高精度聲場掃描系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及高強度聚焦超聲領(lǐng)域，特別涉及一種高精度聲場掃描系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著超聲技術(shù)的快速發(fā)展，最近幾年，高強度聚焦超聲為一種綠色無創(chuàng)無副作用治療腫瘤方法得到人們的關(guān)注。高強度聚焦超聲設(shè)備是利用超聲換能器將超聲能量聚集到需要治療的腫瘤部位，使癌細(xì)胞發(fā)生病變，而不損傷周圍正常組織。由高強度聚焦超聲產(chǎn)生的超聲聲場分布情況直接影響了治療的安全性和有效性。在高強度聚焦超聲設(shè)備的生產(chǎn)和維護過程中，需要經(jīng)常對其產(chǎn)生的聲場分布進行檢測?，F(xiàn)有的壓敏傳感器的測量的裝置，其支撐平臺搭建簡易，在穩(wěn)定性和精確性上有些不足?，F(xiàn)有的高強度聚焦聲場檢測設(shè)備，體積和重量較大，使用時組裝和操作困難，尤其在技術(shù)人員外出對設(shè)備進行維護測試時，不方便攜帶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊，性能穩(wěn)定，自動化程度高，測量精確的高精度聲場掃描系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0005]—種高精度聲場掃描系統(tǒng)，包括控制模塊，運動控制盒6和多軸運動機構(gòu)；所述運動控制盒6包括通訊模塊，所述控制模塊通過通訊模塊與運動控制盒6連接向運動控制盒6發(fā)出控制信號，所述運動控制盒6與多軸運動機構(gòu)連接控制掃描機構(gòu)動作對待測超聲設(shè)備的聲場進行掃描。
[0006]進一步，所述運動控制盒6內(nèi)設(shè)有通訊模塊，運動控制模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊，接口模塊，電機驅(qū)動模塊和電源模塊；電源模塊的輸入端與外部電源連接給運動控制盒6的各模塊供電，所述運動控制模塊分別與信號轉(zhuǎn)換模塊、接口模塊和通訊模塊連接，通訊模塊和接口模塊連接，通訊模塊通過接口模塊與控制模塊連接，所述信號轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與電機驅(qū)動模塊的輸入端連接，電機驅(qū)動模塊通過接口模塊與多軸運動機構(gòu)連接。
[0007]進一步，所述多軸運動機構(gòu)包括第一步進電機，第二步進電機，第三步進電機和三組限位開關(guān)；所述電機驅(qū)動模塊包括第一步進電機驅(qū)動器63，第二步進電機驅(qū)動器64和第三步進電機驅(qū)動器65 ;所述運動控制盒6內(nèi)設(shè)有運動控制接口板，通訊模塊，運動控制模塊，信號轉(zhuǎn)換模塊和接口模塊設(shè)置在運動控制接口板上；所述信號轉(zhuǎn)換模塊的輸出端分別與第一步進電機驅(qū)動器63，第二步進電機驅(qū)動器64和第三步進電機驅(qū)動器65的輸入端連接，第一步進電機驅(qū)動器63，第二步進電機驅(qū)動器64和第三步進電機驅(qū)動器65通過接口模塊分別與第一步進電機，第二步進電機和第三步進電機連接，三組限位開關(guān)的輸出端通過接口模塊與運動控制接口板連接。
[0008]進一步，還包括水聽器4和虛擬示波器，所述控制模塊包括超聲控制模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊，所述超聲控制模塊與換能器相連向換能器發(fā)送指令進行超聲聚焦；所述水聽器4與多軸運動機構(gòu)相連用于采集換能器發(fā)出聲場的電壓信號；所述虛擬示波器與水聽器4相連，把采集感應(yīng)的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號；所述數(shù)據(jù)處理模塊與虛擬示波器相連，把數(shù)字信號進行相應(yīng)的運算，獲得相應(yīng)的數(shù)值；數(shù)據(jù)顯示模塊與數(shù)據(jù)處理模塊連接。
[0009]進一步，所述運動控制盒6還包括外殼62，第一襯板602，第二襯板603 ;所述第二襯板603置于外殼62內(nèi)底部，第一襯板602設(shè)置于外殼62內(nèi)中部，第一襯板602將運動控制盒6的內(nèi)部分成上下兩層，所述第一步進電機驅(qū)動器63和第三步進電機驅(qū)動器65位于外殼62內(nèi)下層，所述運動控制接口板位于第一襯板602上方，第二步進電機驅(qū)動器64設(shè)于運動控制接口板上，所述電源模塊設(shè)于外殼62內(nèi)部一側(cè)，設(shè)于第二襯板603上，運動控制接口板的接口模塊設(shè)于運動控制接口板上方一側(cè)，接口模塊的接口從運動控制盒6的前面板接口孔位漏出。
[0010]進一步，還包括水聽器4，所述多軸運動機構(gòu)還包括多軸運動裝置2，多軸支撐骨架3 ;所述多軸運動裝置2固定在多軸支撐骨架3上，所述水聽器4固定于多軸運動裝置2上，所述多軸支撐骨架3成門框狀，門框狀的開口一端與水槽1連接形成容納多軸運動裝置2的空間；所述多軸支撐骨架3設(shè)置于高強度聚焦超聲設(shè)備的水槽1上方，水槽1內(nèi)盛滿水后吸聲材料5置于水面上方，水聽器4可穿過吸聲材料5伸入水中。
[0011]進一步，所述多軸運動裝置2包括Z軸導(dǎo)軌21，Y軸導(dǎo)軌22，X軸導(dǎo)軌23，X軸回轉(zhuǎn)臺25和Y軸回轉(zhuǎn)臺24 ;所述第一步進電機，第二步進電機和第三步進電機分別和Z軸導(dǎo)軌21，Y軸導(dǎo)軌22，X軸導(dǎo)軌23連接，所述Z軸導(dǎo)軌21與Y軸導(dǎo)軌22滑動連接，X軸導(dǎo)軌23和Y軸導(dǎo)軌22滑動連接，所述Y軸回轉(zhuǎn)臺24與X軸導(dǎo)軌23滑動連接，X軸回轉(zhuǎn)臺25與Y軸回轉(zhuǎn)臺24連接，所述水聽器4與X軸回轉(zhuǎn)臺25連接。
[0012]進一步，還包括YZ連接板201，XY連接板202，角位移連接座203，回轉(zhuǎn)底座204，第一連接板205，第二連接板206和水聽器固定板207 ;所述Z軸導(dǎo)軌21包括可沿導(dǎo)軌滑動的Z軸滑塊211，所述Y軸導(dǎo)軌22通過YZ連接板201與Z軸導(dǎo)軌21的Z軸滑塊211固定連接；所述Y軸導(dǎo)軌22包括可沿導(dǎo)軌滑動的Y軸滑塊221，所述X軸導(dǎo)軌23通過Y軸導(dǎo)軌22的Y軸滑塊221與Y軸滑塊221固定連接；所述X軸導(dǎo)軌23包括可沿導(dǎo)軌滑動的X軸滑塊231，所述角位移連接座203與X軸滑塊231固定連接，Y軸回轉(zhuǎn)臺24的上表面通過回轉(zhuǎn)底座204與X軸滑塊231固定連接，Y軸回轉(zhuǎn)臺24的下表面與第一連接板205的一端固定連接，第一連接板205的另一端與第二連接板206的一端固定連接，X軸回轉(zhuǎn)臺25的上表面與第二連接板206的另一端固定連接，X軸回轉(zhuǎn)臺25的下表面與水聽器固定板207的一端固定連接，水聽器固定板207的另一端固定設(shè)有卡套208，卡套208中部設(shè)有水聽器固定孔，所述水聽器4的一端與X軸滑塊231固定，另一端穿過卡套208的水聽器固定孔伸向水聽器固定板207的下方。
[0013]進一步，多軸支撐骨架3的兩側(cè)框架結(jié)構(gòu)之間通過兩根頂梁33連接，兩根側(cè)梁31、一根底梁32和連接于兩根側(cè)梁31之間的背板34相互連接分別圍成多軸支撐骨架3的兩側(cè)框架結(jié)構(gòu)，所述多軸運動裝置2與多軸支撐骨架3的一側(cè)框架結(jié)構(gòu)的背板34固定連接；
[0014]進一步，還包括頂側(cè)角接塊301和頂梁連接塊302，所述每根頂梁33和每根側(cè)梁31之間通過頂側(cè)角接塊301連接，每根頂梁3包括至少兩根小頂梁，小頂梁之間通過頂梁連接塊302連接。
[0015]本實用新型一種高精度聲場掃描系統(tǒng)，包括控制模塊，運動控制機構(gòu)和多軸運動機構(gòu)；運動控制機構(gòu)采用便于攜帶的運動控制盒的結(jié)構(gòu)，所述運動控制盒包括通訊模塊，所述控制模塊通過通訊模塊與運動控制盒連接向運動控制盒發(fā)出控制信號，所述運動控制盒與多軸運動機構(gòu)連接控制掃描機構(gòu)動作對待測超聲設(shè)備的聲場進行掃描。所述的控制模塊包括與換能器連接的超聲控制模塊、與運動控制盒連接的多軸運動控制模塊、與虛擬示波器連接采集信息的數(shù)據(jù)處理模塊和顯示裝置連接的數(shù)據(jù)顯示模塊，能夠?qū)⑺鶞y聲場的分布及特性形象的呈現(xiàn)出來，定位精準(zhǔn)，可視化程度高，自動化程度高，攜帶方便，在測試聲場時，可以設(shè)置測量范圍及固定點，測量聲場數(shù)值準(zhǔn)確，顯示畫面生動形象。多軸運動裝置采用5個自由度采集數(shù)據(jù)精確可靠，以上運動都可以采用手動調(diào)節(jié)，提高裝置的可靠性。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型高精度聲場掃描系統(tǒng)的原理圖；
[0017]圖2是本實用新型多軸運動控制模塊的原理圖；
[0018]圖3是本實用新型運動控制盒的原理圖；
[0019]圖4是本實用新型運動控制盒的原理圖；
[0020]圖5是本實用新型多軸運動裝置和多軸支撐骨架與水槽組裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6是本實用新型多軸運動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7是本實用新型多軸運動裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
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