本实用新型涉及hifu换能器声场测试的技术领域,更具体地,涉及一种便携式hifu声场测量装置。
背景技术:
现有的hifu换能器进行声场测试时,使用水听器装置测量,需要把hifu换能器安装到水听器的水槽里,再通过控制系统移动水听器来寻找最大值点得到焦点位置,进行声场的扫查,扫查结果重建了hifu换能器的声场,每次换一个焦点进行扫查,都需要通过控制系统移动水听器来寻找焦点位置。
现有技术的缺点如下:现有的hifu声场测试用的水听器装置庞大,不能便携,需要把hifu换能器安装到水听器水槽里进行测量,对于已安装在系统上的hifu探头无法测量;现有的水听器测量需要花费时间来寻找焦点位置,每次换一个焦点,都需要通过控制系统移动水听器来寻找最大值得到焦点位置,再进行声场的扫查;现有的水听器测量扫查结果只是重建hifu换能器的声场,没有更多的反馈功能。
如中国专利cn201611023631.0公开了便携式hifu声参数现场测量装置,包括十字滚珠丝杆滑台、安装臂、消声水槽、可升降换能器夹持装置等,但上述专利没有公开如何针对已安装在系统治疗床上的hifu换能器同样可以进行声场测试的问题。
技术实现要素:
本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题,提供一种便携式hifu声场测量装置,在满足可对未安装在系统上的换能器的声场测量基础上,针对已安装在系统治疗床上的hifu换能器同样可以进行声场测试,无需拆卸hifu换能器,直接将水听器安装在hifu换能器上即可进行测量。
本实用新型的技术方案是:一种便携式hifu声场测量装置,其中,包括水听器控制系统、能置于水听器控制系统上或从水听器控制系统上搬离的水箱,水箱的底部连接hifu换能器;
所述的水箱包括水槽、三轴运动控制架、水听器支架,所述的三轴运动控制架设于水槽上,所述的水听器支架与三轴运动控制架连接,所述的水听器支架连接水听器。
进一步的,所述的三轴运动控制架包括x向运动架、y向运动架、z向运动架,所述的x向运动架设于水槽一侧上部,y向运动架与x向运动架连接,z向运动架连接于y向运动架上部,所述的水听器支架固定于z向运动架上。
进一步的,所述的水槽的底面设有能与hifu换能器耦合的薄膜。
进一步的,所述的水槽内壁贴有吸声块。
进一步的,所述的水槽的侧部设有进出水口。
进一步的,所述的水听器控制系统包括推车、dc耦合器、示波器、主机、水处理循环系统,所述的推车包括上层支架、下层支架,所述的水箱置于上层支架上,所述的dc耦合器、示波器、主机、水处理循环系统均置于下层支架上。
进一步的,所述的水槽侧部的进出水口与水处理循环系统连接。
进一步的,所述的上层支架上还设有鼠标、键盘、显示器,鼠标、键盘、显示器均与主机连接。
进一步的,所述的水听器上连接前置放大器。所述的水槽为方形的水槽。
与现有技术相比,有益效果是:本实用新型相比于现有的水听器测量装置,首先是体积小,最小可达到400*400*400mm,便携式设计;对于已安装在系统上hifu换能器,不需要拆卸,可将水听器很好的放置到需要扫查的hifu换能器上;将水听器的坐标系与hifu系统的坐标系进行转换,根据hifu系统的焦点坐标,水听器可自动移动到焦点处,进行扫查,不需要每一次都手动去寻找焦点位置;扫查结果进行后处理,对焦点的实际位置和预设位置是否匹配,根据声强大小与换能器的初始声场对比,判断是否有换能器损坏,这两点进行反馈。
附图说明
图1是本实用新型声场测量装置外形示意图。
图2是本实用新型水箱结构示意图。
图3是本实用新型安装在hifu换能器上的测量示意图。
图4是本实用新型水听器结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本实用新型的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1-3所示,一种便携式hifu声场测量装置,其中,包括水听器控制系统1、能置于水听器控制系统1上或从水听器控制系统1上搬离的水箱2,水箱2的底部连接hifu换能器4;
水箱2包括水槽203、三轴运动控制架201、水听器支架202,三轴运动控制架201设于水槽203上,水听器支架202与三轴运动控制架201连接,水听器支架202连接水听器208。
本实施例中,水箱2可置于水听器控制系统1,或者从水听器控制系统1上搬离到hifu治疗床3上。通过三轴运动控制架201使得水听器支架202可在水槽203内运动,从而调节水听器208的位置。
进一步的,三轴运动控制架201包括x向运动架201a、y向运动架201b、z向运动架201c,x向运动架201a设于水槽203一侧上部,y向运动架201b与x向运动架201a连接,z向运动架201c连接于y向运动架201b上部,水听器支架202固定于z向运动架201c上。
本实施例中,通过x向运动架201a、y向运动架201b、z向运动架201c三者的共同作用,可以调节水听器支架202,最终可调节水听器208的位置。
进一步的,水槽203的底面设有能与hifu换能器4耦合的薄膜205。设置了上述的薄膜205,使得与hifu换能器4可以很好的耦合。
进一步的,水槽203内壁贴有吸声块204。水槽203内壁贴了吸声材料的吸声块204,防止边界反射的影响。
进一步的,水槽203的侧部设有进出水口206。水听器控制系统1包括推车101、dc耦合器102、示波器103、主机104、水处理循环系统105,推车101包括上层支架101a、下层支架101b,水箱2置于上层支架101a上,dc耦合器102、示波器103、主机104、水处理循环系统105均置于下层支架101b上。水槽203侧部的进出水口206与水处理循环系统105连接。
本实施例中,水箱2置于上层支架101a上,可方便的从推车101搬到hifu治疗床3上。水处理循环系统105使得水槽203内部水可循环流动。
进一步的,上层支架101a上还设有鼠标106、键盘107、显示器108,鼠标106、键盘107、显示器108均与主机104连接。鼠标106、键盘107、显示器108设于上层支架101a,其符合人体的高度,方便操作。
本实用新型在满足可对未安装在系统上的hifu换能器的声场测量基础上,针对已安装在系统治疗床上的hifu换能器同样可以进行声场测试,无需拆卸hifu换能器,直接将水听器208安装在hifu换能器4上即可进行测量,在水箱2下面设计一层薄膜205,与hifu换能器4可以很好的耦合。
其次,和现有的水听器系统相比,本实用新型将水听器控制系统1设计为体积小,便携的系统,在此基础上,该大小也能覆盖到hifu换能器的焦点范围。水槽203为方形的水槽,其体积小,最小可达到400*400*400mm,便携式设计。
如图4中,水听器208装上前置放大器207,可将信号放大。
本实施例的具体实施流程如下:
对于hifu换能器4已经安装在hifu治疗床3上时,在待测hifu换能器4上面覆盖上去气去离子水,保证hifu换能器4和水槽203底面的薄膜205能很好的耦合;
将水听器控制系统1的水箱2安装到hifu换能器4上,水听器控制系统1及其它可放置在推车101上,水槽203内壁贴了吸声块204,防止边界反射的影响,往水槽203中加入去气去离子水,通过水槽的进出水口206连接水处理循环系统105,开启水处理循环系统105,进行除气、过滤、杀菌,静置半小时以上,避免水中产生气泡,对后续测试带来影响,测试过程需要水处理循环系统105;
将水听器208装上前置放大器207,安装在水听器支架202上,连接好水听器控制系统1的dc耦合器102、示波器103、主机104;
hifu换能器4焦点的位置设置为(x1,y1,z1),通过三轴运动控制架201移动水听器208并进行扫查,可得到实际焦点在水听器上的坐标(x1,y1,z1),记录在水听器控制系统1中,得到(x1,y1,z1)=a(x1,y1,z1),作为相互之间的坐标转换;
之后切换焦点进行扫查,无需手动调整找焦点的位置,输入hifu换能器4焦点的坐标(x2,y2,z2),即可得到水听器控制系统1对应的坐标(x2,y2,z2)=a(x2,y2,z2),水听器208可自动移动到该焦点的位置进行扫查;
根据扫查结果和图像,可计算得到该实际焦点的位置和该焦域的声场分布,通过计算得到的实际焦点位置和输入的hifu换能器4焦点位置对比,可得到焦点是否匹配的结果,通过计算的最大声强和换能器的初始声场最大声强对比,可得到该hifu换能器4是否损坏的结果,将这两个结果反馈给操作者;
若声强偏差太大,可能是hifu换能器4个别阵元损坏,可开启hifu换能器4的自检功能,每一个阵元进行发射到一个固定的位置,水听器208进行接收,可得到损坏的阵元位置;
若结果良好,扫查完毕,可直接取下水听器208,移除水箱2,hifu换能器4即可开始正常工作。
本实施例中,将水听器的坐标系与hifu系统的坐标系进行坐标转换,在第一次安装好后,进行一次焦点查找,得到hifu焦点坐标和该点在水听器系统中的坐标,进行记录转换得到其对应关系,之后便无需手动寻找焦点,输入hifu换能器焦点坐标后,水听器即可自动定位到焦点处进行扫查,可设定二维面扫,或者三维空间的扫查。
根据水听器扫查结果做出相应的反馈,得到实际焦点的位置和焦域的声压三维分布,自动计算焦点的焦域面积、焦点的实际位置和预设位置是否匹配,声强大小与hifu换能器的初始声场对比,判断是否有hifu换能器损坏。
显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
1.一种便携式hifu声场测量装置,其特征在于,包括水听器控制系统(1)、能置于水听器控制系统(1)上或从水听器控制系统(1)上搬离的水箱(2),水箱(2)的底部连接hifu换能器(4);
所述的水箱(2)包括水槽(203)、三轴运动控制架(201)、水听器支架(202),所述的三轴运动控制架(201)设于水槽(203)上,所述的水听器支架(202)与三轴运动控制架(201)连接,所述的水听器支架(202)连接水听器。
2.根据权利要求1所述的一种便携式hifu声场测量装置,其特征在于:所述的三轴运动控制架(201)包括x向运动架(201a)、y向运动架(201b)、z向运动架(201c),所述的x向运动架(201a)设于水槽(203)一侧上部,y向运动架(201b)与x向运动架(201a)连接,z向运动架(201c)连接于y向运动架(201b)上部,所述的水听器支架(202)固定于z向运动架(201c)上。
3.根据权利要求2所述的一种便携式hifu声场测量装置,其特征在于:所述的水槽(203)的底面设有能与hifu换能器(4)耦合的薄膜(205)。
4.根据权利要求1所述的一种便携式hifu声场测量装置,其特征在于:所述的水槽(203)内壁贴有吸声块(204)。
5.根据权利要求3所述的一种便携式hifu声场测量装置,其特征在于:所述的水槽(203)的侧部设有进出水口(206)。
6.根据权利要求5所述的一种便携式hifu声场测量装置,其特征在于:所述的水听器控制系统(1)包括推车(101)、dc耦合器(102)、示波器(103)、主机(104)、水处理循环系统(105),所述的推车(101)包括上层支架(101a)、下层支架(101b),所述的水箱(2)置于上层支架(101a)上,所述的dc耦合器(102)、示波器(103)、主机(104)、水处理循环系统(105)均置于下层支架(101b)上。
7.根据权利要求6所述的一种便携式hifu声场测量装置,其特征在于:所述的水槽(203)侧部的进出水口(206)与水处理循环系统(105)连接。
8.根据权利要求7所述的一种便携式hifu声场测量装置,其特征在于:所述的上层支架(101a)上还设有鼠标(106)、键盘(107)、显示器(108),鼠标(106)、键盘(107)、显示器(108)均与主机(104)连接。
9.根据权利要求1所述的一种便携式hifu声场测量装置,其特征在于:所述的水听器上连接前置放大器。
10.根据权利要求1至9任一所述的一种便携式hifu声场测量装置,其特征在于:所述的水槽(203)为方形的水槽。
技术总结