CN2553353Y - 超声功率测量装置 - Google Patents

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霍彦明
叶兆雄
吴敏
宋文章
谭智彬
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Abstract

一种超声波功率测量装置，尤其适用于高功率超声场的功率测量。由探头架、吸声水槽、支承架、电磁传感器、电涡流传感器、三角架和数据处理器组成。支撑架和探头架在吸声水槽两侧，其中各有一部分处于吸声水槽中；电磁传感器和电涡流传感器分别通过螺丝固定在支承架上，电磁传感器位于电涡流传感器的正上方；三角架悬挂在支承架上；数据处理器通过屏蔽线分别与电涡流传感器和电磁传感器相连。上述装置的优点是：A、适用于多种探头(包括平面探头、聚焦探头和凸阵探头)的功率测量；B、稳定性好；C、测量时间短；D、精度高；E、测量范围大。

Description

超声功率测量装置
技术领域：
本实用新型装置涉及一种超声功率测量装置，尤其涉及高功率超声场的功率测量。该装置主要利用辐射压力法对超声换能器所发出的超声功率进行测量，尤其是对于声辐射功率在1W～800W范围的测量更为精确和稳定。
背景技术：
辐射压力法测量超声功率是一种基本方法，该测量方法具有简单、方便的优点。虽然应用辐射压力法测量声功率的装置较多，但这些装置多用于测量平面探头的声功率，且操作复杂和稳定性不好。高强度聚焦超声治疗技术是近年来发展起来的一种新型实用临床超声治疗技术，但是对其声功率的测量却没有系统的、较为完善的方法来解决。
实用新型内容：
本实用新型装置的目的在于：利用辐射压力法对超声探头(包括平面探头、聚焦探头和凸阵探头)发出的超声进行功率测量。
本实用新型装置是这样实现的：由探头架、吸声水槽、支承架、电磁传感器、电涡流传感器、三角架和数据处理器组成。支承架和探头架在吸声水槽两侧，其中各有一部分处于吸声水槽中；电磁传感器和电涡流传感器分别通过螺丝固定在支承架上，电磁传感器位于电涡流传感器的正上方；三角架悬挂在支承架上；电涡流传感器和电磁传感器通过屏蔽线分别与数据处理器相连。
所述探头架的纵向导轨装在脚架上，纵向导轨上装有在可控螺钉控制下沿纵向导轨滑动的支承块和横向导轨；支承块上装有竖直导轨，竖直导轨上装有调节手柄和在调节手柄控制下沿竖直导轨移动的竖直滑块，竖直滑块上装有探头支架；横向导轨上装有在锁紧螺钉控制下沿横向导轨移动的横向滑块，横向滑块下面通过螺纹结构固定有可装探头支架的探头连接杆。
所述探头支架的探头手柄通过加固螺钉连接在外圈上，外圈上装有在紧定螺钉控制下沿外圈进行任意角度旋转的内圈。
所述吸声水槽的内表面粘贴有尖劈状吸声材料。
所述支承架的脚架上固定有支承板，支承板上装有滑块，滑块上装有调节螺杆，滑块上装有在调节螺杆控制下沿滑块滑动的上下移动导轨；上下移动导轨的上端和下端分别装有三角架支承台和定位支承板；定位支承板的下端装有起限位作用的限位块。
所述三角架支承台的壳形固定座固定在刀承座上；壳形固定座上装有微调螺钉和在微调螺钉控制下可升降的马蹄形托架，马蹄形托架的两端装有三角架支承锥；刀承座的右面装有圆水平仪；马蹄形托架前面的刀承座上装有V形刀承。
所述电磁传感器的方形固定座通过螺钉固定在支承架的定位支承板上，旋转螺杆通过螺纹结构装于方形固定座上，锁紧定位螺母通过螺纹结构装在旋转螺杆上，磁钢紧粘在可旋转螺杆的一端。
所述三角架的三角支架的左端装有靶；三角支架右面下端装有敏感块，三角支架的右面中部、敏感块的正上方装有电磁线圈；三角支架的右面上端装有可调节平衡位置的平衡砣；三角支架上部的短横梁上装有通过竖向调节螺钉和侧向调节螺钉控制位置的刀盒；刀盒下面装有可拆卸的刀口。
所述数据处理器接收来自电涡流传感器的位移信号，对位移信号处理后将适当的电流信号送至电磁线圈，电磁线圈受到来自电磁传感器的推力带动三角架回到平衡位置，并稳定在平衡位置。
上述装置将机械天平、辐射压力法和自动控制结合起来，使三角架始终处于动平衡之中，通过量化处理电磁线圈中的电流大小即可知道来自超声探头的辐射压力。上述装置的优点是：A，适用于多种探头(包括平面探头、聚焦探头和凸阵探头)的功率测量；B，稳定性好；C，测量时间短；D，精度高；E，测量范围大。
附图说明：
图1超声功率测量装置整体结构示意图
图2超声功率测量装置探头架结构示意图
图3超声功率测量装置探头支架结构示意图
图4超声功率测量装置支承架结构示意图
图5超声功率测量装置三角架支承台结构示意图
图6超声功率测量装置电磁传感器结构示意图
图7超声功率测量装置三角架结构示意图
具体实施方式：
如图1所示，超声功率测量装置由探头架1、吸声水槽2、支承架3、电磁传感器4、电涡流传感器5、三角架6和数据处理器7组成。探头架1和支承架3分别跨过吸声水槽2，各有一部分处于吸声水槽2中；电磁传感器4和电涡流传感器5通过螺丝固定在支承架3上；三角架6悬挂在支承架3上；数据处理器7通过屏蔽线分别与电涡流传感器5和电磁传感器4相连。
如图2所示，探头架1的纵向导轨9装在脚架8上，纵向导轨9上装有在可控螺钉13控制下沿纵向导轨9滑动的支承块17和横向导轨12；支承块17上装有竖直导轨10，竖直导轨10上装有调节手柄11和在调节手柄11控制下沿竖直导轨10移动的竖直滑块18，竖直滑块18上装有探头支架19；横向导轨12上装有在锁紧螺钉16控制下沿横向导轨12移动的横向滑块14，横向滑块14下面通过螺纹结构固定有可装探头支架19的探头连接杆15。
如图3所示，为探头架1上的探头支架19的结构示意图：探头手柄20通过加固螺钉21连接在外圈24上，外圈24上装有可在紧定螺钉23控制下沿外圈24进行任意角度旋转的内圈22。
吸声水槽的内表面粘贴有尖劈状吸声材料。
如图4所示，支承架3的脚架25上固定有支承板26，支承板26上装有滑块32，滑块32上装有调节螺杆27和在调节螺杆27控制下沿滑块32移动的上下移动导轨29；上下移动导轨29的上端和下端分别装有三角架支承台28和定位支承板31；定位支撑板31上装有起限位作用的限位块30。
如图5所示，为支承架3上的三角架支承台28的结构示意图：壳形固定座34固定在刀承座36上；壳形固定座34上装有微调螺钉33和在微调螺钉33控制下可升降的马蹄形托架35，马蹄形托架35的两端装有三角架支承锥38；刀承座36的右面装有圆水平仪39；马蹄形托架35前面的刀承座36上装有V形刀承37。
如图6所示，电磁传感器4的方形固定座41通过螺钉固定在支承架3的定位支承板31上，旋转螺杆43通过螺纹结构装于方形固定座41上，锁紧定位螺母42通过螺纹结构装在旋转螺杆43上，磁钢40紧粘在可旋转螺杆43的一端。
如图7所示，三角架6的三角支架44的左端装有靶45；三角支架44右面下端装有敏感块46，三角支架44的右面中部、敏感块46的正上方装有电磁线圈47；三角支架44的右面上端装有可调节平衡位置的平衡砣48；三角支架44上部的短横梁上装有通过竖向调节螺钉49和侧向调节螺钉52控制位置的刀盒50；刀盒50下面装有可拆卸的刀口51。
数据处理器7接收来自电涡流传感器5的位移信号，数据处理器7对位移信号处理后将适当的电流信号送至电磁线圈47，电磁线圈47受到来自电磁传感器4的推力带动三角架6回到平衡位置，并稳定在平衡位置。

Claims (8)

1.一种超声功率测量装置，其特征在于：由探头架、吸声水槽、支承架、电磁传感器、电涡流传感器、三角架和数据处理器组成；支承架和探头架在吸声水槽两侧，其中各有一部分处于吸声水槽中；电磁传感器和电涡流传感器分别通过固定螺丝固定在支承架上，电磁传感器位于电涡流传感器的正上方；三角架悬挂在支承架上；数据处理器通过屏蔽线与电涡流传感器和电磁传感器相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述探头架的纵向导轨装在脚架上，纵向导轨上装有在可控螺钉控制下沿纵向导轨滑动的支承块和横向导轨；支承块上装有竖直导轨，竖直导轨上装有调节手柄和在调节手柄控制下的可沿竖直导轨移动的竖直滑块，竖直滑块上装有探头支架；横向导轨上装有在锁紧螺钉控制下沿横向导轨移动的横向滑块，横向滑块下面通过螺纹结构固定有可装探头支架的探头连接杆。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述探头支架的探头手柄通过加固螺钉连接在外圈上，外圈上装有在紧定螺钉控制下沿外圈进行任意角度旋转的内圈。
4.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。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述支承架的脚架上固定有支承板，支承板上装有滑块，滑块上装有调节螺杆，滑块上装有在调节螺杆控制下沿滑块移动的上下移动导轨；上下移动导轨的上端和下端分别装有三角架支承台和定位支承板；定位支撑板的下端装有起限位作用的限位块。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述三角架支承台的壳形固定座固定在刀承座上；壳形固定座上装有微调螺钉和在微调螺钉控制下可升降的马蹄形托架，马蹄形托架的两端装有三角架支承锥；刀承座的右面装有圆水平仪；马蹄形托架前面的刀承座上装有V形刀承。
7.根据权利要求1所述的装置，其所述特征在于：电磁传感器的方形固定座通过螺钉固定在支承架的定位支承板上，旋转螺杆通过螺纹结构装于方形固定座上，锁紧定位螺母通过螺纹结构装在旋转螺杆上，磁钢紧粘在可旋转螺杆的一端。
8.根据权利要求1所述的装置，其所述特征在于：三角架的三角支架的左端装有靶；三角支架右面下端装有敏感块，三角支架的右面中部、敏感块的正上方装有电磁线圈；三角支架的右面上端装有可调节平衡位置的平衡砣；三角支架上部的短横梁上装有通过竖向调节螺钉和侧向调节螺钉控制位置的刀盒；刀盒下面装有可拆卸的刀口。
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