CN211131145U - 一种多频超声换能器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多频超声换能器，包括头壳、电机、旋转轴、固定块，所述头壳为圆柱形的腔体，所述固定块设有承托部及连接部，所述承托部设于头壳的腔体下部，所述连接部设于头壳下，所述连接部与电机通过旋转轴连接，所述承托部上设有多个压电陶瓷晶片组件，所述承托部与头壳之间设有密封圈。本实用新型解决了单一共振频率探头提供的图像不能同时满足扫描深度大、图像近场分辨率高的要求，提高了超声图像的质量。本实用新型将各个超声压电陶瓷晶片组件在扫描平面生成的图像进行叠加优化，从而获得扫描深度大、近场分辨率高的超声图像。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声波装置领域，尤其涉及一种多频超声换能器。
背景技术
医用超声换能器是在超声波检测中发射和接收超声波的装置。在超声诊断中超声换能器发射低频率超声波能获得更大的扫描深度，但图像的分辨率较差；发射高频率超声波能获得更清晰的图像，但是扫描深度变小。
现有技术的超声探头基本由只带有一种共振频率的超声压电陶瓷晶片组件组成，只能在共振频率附近很窄的频带内才有很高的品质因数，对其工作频率以外的频率响应很差，使用单一。
一台超声检测系统往往需要配多把不同共振频率的超声换能器来满足诊断不同部位的成像需求，使得操作人员工作效率低，且多个换能器存储体积大，不便于整理和收纳。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种使超声图像在获得更大扫描深度的同时拥有更好的图像分辨率的多频超声换能器。
为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种多频超声换能器，包括头壳、电机、旋转轴、固定块，所述头壳为圆柱形的腔体，所述固定块设有承托部及连接部，所述承托部设于头壳的腔体下部，所述连接部设于头壳下，所述连接部与电机通过旋转轴连接，所述承托部上设有多个压电陶瓷晶片组件，所述承托部与头壳之间设有密封圈。
进一步的，所述压电陶瓷晶片组件包括声透镜、声学匹配层、压电陶瓷及背衬，所述声学匹配层、压电陶瓷及背衬依次从上而下层叠设置，所述声学匹配层包括两层及以上的层数，所述声透镜罩设在声学匹配层、压电陶瓷及背衬上方及外侧。
进一步的，所述多频超声换能器包括两组及两组以上的压电陶瓷晶片组件。
进一步的，所述头壳内填充硅油。硅油用来实现晶片与头壳间的声学耦合。
进一步的，所述电陶瓷晶片组件底面为矩形。
进一步的，每个压电陶瓷晶片组件的声透镜上表面弧度不同。根据不同图像采集的频率需求进行设置不同的弧度。
进一步的，每个压电陶瓷晶片组件的声学匹配层厚度不同。根据不同图像采集的频率需求进行设置不同的厚度。
进一步的，每个压电陶瓷晶片组件的压电陶瓷厚度不同。根据不同图像采集的频率需求进行设置不同的厚度。
进一步的，每个压电陶瓷晶片组件的背衬厚度不同。根据不同图像采集的频率需求进行设置不同的厚度。
采用本实用新型技术方案，本实用新型明的有益效果为：本实用新型解决了单一共振频率探头提供的图像不能同时满足扫描深度大、图像近场分辨率高的要求，提高了超声图像的质量。本实用新型将各个超声压电陶瓷晶片组件在扫描平面生成的图像进行叠加优化，从而获得扫描深度大、近场分辨率高的超声图像。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种多频超声换能器结构图；
图2是本实用新型提供的一种多频超声换能器的压电陶瓷晶片组件结构图。
其中，1、头壳，2、第一压电陶瓷晶片组件，3、第二压电陶瓷晶片组件， 4、第三压电陶瓷晶片组件，5、第四压电陶瓷晶片组件，6、密封圈，7、固定块，8、旋转轴，9、电机，10、承托部，11、连接部，101、声透镜，102、声学匹配层，103、压电陶瓷，104、背衬。
具体实施方式
结合附图对本实用新型具体方案具体实施例作进一步的阐述。
本实用新型多频超声换能器支持二维和三维图像扫描。当进行二维图像扫描时，一个压电陶瓷晶片组件在到达扫面平面时生成一幅图像，电机旋转一定角度后当另一对压电陶瓷晶片组件达到扫描平面时生成另一幅图像，直到完成一个工作循环。超声成像系统将各个超声压电陶瓷晶片组件在扫描平面生成的图像进行叠加优化，从而获得扫描深度大、近场分辨率高的超声图像。当进行三维图像扫描时,压电陶瓷晶片组件连续工作，超声成像系统即可根据得到的数据，得到组织的三维超声图像。
如图所示，一种多频超声换能器，包括头壳1、电机、旋转轴8、固定块 7，所述头壳1为圆柱形的腔体，所述固定块7设有承托部10及连接部11，所述承托部10设于头壳1的腔体下部，所述连接部11设于头壳1下，所述连接部11与电机9通过旋转轴8连接，所述承托部10上设有多个压电陶瓷晶片组件，所述承托部10与头壳1之间设有密封圈6。所述电陶瓷晶片组件底面为矩形。所述多频超声换能器包括两组及两组以上的压电陶瓷晶片组件。
所述压电陶瓷晶片组件包括声透镜101、声学匹配层102、压电陶瓷103 及背衬104，所述声学匹配层102、压电陶瓷103及背衬104依次从上而下层叠设置，所述声透镜101罩设在声学匹配层102、压电陶瓷103及背衬104上方及外侧。所述声学匹配层102包括两层及以上的层数，压电陶瓷103设于所有声学匹配层102的下方。
压电陶瓷103发射时将电信号转换成超声波，在接收时将超声波转换成电信号。背衬104能吸收压电陶瓷103背面辐射声能。声学匹配层102可以有多层结构用于换能器与人体之间的声阻抗匹配使超声波能有效的进入人体。声透镜101用于聚焦声波，同时保护阵元。
该超声换能器拥有两组或者两组以上压电陶瓷晶片组件，每一组压电陶瓷晶片组件在经过扫面平面的时候开始工作生成图像，直到所有压电陶瓷晶片组件两次经过扫描平面后完成一个工作周期。超声成像系统将所有压电陶瓷晶片组在扫描平面获得的图像合成优化后输出扫描平面的超声影像。压电陶瓷晶片组件若在旋转过程中连续工作，超声成像系统即可根据得到的数据，得到组织的三维超声图像。
如本实施例举例的，如图1所示，所述压电陶瓷晶片组件包括第一压电陶瓷晶片组件2、第二压电陶瓷晶片组件3、第三压电陶瓷晶片组件4及第四压电陶瓷晶片组件5，所述第一压电陶瓷晶片组件2与第四电陶瓷晶片组件设于两侧，所述第二压电陶瓷晶片组件3和第三压电陶瓷晶片组件4前后依次设于所述第一压电陶瓷晶片组件2与第四电陶瓷晶片组件之间的间隔中。
实际操作时，当第一压电陶瓷晶片组件2与第三压电陶瓷晶片组件4第一次进过扫描平面的时候开始工作生成图像，电机9旋转90度后第二压电陶瓷晶片组件3与第四压电陶瓷晶片组件5第一次进过扫描平面并开始工作生成图像，电机9旋转180度后第一压电陶瓷晶片组件2与第三压电陶瓷晶片组件4 第二次进过扫描平面并开始工作生成图像，电机9旋转270度后第二压电陶瓷晶片组件3与第四压电陶瓷晶片组件5第二次进过扫描平面并开始工作生成图像，超声成像系统将以上4幅图像合成优化后输出该扫描平面的影像。实现了一个换能器扫描不同部位生产不同图像的功能。
所述头壳1内填充硅油。硅油用来实现晶片与头壳1间的声学耦合，在头壳1与固定铝块7的承托部10之间设有密封圈6防止润滑油泄漏。在使用时，头壳1外涂覆耦合剂，按压在想要检测的部位即可。
根据所需的中心频率，设置每个压电陶瓷晶片组件的声透镜101上表面弧度不同，每个压电陶瓷晶片组件的声学匹配层102厚度不同，每个压电陶瓷晶片组件的压电陶瓷厚度不同，每个压电陶瓷晶片组件的背衬104厚度不同。安放多组压电陶瓷晶片组件，通过电机9旋转压电陶瓷晶片组件能使多个不同共振频率的压电陶瓷晶片组件在同一个扫描平面内工作。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种多频超声换能器，其特征在于，包括头壳、电机、旋转轴、固定块，所述头壳为圆柱形的腔体，所述固定块设有承托部及连接部，所述承托部设于头壳的腔体下部，所述连接部设于头壳下，所述连接部与电机通过旋转轴连接，所述承托部上设有多个压电陶瓷晶片组件，所述承托部与头壳之间设有密封圈。
2.如权利要求1所述的一种多频超声换能器，其特征在于，所述压电陶瓷晶片组件包括声透镜、声学匹配层、压电陶瓷及背衬，所述声学匹配层、压电陶瓷及背衬依次从上而下层叠设置，所述声学匹配层包括两层及以上的层数，所述声透镜罩设在声学匹配层、压电陶瓷及背衬上方及外侧。
3.如权利要求1所述的一种多频超声换能器，其特征在于，所述多频超声换能器包括两组及两组以上的压电陶瓷晶片组件。
4.如权利要求1所述的一种多频超声换能器，其特征在于，所述头壳内填充硅油。
5.如权利要求1所述的一种多频超声换能器，其特征在于，所述电陶瓷晶片组件底面为矩形。
6.如权利要求2所述的一种多频超声换能器，其特征在于，每个压电陶瓷晶片组件的声透镜上表面弧度不同。
7.如权利要求2所述的一种多频超声换能器，其特征在于，每个压电陶瓷晶片组件的声学匹配层厚度不同。
8.如权利要求2所述的一种多频超声换能器，其特征在于，每个压电陶瓷晶片组件的压电陶瓷厚度不同。
9.如权利要求2所述的一种多频超声换能器，其特征在于，每个压电陶瓷晶片组件的背衬厚度不同。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201920778620.6U CN211131145U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 一种多频超声换能器 |
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Publications (1)
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| CN211131145U true CN211131145U (zh) | 2020-07-31 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201920778620.6U Active CN211131145U (zh) | 2019-05-28 | 2019-05-28 | 一种多频超声换能器 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-05-28 CN CN201920778620.6U patent/CN211131145U/zh active Active
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