[發明專利]一種用于超聲掃描顯微鏡的定位系統和方法

有效

• 申請號: 201910380340.4
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110161130B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 秦襄培;王洪嬌;李俊林;陳林;袁小龍
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: G01N29/265
• 分類號: G01N29/265
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;陳振玉

本發明涉及一種用于超聲掃描顯微鏡的定位系統和方法，該系統包括：沿上下向延伸且下端可拆卸安裝于超聲掃描顯微鏡的水槽的安裝桿；內端轉動安裝于所述安裝桿，外端由所述內端沿所述安裝桿的徑向朝外延伸設置的擺動板；用以測量所述擺動板的擺動角度的角度測量傳感器；用以測量所述安裝座距離所述安裝桿的第一距離的第一距離傳感器；用以測量放置于所述超聲掃描顯微鏡的水槽中待測件距離所述安裝座的第二距離第二距離傳感器；分別與所述角度測量傳感器、所述第一距離傳感器以及所述第二距離傳感器電連接的控制器。本發明提供的技術方案可準確獲知待測件在超聲掃描顯微鏡水槽中的位置，從而提高探頭位置調節效率并避免探頭與待測件發生碰撞。

技術領域

本發明涉及超聲掃描顯微鏡技術領域，尤其涉及一種用于超聲掃描顯微鏡的定位系統和方法。

背景技術

在使用常規超聲掃描顯微鏡對待測件進行掃描前，需要首先將待測件放入超聲掃描顯微鏡探頭下方的水槽內，然后通過控制軟件調整超聲掃描顯微鏡的X、Y、Z方向滑軌，使探頭位于待測件上方合適位置處。但是在調整探頭位置的實際操作過程中，操作人員需要來回多次觀測控制軟件界面上的實時數據以及探頭的實際位置，并根據肉眼觀測的位置信息逐步調整軟件設定數據，效率較低。另外，由于實驗需要，待測件通常位于水槽內水面下方，在探頭接近水面或者進入水下后，由于折射與觀測視角等原因，將導致操作人員可能對探頭實際位置的觀測出現偏差，特別是對探頭與待測件之間Z方向上的距離很有可能會出現觀測誤差。如果繼續按原有方式調整探頭位置，將有可能使探頭碰撞到待測件而發生刮擦或損壞。

發明內容

為了準確獲知待測件在超聲掃描顯微鏡水槽中的位置，從而提高探頭位置調節效率并避免探頭與待測件發生碰撞，本發明提供一種用于超聲掃描顯微鏡的定位系統和方法。

本發明提供一種用于超聲掃描顯微鏡的定位系統，包括：

安裝桿，沿上下向延伸，且下端可拆卸安裝于超聲掃描顯微鏡的水槽；

擺動板，內端轉動安裝于所述安裝桿，外端由所述內端沿所述安裝桿的徑向朝外延伸設置；

角度測量傳感器，具有固定座和擺動臂，所述擺動臂的轉動軸與所述安裝桿同軸設置，所述擺動臂的自由端與所述擺動板驅動連接，用以測量所述擺動板的擺動角度；

安裝座，沿所述擺動板的延伸方向滑動安裝于所述擺動板；

第一距離傳感器，沿所述擺動板的延伸方向安裝于所述安裝座朝向所述安裝桿的外側壁，用以測量所述安裝座距離所述安裝桿的第一距離；

第二距離傳感器，沿上下向安裝于所述安裝座的下側面，用以測量放置于所述超聲掃描顯微鏡的水槽中待測件距離所述安裝座的第二距離；

控制器，信號輸入端分別與所述角度測量傳感器、所述第一距離傳感器以及所述第二距離傳感器的信號輸出端電連接。

采用上述方案的有益效果是：通過在掃描顯微鏡的水槽上沿上下向設置安裝桿，在安裝桿上設置轉動平面與所述掃描顯微鏡的水槽底壁平行的擺動板，利用角度測量傳感器測量所述擺動板擺動到待測件上方時的擺動角度，并在擺動板上安裝可沿擺動板長度方向移動的第一距離傳感器和第二距離傳感器，再由第一距離傳感器可獲得待測件在水平面上距離安裝桿的第一距離和待測件在上下向上距離第二傳感器的第二距離，由于超聲掃描顯微鏡探頭、水槽及水槽內的待測件可位于相同坐標系內，確定了待測件的位置參數后，在進行調整探頭時，不再需要在控制軟件界面和工作臺之間來回觀察，而是可以根據控制器通過第一距離傳感器，第二距離傳感器以及角度測量傳感器獲得待測件的位置參數，并在控制軟件界面直接輸入所述位置參數，使探頭能夠快速準確移動到可以對待測件進行掃描的安全工作位置。從而提高探頭位置調節效率并避免探頭與待測件發生碰撞。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：