等间接的反应压力的传感器。本实用新型的实施例中采用了含有三个压力传感器的压力传感器阵列9，如图4所示。三个压力检测传感器检测到的压力分别是F1、F2、F3。根据下述公式进行判断：
F=（F1+F2+F3）/3 （1）
Fmin<F<Fmax （2）
即根据公式（1）计算出探头施加在介质上的平均压力F：再根据公式（2）判断该平均压力F大小是否合适。其中，Fmin和Fmax分别为压力下界和压力上界，对于动物或者人体软组织的弹性测量，可以选择Fmin为1牛顿，Fmax为10牛顿（Fmin和Fmax可以通过控制装置进行修改）；
利用压力传感器阵列检测到的压力数据，判断测量探头与待检测介质的垂直度是否合适。本实施例采用下述公式进行判断：
δ=（|F1-F|+|F2-F|+|F3-F|）/3F （3）
δ<δmax （4）
根据公式（3）计算出的δ代表压力传感器阵列中各个压力传感器所受到压力的差异。δ很小时，说明各压力传感器所受压力接近，探头与待测量介质接近垂直；δ越大，表示压力传感器间所受到压力差别越大，探头与待测量介质间倾角偏离垂直越大。δmax是一个阈值，表明在检测时可以接受的偏离垂直程度，对于动物或者人体软组织的弹性测量，可以选择δmax为0.1（δmax可以通过控制装置进行修改）。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种瞬时弹性检测装置，包括弹性测量探头，还包括有一个弹性测量控制设备，其用于控制所述弹性测量探头的工作；
一个压力检测控制设备，其用于收集和处理所述弹性测量探头的压力数据，并控制下述压力指示模块的指示；
一个压力指示模块，其用于指示所述弹性测量探头的压力信息；
一个显示设备，其用于显示弹性测试结果；其特征在于，
所述弹性测量探头内设置有一个振动器，其输出端连接下述超声波换能器触头，用于产生低频振动信号；
还设置有一个超声波换能器触头，其输出端伸出于所述弹性测量探头外，用于向待测试介质发射和接收超声波；
一个压力检测模块，其设置于所述振动器和所述超声波换能器触头之间，用于检测所述弹性测量探头对待测量介质的压力。
2.如权利要求1所述的一种瞬时弹性检测装置，其特征在于，还包括有一个压力补偿模块，其输入端与所述压力检测控制设备连接，其输出端与所述弹性测量控制设备连接；用于根据所述弹性测量探头的压力信息对弹性检测值进行补偿。
3.如权利要求1所述的一种瞬时弹性检测装置，其特征在于，所述压力检测模块为单个的压力传感器或者为多个压力传感器构成的压力传感器阵列。
4.如权利要求1所述的一种瞬时弹性检测装置，其特征在于，所述振动器、超声波换能器触头以及压力检测模块通过卡扣或者螺纹连接方式固定在所述弹性测量探头的内壁上。
5.如权利要求1所述的一种瞬时弹性检测装置，其特征在于，所述压力指示模块为通过数值或分段色条或压力曲线或颜色进行指示的软件指示模块，或者为通过灯光或者声音进行指示的硬件指示模块。
6.如权利要求1所述的一种瞬时弹性检测装置，其特征在于，所述弹性测量控制设备和所述压力检测控制设备集成于一体。
7.如权利要求5所述的一种瞬时弹性检测装置，其特征在于，所述弹性测量控制设备根据所述压力检测模块所检测压力的大小或者根据所述弹性测量探头与待测量介质之间垂直度来控制弹性测量是否启动。
8.如权利要求5所述的一种瞬时弹性检测装置，其特征在于，所述软件指示模块设置于所述显示设备上的任意一个区域。
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Cited By (2)
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| CN103720490A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-16 | 无锡海斯凯尔医学技术有限公司 | 一种瞬时弹性检测装置 |
| CN110520055A (zh) * | 2017-03-27 | 2019-11-29 | 法国爱科森有限公司 | 用于测量粘弹性介质的粘弹性的装置和方法 |
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- 2013-12-31 CN CN201320891747.1U patent/CN203736233U/zh not_active Expired - Lifetime
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