可攜式超聲聲場檢測裝置的製作方法

2023-12-07 07:57:26

本實用新型涉及一種超聲聲場測量裝置，尤其涉及一種高能量聚焦超聲聲場檢測裝置。

背景技術：

壓敏傳感器測量高能量聚焦超聲聲場是自高聚焦超聲聲場技術起源以來一種測量聲場參數的常用方法。但現有技術實驗條件嚴苛、裝置體積較大且操作複雜等問題。高能量聚焦超聲技術越來越多地應用於醫學或其他領域，聲場檢測的困難卻始終制約著其進一步發展。

技術實現要素：

本實用新型裝置的目的在於：對大功率高能量聚焦超聲聲場的近場區域聲場參數進行測量，以此推測聚焦區能量。

本實用新型裝置是這樣實現的：拆卸支承架、旋轉運動調節機箱、探頭架、垂直運動調節器、吸聲水槽、壓敏傳感器和數據處理器組成；壓敏傳感器通過螺紋結構固定於吸聲水槽的中央，吸聲水槽裝在旋轉運動調節機箱上；可拆卸支承架位於吸聲水槽一側，探頭架位於吸聲水槽的上部；探頭架通過螺紋結構固定在垂直運動調節器上，垂直運動調節器通過螺紋結構固定在可拆卸支承架上；壓敏傳感器與數據處理器之間通過信號線連接。

所述可拆卸支承架下部分為一平板，平板開有與機箱等徑的圓孔，平板兩端點處固定兩根豎直杆，一根水平杆橫跨豎直杆上部，其間通過螺紋結構固定；水平杆中點引出與之垂直的短杆；兩根豎直杆中點和水平杆中點之間裝有通過螺紋結構連接的斜杆，起固定框架作用。

所述旋轉運動調節機箱內部固定一旋轉電機，圓板圓心固定一電機盒，一根沿半徑方向的絲杆與電機盒相連，兩根導軌固定在絲杆尾部的限位塊上，位於絲杆兩側；絲杆上部通過螺紋結構與滑塊相連，滑塊與導軌接觸，可沿導軌滑動，當滑塊滑動至與電機盒接觸時，滑塊中心在圓板中心的正上方。旋轉運動調節機箱箱體側邊開有數據線通孔。

所述垂直運動調節器的上端固定電機箱，電機箱下面固定絲杆，兩根垂直水平面的導軌分別固定在絲杆底部的支承架上，位於絲杆兩側；絲杆上通過螺紋結構與滑塊相連，滑塊可沿導軌上下滑動；垂直運動調節器背部固定一連接塊，用於與可拆卸支承架上端引出的短杆相連。

所述探頭架的探頭手柄呈三爪卡盤形，卡盤上開有三個對稱的開口，開口連線交於圓心；三個工形滑塊分別嵌入三個開口，可沿開口方向移動，便於夾持不同大小的器具；工形滑塊上方呈階梯狀；探頭架的圓心位於旋轉圓板圓心的正上方；圓形託板側面固定一個調節手柄，可控制滑塊滑動；圓形託板上固定有能通過螺紋結構與垂直運動調節器相連接的連接塊。

所述吸聲水槽內壁裝有尖劈狀吸聲材料，底部外罩一金屬防水罩，防水罩底部開孔，可通數據線；防水罩底部固定可與機箱內部滑塊連接的連接塊；玻璃箱底部開有可通數據的孔，底部中心固定一圓柱塊，圓柱塊中心開孔；箱體底部開孔與圓柱體中心開孔通過箱體底面的數據線槽相連。

所述壓敏傳感器下部連接信號輸出線，通過吸聲水槽底部孔、圓柱塊中孔、防水罩底部孔、數據線槽，用螺紋結構固定於水箱中央；壓敏傳感器的探針是一種能承受大於20MP壓強的壓力敏感針。

上述裝置的探頭架中心位置固定，依靠吸聲水箱運動帶動壓敏傳感器運動掃描探頭髮出的超聲信號。壓敏傳感器接受後轉化為電信號輸出，經過數據處理器的處理後得到聲場的聲壓、聲功率數據。

該裝置的優點是：該裝置主要利用壓敏傳感器對高能量聚焦聲場的聲壓進行測量，進而得到聲場的聲功率參數。該裝置對大功率、高聚焦的超聲換能器發出的聲場的測量更加準確、穩定。另外裝置體積與傳統超聲聲場測量裝置相比明顯更小；可實用於測量多種大小的探頭；測量穩定性好、測量精度高、操作簡單。

附圖說明

圖1、可攜式超聲聲場檢測裝置結構示意圖；

圖2、可攜式超聲聲場檢測裝置可拆卸支架示意圖；

圖3、可攜式超聲聲場檢測裝置旋轉運動調節機構示意圖；

圖4、可攜式超聲聲場檢測裝置旋轉運動調節機箱示意圖；

圖5、可攜式超聲聲場檢測裝置垂直運動調節器；

圖6、可攜式超聲聲場檢測裝置探頭架示意圖；

圖7、可攜式超聲聲場檢測裝置吸聲水箱示意圖；

圖8、可攜式超聲聲場檢測裝置底部示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1所示，超聲功率測量裝置由可拆卸支承架1、旋轉運動調節機箱2、垂直運動調節器3、探頭架4、吸聲水槽5、壓敏傳感器6和數據處理器7組成。壓敏傳感器6通過螺紋結構固定於吸聲水槽5的中央；可拆卸支承架1位於吸聲水槽5一側，探頭架4位於吸聲水槽5的上部；探頭架4通過螺紋結構固定在垂直運動調節器3上，垂直運動調節器3通過螺紋結構固定在可拆卸支承架1上；壓敏傳感器6與數據處理器7之間通過信號線連接。

如圖2所示，可拆卸支承架1下部分為一平板8，平板8開有與機箱2等徑的圓孔20，平板8兩端固定兩根豎直杆9，一根水平杆10橫跨豎直杆上部，其間通過螺紋結構固定；水平杆10中點引出與之垂直的短杆11；兩根豎直杆9中點和水平杆10中點之間裝有通過螺紋結構連接的斜杆12，起固定框架作用。

如圖3、圖4所示，旋轉運動調節機箱2內部固定一旋轉電機13，圓板14圓心固定一電機盒15，一根沿半徑方向的絲杆18與電機盒15相連，兩根導軌17固定在絲杆18尾部的限位塊15上，位於絲杆18兩側；絲杆18上部通過螺紋結構與滑塊16相連，滑塊16下與導軌17接觸，可沿導軌17滑動，當滑塊16滑動至與電機盒15接觸時，滑塊16中心在圓板14中心的正上方。機箱箱體19側邊開有數據線通孔20。

如圖5所示，垂直運動調節器3，上端固定電機箱21，電機箱21下面固定絲杆23，兩根垂直水平面的導軌22分別固定在絲杆23底部的支承架上，位於絲杆23兩側；絲杆23上通過螺紋結構與滑塊24相連，滑塊24可沿導軌上下滑動；垂直運動調節器3背部固定一連接塊25，用於與可拆卸支承架1上端引出的短杆11相連。

如圖6所示，探頭架4的探頭手柄呈三爪卡盤形，卡盤上開有三個對稱的開口，開口連線交於圓心；三個工形滑塊26分別嵌入三個開口，可沿開口方向移動，便於夾持不同大小的器具；工形滑塊26上方呈階梯狀；探頭架4的圓心位於旋轉圓板14圓心的正上方；圓形託板29側面固定一個調節手柄27，可控制滑塊滑動；圓形託板29上固定有能通過螺紋結構與垂直運動調節器3相連接的連接塊28。

如圖7、圖8所示，吸聲水槽3內壁裝有尖劈狀吸聲材料，底部外罩一金屬防水罩31，防水罩31底部開孔36，可通數據線；防水罩31底部固定可與機箱2內部滑塊連接的連接塊32；玻璃箱30底部開有可通數據的孔36，底部中心固定一圓柱塊33，圓柱塊33中心開孔34；箱體30底部開孔36與圓柱體33中心開孔34通過箱體30底面的數據線槽35相連。壓敏傳感器6下部連接信號輸出線，通過吸聲水槽3底部孔36、圓柱塊中孔34、防水罩底部孔36、數據線槽35，用螺紋結構固定於水箱30中央；壓敏傳感器6的探針是一種能承受大於20MP壓強的壓力敏感針。

數據處理器接收壓敏傳感器7的電信號，根據指令對數據進行基本的採集與分析，數據處理之後可得到聲場的聲功率參數。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。