[實用新型]用于薄層材料定征的小型超聲測量系統

有效

• 申請號: 201420086231.4
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN203815495U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 居冰峰;孫安玉;杜慧林;白小龍;孫澤青;黃元
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.?用于薄層材料定征的小型超聲測量系統，其特征在于包括管式結構的探頭裝置、微型水泵、醫用水槽和主控系統；

微型水泵通過軟管與醫用水槽相連接，軟管一端接在醫用水槽側壁上的出口，另一端接在微型水泵的輸入口；微型水泵的泵出口通過軟管與管式結構的探頭裝置中的耦合劑管路接口相連；微型水泵將耦合劑從醫用水槽泵入管式結構的探頭裝置，并最終由可拆卸噴頭上的噴口噴出；

管式結構的探頭裝置包括主管體、可拆卸噴頭、電氣適配接口和耦合劑管路接口；主管體內部設置有耦合劑管路、單軸精密運動裝置、點聚焦超聲探頭、高頻超聲測距探頭、測距用聲反射鏡、密封卡盤及線纜內管；單軸精密運動裝置沿主管體軸線方向運動，其運動軸的穿過密封卡盤的主軸孔位后，與點聚焦超聲探頭相連接；使得點聚焦超聲探頭能沿主管體軸線方向；測距用聲反射鏡安裝在單軸精密運動裝置的運動端；測距用聲反射鏡位于單軸精密運動裝置的一側，且與高頻超聲測距探頭位于同一側；高頻超聲測距探頭設置在主管體內，固定在主管體內的密封卡盤的探頭卡孔上，并與主管體相對靜止；高頻超聲測距探頭所發射聲束傳播方向與主管體軸線方向平行，并垂直于測距用聲反射鏡鏡面；密封卡盤通過卡孔設置在主管體的內壁上；線纜內管通過卡盤固定在主管體內部，且線纜內管內部設置有單軸精密運動裝置的控制線纜、點聚焦超聲探頭的信號線、高頻超聲測距探頭的信號線；

可拆卸噴頭呈管裝，其頭部為半球形，且其管側壁具有噴口；可拆卸噴頭內設置有定征用聲反射鏡，定征用聲反射鏡鏡面法線與可拆卸噴頭管狀部分的軸線呈45度角；噴口中心點與可拆卸噴頭管狀部分的軸線組成的平面，與定征用聲反射鏡鏡面垂直；

主管體與可拆卸噴頭之間采用螺紋結構連接，主管體末端具有外螺紋，可拆卸噴頭管狀部分具有與該外螺紋匹配的內螺紋；主管體與可拆卸噴頭連接后，點聚焦超聲探頭的運動方向與定征用聲反射鏡鏡面法線方向之間的夾角為45度；點聚焦超聲探頭發射的聚焦聲束經定征用聲反射鏡反射后，聚焦聲束以主管體徑向方向為中心線傳播，并從可拆卸噴頭的噴口射出；經待測材料反射的回波聲束由可拆卸噴頭的噴口進入主管體內，并經過定征用聲反射鏡反射回到點聚焦超聲探頭；密封卡盤與可拆卸噴頭形成空腔；耦合劑管路盤繞在線纜內管上，其出口端部固定在密封卡盤的管路孔位上，且耦合劑管路的出口端部在密封卡盤與可拆卸噴頭形成的空腔內；

主控系統包括超聲發射/接收器、高頻信號采集器、單軸運動控制器、超聲測距模塊、電機驅動模塊、嵌入式控制器和顯示屏；其中，超聲發射/接收器用于控制點聚焦超聲探頭的超聲發射和回波信號接收，并對回波信號調理放大；高頻信號采集器用于將調理放大后的回波信號數字采樣，并傳送至嵌入式控制器；單軸運動控制器用于驅動和控制單軸精密運動裝置的精確運動；超聲測距模塊控制高頻超聲測距探頭發射和接收高頻超聲，測量單軸精密運動裝置的運動位移，并將該運動位移的信息傳送到嵌入式控制器；超聲發射/接收器、單軸運動控制器、超聲測距模塊的通信線路集中于接線端子，接線端子通過線纜和電氣適配器與管式結構的探頭裝置的電氣適配接口相連，具體的：線纜的一端與接線端子相連，另一端與電氣適配器相連，電氣適配器與管式結構的探頭裝置的電氣適配接口相連；在管式結構的探頭裝置內部，單軸精密運動裝置的控制線纜、點聚焦超聲探頭的信號線、高頻超聲測距探頭的信號線集中連接到電氣適配接口；電機驅動模塊用于驅動微型水泵，電機驅動模塊由驅動接口經電機驅動線纜與微型水泵相連，顯示屏則負責測量參數和測量過程的控制交互以及測量結果的顯示。

2.如權利要求1所述的用于薄層材料定征的小型超聲測量系統，其特征在于：

微型水泵將醫用水槽內的耦合劑通過耦合劑管路接口泵送進管式結構的探頭裝置內的耦合劑管路，并由耦合劑管路的出口端部進入密封卡盤與可拆卸噴頭形成的空腔，在該空腔充盈后，最終由可拆卸噴頭上的噴口噴出，進而到達待測材料表面。