CN210834739U - 射频激励响应测量设备及传递函数测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种射频激励响应测量设备及传递函数测量系统,适用于直线构型试件,其中测量设备包括:底座,用于固定安装试件;激励输入部,固定安装在底座上,用于与试件电连接;移动部,安装在底座上且可沿试件长度方向移动,移动部上安装有测量线圈,测量线圈用于套设在试件上;响应输出部,与测量线圈电连接。通过在试件尖端施加射频激励,用测量线圈沿试件测量试件各处的激励响应,以此来计算试件的传递函数。进而可以采用试件例如植入物的传递函数来解耦植入物与人体模型,可以较为准确的对植入物和人体复杂的环境耦合进行模拟计算植入物的射频制热,较为准确的对植入物的射频制热进行评价。
Description
技术领域
本实用新型涉及射频测试技术领域,具体涉及到射频激励响应测量设备及传递函数测量系统。
背景技术
导体,特别是直线构型的导体在射频场辐射下会出现射频制热现象,在一些应用场景中,这种射频制热现象可能会较为严重的后果。例如当患者体内安装有植入式医疗器械,如心脏起搏器、除颤器、迷走神经此机器、脑起搏器、脊髓刺激器时,在对患者进行磁共振扫描时,在磁共振的作用下,会使植入式医疗器械产生射频制热现象,特别是具有细长导电结构并和人体组织接触的导体植入物时,在射频场辐射下,射频制热现象更为严重。因此,射频制热的评价是研究植入物磁共振相容特性的重要一环。
由于植入物和人体复杂的环境耦合难以直接进行模拟计算植入物的射频制热,导致难以准确的对植入物的射频制热进行评价。
实用新型内容
为了较为准确的对植入物的射频制热进行评价,本实用新型提出了射频激励响应测量设备及传递函数测量系统。
根据第一方面,本实用新型实施例提供了一种射频激励响应测量设备,适用于直线构型试件,包括:底座,用于固定安装试件;激励输入部,固定安装在底座上,用于与试件电连接;移动部,安装在底座上且可沿试件长度方向移动,移动部上安装有测量线圈,测量线圈用于测量线圈用于套设在试件上;响应输出部,与测量线圈电连接。
可选地,射频激励响应测量设备还包括:测量线圈固定部,设置在移动部上,一端具有固定测量线圈的第一凹槽,第一凹槽的底部开设有与第一凹槽同心且适于试件穿过的通孔;测量线圈固定部上还开设有固定响应输出部的第二凹槽,第二凹槽与第一凹槽连通。
可选地,测量线圈与第一凹槽和/或响应输出部与第二凹槽为过盈配合。
可选地,射频激励响应测量设备还包括:支撑部,一端可移动地设置在移动部上,另一端可移动地支撑于试件朝向底座的一侧;测量线圈与支撑部配合移动。
可选地,支撑部包括:第一支撑单元,第二支撑单元以及连接第一支撑单元和第二支撑单元的可收紧和伸展的延伸装置;其中,线圈设置在第一支撑单元和第二支撑单元之间,测量线圈在延伸装置收紧或伸展时可跟随第一支撑单元和/或第二支撑单元移动。
可选地,底座包括:第一导轨,第一导轨上设置有两个试件固定部,两个试件固定部分别用于固定试件的两端,两个试件固定部中的至少一个可沿导轨移动,并可通过第一紧固部紧固在第一导轨上。
可选地,射频激励响应测量设备还包括:激励连接部,设置在其中之一的固定部上,包括导体单元和包裹在导体单元外部的包裹单元,激励输入部和试件的一端电连接在导体单元上。
可选地,导体单元包括:与激励输入部过盈配合的第一腔体;设置在第一腔体外侧的与试件一端过盈配合的第二腔体。
可选地,导体单元包括:T型垫片,T型垫片的凸出结构为中空结构,与激励输入部过盈配合;第一弹性锁紧件,一端用于与凸出结构锁紧,另一端用于与试件的一端锁紧。
可选地,导体单元包括:第三腔体,一端与激励输入部过盈配合,另一端与试件一端过盈配合;激励连接部还包括第二弹性锁紧件,固定设置在包裹单元内侧,在试件一端插入第三腔体时,第二弹性锁紧件锁紧试件。
可选地,测量线圈的磁芯为铁硅铝磁芯,测量线圈的绕线匝数为3-10 匝。
根据第二方面,本实用新型实施例提供了一种传递函数测量系统,适用于直线构型试件,包括:上述第一方面任意一项描述的射频激励响应测量设备;分析仪,具有激励端口和响应输入端口,激励端口与激励输入部连接,响应输入端口与响应输出部连接,用于根据测量设备测量到的响应计算植入物的传递函数。
本实用新型的有益效果在于:
将试件安装在底座上,并将试件与激励输入部电连接,移动部上安装上测量线圈,测量线圈套设在试件上,在激励输入部将激励输入至试件后,试件各个部位产生激励,在移动部沿试件长度方向移动时带动测量线圈相对于试件平稳地移动,线圈感应在移动过程中感应试件各个位置的激励响应,并将该响应通过响应输出部实时输出,通过在试件尖端施加射频激励,用测量线圈沿试件测量植入物各处的激励响应,以此来计算试件的传递函数。进而可以采用试件例如植入物的传递函数来解耦植入物与人体模型,可以较为准确的对植入物和人体复杂的环境耦合进行模拟计算植入物的射频制热,较为准确的对植入物的射频制热进行评价。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本实施例的射频激励响应测量设备的示意图;
图2示出了本实施例的试件固定部的示意图;
图3示出了本实施例的试件固定孔的示意图;
图4示出了本实施例的激励连接部的示意图;
图5a示出了本实施例的另一激励连接部的示意图;
图5b示出了本实施例的另一激励连接部的包裹单元的示意图;
图5c示出了本实施例的另一激励连接部的导体单元的示意图;
图6a至图6d示出了本实施例的另一激励连接部的示意图;
图7a至图7c示出了本实施例的另一激励连接部的示意图;
图8a和图8b示出本实施例的响应测量结果示意图;
图9a-图9c示出了本实施例的支撑部的示意图;
图10a-图10c示出了本实施例的另一支撑部的示意图;
图11示出了本实施例的测量线圈固定部的示意图;
图12示出了本实施例的另一测量线圈固定部的示意图;
图13示出了本实施例的滑块示意图;
图14示出了本实施例底座与平行双导轨的示意图;
图15示出了本实施例的传递函数测量系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如背景技术,直线构型的导体的射频制热在一些应用场景中难以进行模拟计算,例如,植入式医疗器械,由于植入物和人体复杂的环境耦合难以直接进行模拟计算植入物的射频制热,实用新型人经研究发现,可以采用植入物的传递函数来解耦植入物与人体模型,可以较为准确的对植入物和人体复杂的环境耦合进行模拟计算植入物的射频制热。具体的,可以把射频制热的最终结果等效成:以没有植入物时植入物所在位置的电场状态为激励,施加到植入物的对应位置上,在植入物尖端产生的响应。植入物受到的激励可以由模拟计算得到,植入物的在这个激励下的响应可以由模拟计算和实验测量相互验证得到。植入物受到的整个激励可以等效为无数个沿着植入物方向上首尾相连的小段激励的叠加,这里将植入物每个位置的激励响应与其在植入物尖端产生的响应之比定义为传递函数。实用新型人发现,准确的测量植入物各处的激励响应成为射频制热的评价准确关键因素,基于此,实用新型人提出了一种射频激励响应测量设备,该设备适用于直线构型试件,例如细长的直线构型的植入物或线缆,通过在植入物尖端施加射频激励,用环形电感沿植入物测量植入物各处的激励响应,以此来计算植入物的传递函数。具体的,可以参见图1所示的测量设备,该测量设备可以测量细长的直线构型导体,在本实施例中可以以该测量设备测量直线构型的植入物为例进行说明,为了测量结果的准确性,测量过程需要模拟人体环境,因此,该测量设备可以放置在盛装有盐溶液的容器中 (图中未示出),该测量设备可以包括:
底座1,用于固定安装试件9;激励输入部8,固定安装在底座1上,用于与试件9电连接;移动部10,可移动的安装在底座1上,移动部10上安装有测量线圈6,测量线圈6用于套设在试件9上;响应输出部7与测量线圈6电连接。
将试件安装在底座上,并将试件与激励输入部电连接,移动部上安装上测量线圈,测量线圈非接触的套设在试件上,在激励输入部将激励输入至试件后,试件各个部位产生激励,在移动部沿试件长度方向移动时带动测量线圈相对于试件非接触的移动,线圈感应在移动过程中感应试件各个位置的激励响应,并将该响应通过响应输出部实时输出,通过在试件尖端施加射频激励,用测量线圈沿试件测量试件各处的激励响应,以此来计算试件的传递函数。进而可以采用试件例如植入物的传递函数来解耦植入物与人体模型,可以较为准确的对植入物和人体复杂的环境耦合进行模拟计算植入物的射频制热,较为准确的对植入物的射频制热进行评价。
在一些示例性的实施例中,底座1可以采用矩形板状底座1,本领域人员应当理解,底座1可以采用任何形状的底座,只要能够起到稳定测量设备的底座均在本实施例的保护范围内,在底座1上可以设置有固定试件9 的试件固定部,在一些示例性的实施例中,例如图1所示的测量设备中,试件固定部2可以包括两个,分别固定试件9的两端,以支撑试件9,使试件9呈直线状态,方便测量。在一些可选的实施例中,为了适应不同长度的试件9,作为可选的实施例,如图1所示,在底座1上还安装有第一导轨 11,该第一导轨11可以沿底座1长度方向固定的铺设在底座1上,第一导轨11还可以与底座1为一体成型。试件固定部2可以设置在第一导轨11 上,两个试件固定部2中的至少一个可沿导轨移动,以调节两个试件固定部2之间的距离,可以适用于不同长度的试件9,在试件固定部2之间的距离调节完成后,可以通过第一紧固部将试件固定部2紧固在第一导轨11上。
如图2所示,试件固定部2可以包括试件固定孔21,试件紧固件安装孔22,以及第一紧固件安装孔23,其中,试件9可以穿过试件固定孔21,通过试件紧固件安装孔22安装试件9紧固件,以将试件9的一端固定在试件固定孔21内,在本实施例中,如图3所示,试件固定孔21可以呈水滴形,试件9紧固件可以为螺栓,第一紧固件也可以为螺栓。具体的,试件9 固定过程可以为:两个试件固定部2在第一导轨11上固定放置,分别位于试件9的两端,并通过试件9紧固件将试件9两端固定在试件固定孔21内。根据试件9的长度,将试件固定部2放置在第一导轨11上的合适位置,并通过第一紧固件和第一导轨11固定。在本实施例中,试件固定部2还可以包括颈部24,试件固定孔21开设在颈部24的顶端。作为可选的实施例,颈部24的高度可以调节,以使试件9在不同的高度位置进行测量。另外,试件固定部2可以包括多个,两两一对,每对的颈部24的高度不同,在需要在不同高度对试件9进行测量时,进行更换。
在一些示例性的实施例中,激励输入部8可以为激励线缆,激励线缆可以选用射频测试中使用的标准半刚性线缆,型号根据实际情况选择。为了保证与试件9的连接的稳定性,激励输入部8可以固定安装在底座1上。作为一个可选的实施例,如图1所示,激励输入部8可以通过激励连接部连接部3固定在底座1上,在本实施例中,激励连接部部3设置在试件9的一端的底座1上,以使激励输入部8固定在激励输入部8固定装置上与试件9的一端稳定的电连接。
在一些可选地实施例中,如图4所示,激励连接部3可以包括激励输入部固定孔31,激励输入部固定孔31的形状也可以为图3所示的水滴形孔。且在沿激励输入部8长度方向,或试件9长度方向激励输入部固定孔31的长度大于试件固定孔21的长度,为了更好固定激励输入部8,也为了为获得更长的试件9测量范围。通过激励输入部紧固件,例如螺栓将激励输入部固定在紧固孔32内。螺栓、紧固孔32的两个平面固定了三个自由度,确定了激励输入部8在该平面的位置。将激励输入部8通过较长的激励连接部孔31,可以通过两点对激励输入部8进行固定,如图4所示,可以通过两个螺栓对激励输入部8进行固定,限制了激励输入部8的两个转动自由度。为激励输入部8保留了一个轴向的转动自由度,可根据实际情况调整角度。激励连接部3对一定直径范围的激励输入部8都能起到很好的固定效果。激励连接部3可以沿第一导轨11滑动至合适位置,并可通过第三紧固件安装孔33安装第三紧固件以固定在第一导轨11上。作为示例性的实施例,激励连接部3可以采用标准接口,包括但不限于N型接头,M型接头,SMA接头,BNC接头等。
作为示例性的实施,激励连接部3还可以采用如图5a-c所示的结构,具体的,激励连接部包括导体单元35和包裹在导体单元35外部的包裹单元36;其中,导体单元35包括用于容纳激励输入部8的第一腔体351和用于容纳试件9一端的至少一个第二腔体352。其中,导体单元35用于实现激励输入部8和试件9的电连接,导体单元35激励输入部8的线芯和屏蔽层短路,包裹单元36包裹在导体单元35外部,其具有一定的机械强度的绝缘材料制成,实现各组件的固定,作为示例性的实施,外部材料可以采用亚克力材料,在导体单元35外部设置包裹单元36可以较为有效的激励输入部8与试件9连接处的信号耗散。作为示例性的实施例,第一腔体351 可以容纳激励输入部8的线芯,其中激励输入部8的线芯与第一腔体351过盈配合以保证导体单元35与激励输入部8的线芯具有良好的接触,保证信号的稳定。如图5a和图5c所示的激励连接部,设置在第一腔体351外周的第二腔体352,其中图5a和图5c中所示的第二腔体352为板状结构形成的多个第二腔体352,试件9可以放置在任意一个第二腔体352内,每个第二腔体352中的尺寸可以相同,也可以不同,图中示例性的示出了六个等大腔体的情形。在实际应用中,可以据实际情况选取第二腔体352的个数及尺寸以适配不同试件9。试件9和第二腔体352的固定可以通过过盈配合实现,也可以通过增加用于固定的螺钉实现。
作为示例性的实施,激励连接部3还可以采用如图6a-d所示的结构,具体的,激励连接部包括导体单元35和包裹在导体单元35外部的包裹单元36;其中,导体单元35包括:T型垫片353,包括底座3531和凸出结构3532,T型垫片353的凸出结构3532为中空结构,与激励输入部8过盈配合,具体的可以参见图6a和图6b。第一弹性锁紧件354,一端用于与凸出结构锁紧,另一端用于与试件9的一端锁紧,具体的可以参见图6a和图 6c。其中图6a示出了激励输入部8和试件9与激励连接部配合后的状态。作为示例性的实施例,第一弹性锁紧件354可以为弹簧,弹簧半径略小于T 型垫片353的凸出结构3532的外径以实现相对锁紧。弹簧外径略小于试件 9一端,当试件9一端插入弹簧时即可自动锁紧。如图6d所示,包裹单元包含亚克力外壳361(具有一定强度,电导率0S/m,介电常数3.7)和硅橡胶弹性结构362(固体,具备一定弹性,电导率0S/m,介电常数2~3)。亚克力外壳361使激励输入部8、T型垫片353、硅橡胶弹性结构362的相对位置固定;硅橡胶弹性结构362使弹簧在径向固定,仅有沿轴向的自由度,在待测线缆插入时仅半径改变。
作为示例性的实施例,激励连接部3还可以采用如图7a-c所示的结构,具体的,激励连接部包括导体单元35和包裹在导体单元35外部的包裹单元36;其中,导体单元35包括:第三腔体,一端与激励输入部8过盈配合,另一端与试件9一端过盈配合。在本实施例中,导体单元32可以为一个中空的导体管,一端插入激励输入部8,一端插入试件9一端。为了实现试件9的紧固,在本实施例中,激励连接部还包括第二弹性锁紧件363,固定设置在包裹单元内侧,在试件9一端插入第三腔体时,第二弹性锁紧件 363锁紧试件9。其中,第二弹性锁紧件363可以为固定在包裹单元36一端内侧的弹片,插入待测线缆后,弹片受到压缩,压紧待测线缆,固定待测线缆位置。其中,弹片的数量根据实际需求选取,图7a-c中示例性的示出了三个弹片。可以参见图7b示出了试件9插入前的第二弹性锁紧件363 的状态,图7c示出了试件9插入后的第二弹性锁紧件363的状态。
在本实施例中,针对试件9与激励输入部8的连接状况包括激励连接部的结构以及体积进行对比试验。用模拟计算的方式对激励处各种情况的影响进行了评估,试验结果如图8a和图8b所示,对应为不同激励输入部 8的激励线缆半径(0.365mm-0.73mm),不同激励端裸露接触长度(2mm、 5mm、10mm),包裹式激励,亚克力材料包裹激励端。由上图计算结果可以发现,激励线缆的线径增大会增加能量的耗散,降低进入待测线缆的信号强度,包裹式激励由于半径略大也会有类似的现象,但影响相对不显著。包裹了亚克力材料的包裹式激励会使进入线缆的信号强度恢复至正常水平。在导体单元35外部设置包裹单元36可以较为有效的激励输入部8与试件9连接处的信号耗散。
移动部10,可移动的安装在底座1上,移动部10上安装有测量线圈6,测量线圈6用于套设在试件9上。移动部10可以相对于试件9沿试件9长度方向相对移动,以带动测量线圈6相对于试件9移动,以方便测量试件9 各个位置的激励响应。作为一个可选地实施例,移动部10的移动可以通过驱动机构的驱动移动,具体的该驱动机构可以为通过丝杠传动,皮带轮传动,齿轮齿条传动等传动方式驱动移动部10沿试件9长度方向往复运动。当然,移动部10还可以通过人工波动的方式移动。在本实施例中不做限定。
为保证测量结果的稳定和准确,在测量线圈6移动过程中测量线圈6 与试件9之间的角度变化幅度和/或位置变化幅度处于预设范围内。在本实施例中,所称测量线圈6与试件9之间的角度可以为测量线圈6的竖直截面所在平面与试件9之间的角度。所称测量线圈6与试件9之间的位置可以为试件9至测量线圈6的距离,在测量线圈6移动过程中,需要保持测量线圈6平稳的移动,角度变化和位置变化均处于较小的变动,例如,角度变化不超过5°,位置变化不超过2mm,以保证测量的稳定性与准确性。在一些示例性的实施例中,测量线圈6在沿试件9长度方向移动的过程中,需要尽量保证试件9上的测量点处于测量线圈6的中心,且试件9与测量线圈6所在平面垂直。测量线圈6可以选用圆形线圈,试件9与测量线圈6 同心,即试件9的被测量点位于测量线圈6的圆心上。
由于试件可能为长度较长的柔性结构,为实现上述在测量线圈6移动过程中测量线圈6与试件9之间的角度变化幅度和/或位置变化幅度处于预设范围内,作为示例性的实施例,要在试件中应力合适的前提下保证试件的直线构型,需要在试件中间部分增加支撑点。当前使用的测量线圈为环形结构,在测量线圈通过支撑点时需要对该部分进行一定的调整,不但增加了测量的复杂程度,也带来了对测试结果的潜在影响。因此,如图7a和图8a所示,测量设备还可以包括支撑部14,一端可移动地设置在移动部上(图中未示出),另一端可移动地支撑于试件9朝向底座的一侧;测量线圈6与支撑部14配合移动,支撑部14可以跟随测量线圈6移动,在测量试件9中间部分时,可以增加支撑点144,以保证试件9的直线构型。
为实现试件9中间部分始终具有支撑点144,作为示例性的实施例,如图9b图9c以及图10b和图10c所示,支撑部14可以包括:第一支撑单元 141,第二支撑单元142以及连接第一支撑单元141和第二支撑单元142的可收紧和伸展的延伸装置143;其中,线圈设置在第一支撑单元141和第二支撑单元142之间,测量线圈6在延伸装置143收紧或伸展时可跟随第一支撑单元141和/或第二支撑单元142移动。
具体的,第一支撑单元141和第二支撑单元142之间设置支撑点144,该支撑点144既可以与第一支撑单元141结合也可以与第二支撑单元142 结合,作为示例性的实施例,支撑点144可以固定在试件9上,其中第一支撑单元141可以朝向第一方向拉伸延伸装置143,第二支撑单元142可以朝向第二方向拉伸延伸装置143,第一方向与第二方向相反,测量线圈6 在支撑点144不同侧时,起支撑作用的支撑单元不同,例如,如图7b和图 8b所示,测量线圈6在支撑点144靠近第一支撑单元141的一侧时,此时测量线圈6跟随第一支撑单元141移动,第二支撑单元142固定不动,第二支撑单元142与支撑点144结合起支撑作用;如图9c和图10c所示当测量线圈6在支撑点144靠近第二支撑单元142时,此时测量线圈6跟随第二支撑单元142移动,第一支撑单元141固定不动与跟随第二支撑单元142 移动。
下面结合图9b、图9c以及图10b、图10c对支撑部14的工作方式进行示例性的说明:
在本实施例中,可以采用自动平移系统或手动方式使测量线圈6在沿着试件9的路径上平移。在测量支撑点144左侧时,第一支撑单元141和支撑点144左侧延伸装置143与测量线圈6一起在左侧移动实现测量,右侧支撑元件在支撑点144位置起到支撑的作用右侧延伸装置143长度不断改变。测量支撑点144附近时,支撑点144两侧延伸装置143均收紧,随环形探头一起移动。第一支撑单元141移动到的支撑点144位置时,第一支撑单元141固定(可通过与移动部之间的关系实现),左侧延伸装置143 拉伸,右侧延伸装置143收紧并和第二支撑单元142、测量线圈6一起向右运行,实现对支撑点144右试件9参数的测量。
作为示例性的实施例,延伸装置143可以由机械结构实现,也可以用弹性变形材料实现。机构包括但不限于折叠结构如图10a-c所示,卷帘结构如图图10a-c所示等能起到相似作用的结构。
测量线圈6在移动部10的带动下,沿试件9长度方向移动的过程中,通过感应试件9上的激励产生激励响应,并通过电连接的响应输出部7输出至外部。在一些实施例中,响应输出部7可以为刚性线缆,与测量线圈6 电连接,在一些实例性的实施例中,响应输出部7与测量线圈6可以固定连接,例如可以焊接或粘接在一起。
测量线圈6将感应到的响应即感应电压通过响应输出部7输出,为提高输出的电压的幅值,本领域技术人员通常采用匝数很多的线圈,因为,线圈匝数越多,感应产生的电压越大,然而,实用新型人经研究发现,测量线圈6采用高匝数时,输出的响应信号非常杂散不连续,导致测量结果不准确。经过试验发现,当测量线圈6的绕线匝数较少时,可以得到较为平滑并且信号幅值也较高的响应信号,在一个优选的实施例中,测量线圈6 的磁芯材料为铁硅铝,其绕线匝数为3-10匝,如图8a和图8b所示的响应测量结果曲线效果图,即为磁芯材料为铁硅铝,绕线匝数为5匝时测量得到的测量结果。采用绕线匝数较少的测量线圈,可以降低杂散影响,降低阻抗,线圈之间影响较小,但是为保证响应信号的幅值,线圈匝数又不宜过小,因此,在本实施例中采用绕线匝数为3-10匝的线圈。
作为一些示例性的实施例,移动部10可以包括第二导轨12,与第一导轨11相对设置,例如,图1中所示的测量设备,底座1上的两侧可以设置两个肋板13,第一导轨11铺设在底座1上,第二导轨12可以架设在两个肋板13上。如图1和图14所示,第二导轨12与第一导轨11平行错位设置。作为一个实例性的实施例,如图1所示,在第二导轨12上可以设置有滑块4,该滑块4可以移动的设置在导轨上,具体的,该滑块4可以通过上述实施例中举例的驱动机构的驱动下在第二导轨12上移动,也可以通过人工拨动的方式在第二导轨12上移动。作为可选的实施例,响应输出部7固定设置在滑块4上,测量线圈6与响应输出部7固定连接。支撑部7也可以设置在第二导轨上,并可通过紧固装置固定在第二导轨上。
作为另一种可选的实施例,如图1所示,移动部10还包括:测量线圈固定部5,设置在滑块4上。其中图11示出了测量线圈固定部5的示意图,一端具有固定测量线圈6的第一凹槽51,测量线圈固定部5上还开设有固定响应输出部7的第二凹槽52,第二凹槽52与第一凹槽51连通。如图12 所示,测量线圈6和响应输出部7连接后,放置在测量线圈固定部5的第一凹槽51内,响应输出部7放置于第二凹槽52内,测量线圈6与第一凹槽51和响应输出部7与第二凹槽52为过盈配合。第一凹槽51和第二凹槽 52限制了测量线圈6和响应输出部7所组成的组合体的五个自由度,过盈配合则保证了当受到的机械载荷很小时,仅剩的沿第二导轨12方向的自由度也被很好的限制。
一些测量的试件9可能为柔性试件9,长度较长的柔性试件9,即使有张力也很难保证试件9的直线构型,在可选的实施例中,如图9所示,第一凹槽51的底部开设有与第一凹槽51同心且适于试件9穿过的通孔53;通孔53可以对试件9起到第三点的支撑作用,更好的保证柔性试件9的直线构型。
为了更好安装测量线圈固定部5,如图13所示,滑块4可以包括第一方孔41,与第二导轨12配合,可以使得滑块4在第二导轨12上自由移动;第二方孔42,与第一方孔41垂直设置,测量线圈固定部5穿过第二方孔 42,可相对于滑块4移动,以调整测量线圈6与试件9的相对位置,并可通过第二紧固件安装在第二紧固件安装孔43上,以紧固将测量线圈固定部5在滑块4上。其中,第二紧固件也可以为螺栓。
具体的,试件9的两个试件固定部2完全相同,均位于第一导轨11宽度方向的中点位置,且通过试件固定部2将试件9与测量线圈固定部5的第一凹槽51的中心沿试件9长度方向共线。滑块4中用于通过第二方孔42 限制测量线圈固定部5,保证了测量线圈6同样处在第一导轨11宽度方向的中点。根据试件9的高度,通过调节测量线圈固定部5的高度将测量线圈6调至合适高度后,紧固第二紧固装置,将测量线圈固定部5固定在滑块4上。测量时,试件9应处于测量线圈6的中心。对于柔性试件9,在整个路径上是一条曲线。为保证柔性试件9也能处于测量线圈6中点,在测量线圈固定部5的第一凹槽51里根据试件9的直径设置不同直径的通孔,以保证在移动中试件9和测量线圈6相对位置的稳定。
本实用新型实施例提供了一种传递函数测量系统,适用于直线构型试件,如图15所示,该测量系统可以包括:如上述实施例中描述的射频激励响应测量设备100;分析仪200,具有激励端口201和响应输入端口202,激励端口201与激励输入部8连接,响应输入端口202与响应输出部7连接,用于根据测量设备100测量到的响应计算植入物的传递函数。
分析仪通过在试件尖端施加射频激励,用测量线圈沿试件测量试件各处的激励响应,并接受该响应以此来计算试件的传递函数。进而可以采用试件例如植入物的传递函数来解耦植入物与人体模型,可以较为准确的对植入物和人体复杂的环境耦合进行模拟计算植入物的射频制热,较为准确的对植入物的射频制热进行评价。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (12)
1.一种射频激励响应测量设备,适用于直线构型试件,其特征在于,包括:
底座,用于固定安装所述试件;
激励输入部,固定安装在所述底座上,用于与所述试件电连接;
移动部,安装在所述底座上且可沿试件长度方向移动,所述移动部上安装有测量线圈,所述测量线圈用于套设在所述试件上;
响应输出部,与所述测量线圈电连接。
2.如权利要求1所述的测量设备,其特征在于,还包括:测量线圈固定部,设置在所述移动部上,一端具有固定所述测量线圈的第一凹槽,所述第一凹槽的底部开设有与所述第一凹槽同心且适于所述试件穿过的通孔;
所述测量线圈固定部上还开设有固定所述响应输出部的第二凹槽,所述第二凹槽与所述第一凹槽连通。
3.如权利要求2所述的测量设备,其特征在于,
所述测量线圈与所述第一凹槽和/或所述响应输出部与所述第二凹槽为过盈配合。
4.如权利要求1所述的测量设备,其特征在于,还包括:
支撑部,一端可移动地设置在所述移动部上,另一端可移动地支撑于所述试件朝向所述底座的一侧;
所述测量线圈与所述支撑部配合移动。
5.如权利要求4所述的测量设备,其特征在于,支撑部包括:
第一支撑单元,第二支撑单元以及连接第一支撑单元和第二支撑单元的可收紧和伸展的延伸装置;
其中,所述线圈设置在所述第一支撑单元和所述第二支撑单元之间,所述测量线圈在所述延伸装置收紧或伸展时可跟随所述第一支撑单元和/或所述第二支撑单元移动。
6.如权利要求1所述的测量设备,其特征在于,所述底座包括:
第一导轨,所述第一导轨上设置有两个试件固定部,两个所述试件固定部分别用于固定所述试件的两端,两个所述试件固定部中的至少一个可沿所述导轨移动,并可通过第一紧固部紧固在所述第一导轨上。
7.如权利要求6所述的测量设备,其特征在于,还包括:
激励连接部,设置在其中之一的固定部上,包括导体单元和包裹在所述导体单元外部的包裹单元,所述激励输入部和所述试件的一端电连接在所述导体单元上。
8.如权利要求7所述的测量设备,其特征在于,所述导体单元包括:
与所述激励输入部过盈配合的第一腔体;
设置在所述第一腔体外侧的与所述试件一端过盈配合的第二腔体。
9.如权利要求7所述的测量设备,其特征在于,所述导体单元包括:
T型垫片,所述T型垫片的凸出结构为中空结构,与所述激励输入部过盈配合;
第一弹性锁紧件,一端用于与所述凸出结构锁紧,另一端用于与所述试件的一端锁紧。
10.如权利要求7所述的测量设备,其特征在于,所述导体单元包括:
第三腔体,一端与所述激励输入部过盈配合,另一端与所述试件一端过盈配合;
所述激励连接部还包括第二弹性锁紧件,固定设置在所述包裹单元内侧,在所述试件一端插入所述第三腔体时,所述第二弹性锁紧件锁紧所述试件。
11.如权利要求1所述的测量设备,其特征在于,
所述测量线圈的磁芯为铁硅铝磁芯,所述测量线圈的绕线匝数为3-10匝。
12.一种传递函数测量系统,适用于直线构型试件,其特征在于,包括:
如权利要求1-11任意一项所述的射频激励响应测量设备;
分析仪,具有激励端口和响应输入端口,所述激励端口与所述激励输入部连接,所述响应输入端口与所述响应输出部连接,用于根据所述测量设备测量到的响应计算植入物的传递函数。
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CN201921677100.2U CN210834739U (zh) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | 射频激励响应测量设备及传递函数测量系统 |
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CN110658233A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-07 | 清华大学 | 射频激励响应测量设备及传递函数测量系统 |
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