[發明專利]一種超聲探頭特性測量裝置

在審

• 申請號: 201811132466.1
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN108956185A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 張元;馬力;王師;廖斐飛;李博
• 申請（專利權）人: 深圳市邁實自動化有限公司;廣州多頻光束電子科技有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

本發明公開一種超聲探頭特性測量裝置，其中，所述裝置包括設置在水槽箱體上的用于控制水聽器移動的三軸移動機構，以及用于夾持超聲探頭的夾具，與三軸移動機構電連接的自動控制器，以及與所述水聽器電連接的數據采集器；所述三軸移動機構包括橫向導軌、縱向導軌以及豎直導軌，水聽器設置在豎直導軌上，所述橫向導軌、縱向導軌以及豎直導軌上分別設置有第一伺服電機、第二伺服電機以及第三伺服電機，在第一伺服電機、第二伺服電機以及第三伺服電機的驅動下，所述水聽器在水槽箱體內三維方向移動以完成對超聲探頭的特性測量。本發明提供的超聲探頭特性測量裝置能夠更好地測量和標定超聲探頭，從而更真實反映超聲探頭在空間位置中的聲場分布。

技術領域

本發明涉及超聲探頭領域，尤其涉及一種超聲探頭特性測量裝置。

背景技術

在裝有純凈水的試驗箱里，用函數發生器驅動待檢測超聲探頭發出聲波，利用水聽器、示波器作為測量工具，采集超聲探頭發出的聲波，通過用戶規劃采集聲波的路徑來獲取超聲探頭的聲場特性分布（掃描超聲聲場），以及對超聲探頭進行探頭焦距測量、探頭最適頻率測量，可實現超聲探頭的特性檢測與標定。

然而，現有的超聲探頭測量裝置通常存在以下缺陷：

1.現有超聲探頭測量裝置采用步進電機作為核心驅動器件使得系統運動裝置的控制方式為開環控制，機臺移動裝置移動精度丟失；2. 現有超聲探頭測量裝置不能實現空間場強分布的檢測，只能做線性或者平面場強的測量，且只能測量到（XY、XZ）兩個平面場強的分布；3. 現有超聲探頭測量裝置的輸出數據單一，僅僅輸出檢測出來的最原始的電壓信號，需要使用人員進一步設計算法處理數據；4. 現有超聲探頭測量裝置安全保護較少，容易引發精密測量傳感器（水聽器）的碰撞損壞； 5. 現有超聲探頭測量裝置的測量、調試對人員要求較高，需要兩人或多人配合以保證測量儀器免于碰撞。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種超聲探頭特性測量裝置，旨在解決現有超聲探頭測量裝置移動精度不足、操作要求高、機臺安全保障措施少以及輸出數據單一的問題。

本發明的技術方案如下：

一種超聲探頭特性測量裝置，其中，包括一水槽箱體、設置在所述水槽箱體上的用于控制水聽器在水槽箱體內三維方向移動的三軸移動機構，設置在所述水槽箱體上的用于夾持超聲探頭的夾具，與所述三軸移動機構電連接的自動控制器，以及與所述水聽器電連接的數據采集器；所述三軸移動機構包括設置在X軸的橫向導軌、設置在Y軸的縱向導軌以及設置在Z軸的豎直導軌，所述水聽器設置在所述豎直導軌上，所述橫向導軌、縱向導軌以及豎直導軌上分別設置有第一伺服電機、第二伺服電機以及第三伺服電機，在所述第一伺服電機、第二伺服電機以及第三伺服電機的驅動下，所述水聽器在水槽箱體內三維方向移動以完成對超聲探頭的特性測量。

所述的超聲探頭特性測量裝置，其中，所述橫向導軌設置在所述水槽箱體上，所述縱向導軌設置在所述橫向導軌上，所述豎直導軌設置在所述縱向導軌上，所述橫向導軌上設置有與所述第一伺服電機剛性連接的第一滾珠絲杠，所述縱向導軌上設置有與所述第二伺服電機剛性連接的第二滾珠絲杠，所述縱向導軌上設置有與所述第三伺服電機剛性連接的第三滾珠絲杠，所述第三滾珠絲杠上設置有相對所述水槽箱體在豎直方向可移動的工作桿，所述工作桿末端設置有水聽器；所述豎直導軌在第二伺服電機的驅動下可相對水槽箱體在縱向方向移動，所述縱向導軌在第一伺服電機的驅動下可相對水槽箱體在橫向方向移動。

所述的超聲探頭特性測量裝置，其中，所述橫向導軌兩端設置有第一光電限位開關，所述縱向導軌兩端設置有第二光電限位開關，所述豎直導軌兩端設置有第三光電限位開關。

所述的超聲探頭特性測量裝置，其中，所述第一伺服電機、第二伺服電機以及第三伺服電機的定位精度均為0.01mm/步。