聲場測量裝置的製作方法
2023-12-07 09:23:16 1
專利名稱：聲場測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種聲場測量裝置，尤其涉及一種高強度聚焦超聲聲場測量裝置。該裝置主要利用壓敏傳感器對高強度聚焦超聲換能器所發出超聲的聲壓進行測量。該裝置對於大功率、高強度聚焦超聲換能器的聚焦區域的聲場測量更為實用和穩定。
本發明裝置是這樣實現的由支架、吸聲水槽、數據處理器、壓敏傳感器、三維移動調節器、二維轉動支架、探頭架構成。支架橫跨在吸聲水槽上；三維移動調節器通過螺絲固定在支架的前面部分；二維轉動支架通過螺紋結構固定在三維移動調節器的下面，壓敏傳感器通過螺母固定在二維轉動支架的下端，壓敏傳感器與數據處理器之間用信號線連接，探頭架用螺紋結構安裝在支架的後面部分；探頭架、二維轉動支架以及壓敏傳感器各有一部分處於吸聲水槽內。
所述支架的四根豎杆通過螺紋固定在四個圓形底座上，四根豎杆上端通過螺母固定有兩塊水平支撐板和水平連接板，兩塊水平支承板的中部各有一長方形孔，連接託板跨裝在兩塊水平支承板上，且位於長方形孔的兩邊，連接託板的後端跨裝有可以安裝探頭架的探頭架託板，探頭架的上端部分穿過長方形孔裝在探頭架託板上。
所述三維移動調節器的頂部裝有旋轉刻度盤，在旋轉刻度盤的下面固定有螺紋杆，兩根豎直導軌分別固定在支承座上，位於螺紋杆兩側，螺紋杆上通過螺紋結構連接滑塊，滑塊的下面固定有兩根可隨滑塊移動的豎直移動滑杆，保護罩是對螺紋杆、兩根豎直導軌、滑塊及旋轉刻度盤的一部分起保護作用的圓筒形保護罩；豎直移動滑杆的底端通過螺紋結構固定有可以隨豎直移動滑杆移動的連接塊；連接塊的下面固定有二維移動器，二維移動器的底面中央有一在X-向調節器和Y-向調節器控制下水平移動的二維轉動銜接塊；支承座通過螺釘固定於支架上。
所述二維轉動支架的上端通過螺紋結構固定在三維移動調節器的二維轉動銜接塊上，轉動連接杆的下端固定有水平轉動刻度尺，水平轉動刻度尺的下面裝有可以繞轉動連接杆中心做360度旋轉的水平轉動託架，水平轉動託架的上面固定有水平轉動刻度尺遊標，下面固定有水平轉動連接塊，水平轉動連接塊的下面固定有俯仰轉動導軌，俯仰轉動導軌內裝有可在俯仰轉動手柄控制下滑動的俯仰轉動滑軌；俯仰轉動滑軌的一端用螺釘固定有俯仰連接杆，俯仰連接杆的下端裝有傳感器固定板。
所述壓敏傳感器的壓敏感應器的上面連接信號輸出線，下面連接壓敏連接杆，壓敏連接杆的頂端裝有壓敏探針，壓敏探針是一種其前端外徑小於0.5mm，且能夠承受大於2MPa壓強的壓力敏感針；壓敏連接杆通過二維轉動支架上的傳感器固定板固定在俯仰連接杆的下端。
所述數據處理器接收來自壓敏傳感器的聲強信號，經過數據處理後可以直接輸出聲壓值或聲強值。
所述探頭架在探頭架連接杆的上端裝在支架的探頭架託板上，是一種可以方便地從探頭架託板上拆卸的連接杆；探頭架連接杆的下端裝有可以固定超聲探頭的探頭固定圈。
上述裝置的探頭架上的探頭髮出高強度聚焦超聲波，壓敏傳感器接收來自超聲波的壓力並轉換為電信號輸出，電信號被數據處理器接受後經過轉換直接輸出聲壓值或聲強值。該裝置的優點是A，與傳統水聽器掃描聲場方法不同，該裝置中的壓敏傳感器可直接測量大功率、高強度聚焦區域聲場的聲壓；B，測量速度快；C，精度高；D，操作簡單。
如圖2所示支架1的四根豎杆9通過螺紋固定在四個圓形底座10上，四根豎杆9上端通過螺母固定有兩塊水平支承板13和水平連接板8，兩塊水平支承板的中部各有一長方形孔11，連接託板12跨裝在兩塊水平支承板13上，且位於長方形孔11的兩邊，兩塊連接託板12的後端跨裝有探頭架託板14，探頭架7的上端部分穿過長方形孔11裝在探頭架託板14上。
如圖3所示三維移動調節器5的頂部裝有旋轉刻度盤15，在旋轉刻度盤15的下面固定有螺紋杆26。兩根豎直導軌16分別固定在支承座19上，位於螺紋杆26兩側，螺紋杆26上通過螺紋結構連接滑塊17，滑塊17的兩端裝在兩根豎直導軌16上，滑塊17在螺紋杆旋轉帶動下沿兩根豎直導軌16上下移動，滑塊17的下面兩邊分別固定有兩根可隨滑塊17上下移動的豎直移動滑杆18，保護罩25是罩在支承座19上的圓筒形保護罩，對螺紋杆26、兩根豎直導軌16、滑塊17以及旋轉刻度盤15的一部分起保護作用；豎直移動滑杆18的底端通過螺紋結構固定有連接塊24，它可以隨豎直移動滑杆18上下移動；連接塊24的下面固定有二維移動器20，二維移動器20的底面中央有一二維轉動銜接塊23，在X-向調節器22和Y-向調節器21控制下，二維轉動銜接塊23可以分別沿X-向和Y-向水平移動；支承座19通過螺釘固定於支架1上。
如圖4所示二維轉動支架6的轉動連接杆27的上端通過螺紋結構固定在三維移動調節器的二維轉動銜接塊23上，轉動連接杆27的下端固定有水平轉動刻度尺28，水平轉動刻度尺28的下面裝有水平轉動託架36，水平轉動託架36的上面固定有水平轉動刻度尺遊標29，水平轉動託架36可以繞轉動連接杆27中心做360度旋轉，水平轉動託架36的下面固定有水平轉動連接塊30，水平轉動連接塊30的下面固定有俯仰轉動導軌34，俯仰轉動導軌34內裝有可在俯仰轉動手柄35控制下滑動的俯仰轉動滑軌31；俯仰轉動滑軌的一端用螺釘固定有俯仰連接杆32，俯仰連接杆32的下端裝有傳感器固定板33。
如圖5所示壓敏傳感器4的壓敏感應器38的上面連接有信號輸出線37，下面連接有壓敏連接杆39，壓敏連接杆的頂端裝有壓敏探針40，壓敏探針40是一種其前端外徑小於0.5mm的壓力敏感針；壓敏連接杆通過二維轉動支架上的傳感器固定板33固定在俯仰連接杆32的下端。
數據處理器接受壓敏傳感器4的壓強信號，經過數據處理後可以直接輸出聲壓值或聲強值。
如圖6所示探頭架連接杆41的上端裝在支架上的探頭架託板14上，是一種可以方便地從探頭架託板14上拆卸的連接杆；探頭架連接杆41的下端裝有可以固定超聲探頭的探頭固定圈42。
權利要求
1.一種聲場測量裝置，其特徵在於由支架、吸聲水槽、數據處理器、壓敏傳感器、三維移動調節器、二維轉動支架、探頭架構成；支架橫跨在吸聲水槽上，三維移動調節器通過螺絲固定在支架的前面部分，二維轉動支架通過螺紋結構固定在三維移動調節器的下面，壓敏傳感器通過螺母固定在二維轉動支架的下端，壓敏傳感器與能接收其壓力信號，經過數據處理後直接輸出超聲聲壓值或聲強值的數據處理器之間用信號線連接，探頭架用螺紋結構安裝在支架的後面部分，探頭架、二維轉動支架以及壓敏傳感器各有一部分處於吸聲水槽內。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述吸聲水槽的內表面粘貼有尖劈狀吸聲材料。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述支架的四根豎杆通過螺紋固定在四個圓形底座上，四根豎杆上端通過螺母固定有兩塊水平支撐板和水平連接板，兩塊水平支承板的中部各有一長方形孔，連接託板跨裝在兩塊水平支承板上，且位於長方形孔的兩邊，連接託板的後端跨裝有可以安裝探頭架的探頭架託板，探頭架的上端部分穿過長方形孔裝在探頭架託板上。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述三維移動調節器的頂部裝有旋轉刻度盤，在旋轉刻度盤的下面固定有螺紋杆，兩根豎直導軌分別固定在支承座上，位於螺紋杆兩側，螺紋杆上通過螺紋結構連接滑塊，滑塊的下面固定有兩根可隨滑塊上下移動的豎向移動滑杆，保護罩是對螺紋杆、兩根豎直導軌、滑塊以及同心旋轉刻度盤的一部分起保護作用的圓筒形保護罩；豎向移動滑杆的底端通過螺紋結構固定有可以隨豎向移動滑杆移動的連接塊；連接塊的下面固定有二維移動器，二維移動器的底面中央有一在X-向調節器和Y-向調節器控制下水平移動的二維轉動銜接塊；支承座通過螺釘固定於支架上。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述二維轉動支架的上端通過螺紋結構固定在三維移動調節器的二維轉動銜接塊上，轉動連接杆的下端固定有水平轉動刻度尺，水平轉動刻度尺的下面裝有可以繞轉動連接杆中心做360度旋轉水平轉動託架，水平轉動託架的上面固定有水平轉動刻度尺遊標，下面固定有水平轉動連接塊，水平轉動連接塊的下面固定有俯仰轉動導軌，俯仰轉動導軌內裝有可在俯仰轉動手柄控制下滑動的俯仰轉動滑軌；俯仰轉動滑軌的一端用螺釘固定有俯仰連接杆，俯仰連接杆的下端裝有傳感器固定板。
6.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述壓敏傳感器的壓敏感應器上面連接信號輸出線，下面連接壓敏連接杆，壓敏連接杆的頂端裝有壓敏探針，壓敏探針是一種其前端外徑小於0.5mm，且能夠承受大於2MPa壓強的壓力敏感針；壓敏連接杆通過二維轉動支架上的傳感器固定板固定在俯仰連接杆的下端。
7.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述探頭架的探頭架連接杆的上端裝在支架的探頭架託板上，是一種可以方便地從探頭架託板上拆卸的連接杆；探頭架連接杆的下端裝有可以固定超聲探頭的探頭固定圈。
全文摘要
一種聲場測量裝置，尤其適用於高強度聚焦超聲場聚焦區域的測量。聲場測量裝置由支架、吸聲水槽、數據處理器、壓敏傳感器、三維移動調節器、二維轉動支架、探頭架構成。支架橫跨在吸聲水槽上；三維移動調節器通過螺絲固定在支架的前面部分；二維轉動支架通過螺紋結構固定在三維移動調節器的下端，壓敏傳感器通過螺母固定在二維轉動支架的下面，壓敏傳感器與數據處理器之間用信號線連接，探頭架用螺紋結構安裝在支架的後面部分；探頭架、二維轉動支架以及壓敏傳感器各有一部分處於吸聲水槽內。該裝置的優點是1.與傳統水聽器掃描聲場方法不同，該裝置中的壓敏傳感器可直接測量大功率、高強度聚焦區域聲場的聲壓；2.測量速度快；3.精度高；4.操作簡單。
文檔編號G01H17/00GK1461942SQ0212100
公開日2003年12月17日 申請日期2002年5月29日 優先權日2002年5月29日
發明者霍彥明, 宋文章, 譚智彬, 吳敏, 葉兆雄 申請人:重慶海扶(Hifu)技術有限公司