專利名稱：聲場(chǎng)測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聲場(chǎng)測(cè)量裝置，尤其涉及一種高強(qiáng)度聚焦超聲聲場(chǎng)測(cè)量裝置。該裝置主要利用壓敏傳感器對(duì)高強(qiáng)度聚焦超聲換能器所發(fā)出超聲的聲壓進(jìn)行測(cè)量。該裝置對(duì)于大功率、高強(qiáng)度聚焦超聲換能器的聚焦區(qū)域的聲場(chǎng)測(cè)量更為實(shí)用和穩(wěn)定。
本發(fā)明裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的由支架、吸聲水槽、數(shù)據(jù)處理器、壓敏傳感器、三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器、二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架、探頭架構(gòu)成。支架橫跨在吸聲水槽上；三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器通過(guò)螺絲固定在支架的前面部分；二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定在三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器的下面，壓敏傳感器通過(guò)螺母固定在二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架的下端，壓敏傳感器與數(shù)據(jù)處理器之間用信號(hào)線連接，探頭架用螺紋結(jié)構(gòu)安裝在支架的后面部分；探頭架、二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架以及壓敏傳感器各有一部分處于吸聲水槽內(nèi)。
所述支架的四根豎桿通過(guò)螺紋固定在四個(gè)圓形底座上，四根豎桿上端通過(guò)螺母固定有兩塊水平支撐板和水平連接板，兩塊水平支承板的中部各有一長(zhǎng)方形孔，連接托板跨裝在兩塊水平支承板上，且位于長(zhǎng)方形孔的兩邊，連接托板的后端跨裝有可以安裝探頭架的探頭架托板，探頭架的上端部分穿過(guò)長(zhǎng)方形孔裝在探頭架托板上。
所述三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器的頂部裝有旋轉(zhuǎn)刻度盤，在旋轉(zhuǎn)刻度盤的下面固定有螺紋桿，兩根豎直導(dǎo)軌分別固定在支承座上，位于螺紋桿兩側(cè)，螺紋桿上通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)連接滑塊，滑塊的下面固定有兩根可隨滑塊移動(dòng)的豎直移動(dòng)滑桿，保護(hù)罩是對(duì)螺紋桿、兩根豎直導(dǎo)軌、滑塊及旋轉(zhuǎn)刻度盤的一部分起保護(hù)作用的圓筒形保護(hù)罩；豎直移動(dòng)滑桿的底端通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定有可以隨豎直移動(dòng)滑桿移動(dòng)的連接塊；連接塊的下面固定有二維移動(dòng)器，二維移動(dòng)器的底面中央有一在X-向調(diào)節(jié)器和Y-向調(diào)節(jié)器控制下水平移動(dòng)的二維轉(zhuǎn)動(dòng)銜接塊；支承座通過(guò)螺釘固定于支架上。
所述二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架的上端通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定在三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器的二維轉(zhuǎn)動(dòng)銜接塊上，轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿的下端固定有水平轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺，水平轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺的下面裝有可以繞轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿中心做360度旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)動(dòng)托架，水平轉(zhuǎn)動(dòng)托架的上面固定有水平轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺游標(biāo)，下面固定有水平轉(zhuǎn)動(dòng)連接塊，水平轉(zhuǎn)動(dòng)連接塊的下面固定有俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌，俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌內(nèi)裝有可在俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)手柄控制下滑動(dòng)的俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)滑軌；俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)滑軌的一端用螺釘固定有俯仰連接桿，俯仰連接桿的下端裝有傳感器固定板。
所述壓敏傳感器的壓敏感應(yīng)器的上面連接信號(hào)輸出線，下面連接壓敏連接桿，壓敏連接桿的頂端裝有壓敏探針，壓敏探針是一種其前端外徑小于0.5mm，且能夠承受大于2MPa壓強(qiáng)的壓力敏感針；壓敏連接桿通過(guò)二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架上的傳感器固定板固定在俯仰連接桿的下端。
所述數(shù)據(jù)處理器接收來(lái)自壓敏傳感器的聲強(qiáng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后可以直接輸出聲壓值或聲強(qiáng)值。
所述探頭架在探頭架連接桿的上端裝在支架的探頭架托板上，是一種可以方便地從探頭架托板上拆卸的連接桿；探頭架連接桿的下端裝有可以固定超聲探頭的探頭固定圈。
上述裝置的探頭架上的探頭發(fā)出高強(qiáng)度聚焦超聲波，壓敏傳感器接收來(lái)自超聲波的壓力并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，電信號(hào)被數(shù)據(jù)處理器接受后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換直接輸出聲壓值或聲強(qiáng)值。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是A，與傳統(tǒng)水聽器掃描聲場(chǎng)方法不同，該裝置中的壓敏傳感器可直接測(cè)量大功率、高強(qiáng)度聚焦區(qū)域聲場(chǎng)的聲壓；B，測(cè)量速度快；C，精度高；D，操作簡(jiǎn)單。
如圖2所示支架1的四根豎桿9通過(guò)螺紋固定在四個(gè)圓形底座10上，四根豎桿9上端通過(guò)螺母固定有兩塊水平支承板13和水平連接板8，兩塊水平支承板的中部各有一長(zhǎng)方形孔11，連接托板12跨裝在兩塊水平支承板13上，且位于長(zhǎng)方形孔11的兩邊，兩塊連接托板12的后端跨裝有探頭架托板14，探頭架7的上端部分穿過(guò)長(zhǎng)方形孔11裝在探頭架托板14上。
如圖3所示三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器5的頂部裝有旋轉(zhuǎn)刻度盤15，在旋轉(zhuǎn)刻度盤15的下面固定有螺紋桿26。兩根豎直導(dǎo)軌16分別固定在支承座19上，位于螺紋桿26兩側(cè)，螺紋桿26上通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)連接滑塊17，滑塊17的兩端裝在兩根豎直導(dǎo)軌16上，滑塊17在螺紋桿旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下沿兩根豎直導(dǎo)軌16上下移動(dòng)，滑塊17的下面兩邊分別固定有兩根可隨滑塊17上下移動(dòng)的豎直移動(dòng)滑桿18，保護(hù)罩25是罩在支承座19上的圓筒形保護(hù)罩，對(duì)螺紋桿26、兩根豎直導(dǎo)軌16、滑塊17以及旋轉(zhuǎn)刻度盤15的一部分起保護(hù)作用；豎直移動(dòng)滑桿18的底端通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定有連接塊24，它可以隨豎直移動(dòng)滑桿18上下移動(dòng)；連接塊24的下面固定有二維移動(dòng)器20，二維移動(dòng)器20的底面中央有一二維轉(zhuǎn)動(dòng)銜接塊23，在X-向調(diào)節(jié)器22和Y-向調(diào)節(jié)器21控制下，二維轉(zhuǎn)動(dòng)銜接塊23可以分別沿X-向和Y-向水平移動(dòng)；支承座19通過(guò)螺釘固定于支架1上。
如圖4所示二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架6的轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿27的上端通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定在三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器的二維轉(zhuǎn)動(dòng)銜接塊23上，轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿27的下端固定有水平轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺28，水平轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺28的下面裝有水平轉(zhuǎn)動(dòng)托架36，水平轉(zhuǎn)動(dòng)托架36的上面固定有水平轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺游標(biāo)29，水平轉(zhuǎn)動(dòng)托架36可以繞轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿27中心做360度旋轉(zhuǎn)，水平轉(zhuǎn)動(dòng)托架36的下面固定有水平轉(zhuǎn)動(dòng)連接塊30，水平轉(zhuǎn)動(dòng)連接塊30的下面固定有俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌34，俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌34內(nèi)裝有可在俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)手柄35控制下滑動(dòng)的俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)滑軌31；俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)滑軌的一端用螺釘固定有俯仰連接桿32，俯仰連接桿32的下端裝有傳感器固定板33。
如圖5所示壓敏傳感器4的壓敏感應(yīng)器38的上面連接有信號(hào)輸出線37，下面連接有壓敏連接桿39，壓敏連接桿的頂端裝有壓敏探針40，壓敏探針40是一種其前端外徑小于0.5mm的壓力敏感針；壓敏連接桿通過(guò)二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架上的傳感器固定板33固定在俯仰連接桿32的下端。
數(shù)據(jù)處理器接受壓敏傳感器4的壓強(qiáng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后可以直接輸出聲壓值或聲強(qiáng)值。
如圖6所示探頭架連接桿41的上端裝在支架上的探頭架托板14上，是一種可以方便地從探頭架托板14上拆卸的連接桿；探頭架連接桿41的下端裝有可以固定超聲探頭的探頭固定圈42。
權(quán)利要求
1.一種聲場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于由支架、吸聲水槽、數(shù)據(jù)處理器、壓敏傳感器、三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器、二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架、探頭架構(gòu)成；支架橫跨在吸聲水槽上，三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器通過(guò)螺絲固定在支架的前面部分，二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定在三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器的下面，壓敏傳感器通過(guò)螺母固定在二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架的下端，壓敏傳感器與能接收其壓力信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后直接輸出超聲聲壓值或聲強(qiáng)值的數(shù)據(jù)處理器之間用信號(hào)線連接，探頭架用螺紋結(jié)構(gòu)安裝在支架的后面部分，探頭架、二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架以及壓敏傳感器各有一部分處于吸聲水槽內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述吸聲水槽的內(nèi)表面粘貼有尖劈狀吸聲材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述支架的四根豎桿通過(guò)螺紋固定在四個(gè)圓形底座上，四根豎桿上端通過(guò)螺母固定有兩塊水平支撐板和水平連接板，兩塊水平支承板的中部各有一長(zhǎng)方形孔，連接托板跨裝在兩塊水平支承板上，且位于長(zhǎng)方形孔的兩邊，連接托板的后端跨裝有可以安裝探頭架的探頭架托板，探頭架的上端部分穿過(guò)長(zhǎng)方形孔裝在探頭架托板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器的頂部裝有旋轉(zhuǎn)刻度盤，在旋轉(zhuǎn)刻度盤的下面固定有螺紋桿，兩根豎直導(dǎo)軌分別固定在支承座上，位于螺紋桿兩側(cè)，螺紋桿上通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)連接滑塊，滑塊的下面固定有兩根可隨滑塊上下移動(dòng)的豎向移動(dòng)滑桿，保護(hù)罩是對(duì)螺紋桿、兩根豎直導(dǎo)軌、滑塊以及同心旋轉(zhuǎn)刻度盤的一部分起保護(hù)作用的圓筒形保護(hù)罩；豎向移動(dòng)滑桿的底端通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定有可以隨豎向移動(dòng)滑桿移動(dòng)的連接塊；連接塊的下面固定有二維移動(dòng)器，二維移動(dòng)器的底面中央有一在X-向調(diào)節(jié)器和Y-向調(diào)節(jié)器控制下水平移動(dòng)的二維轉(zhuǎn)動(dòng)銜接塊；支承座通過(guò)螺釘固定于支架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架的上端通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定在三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器的二維轉(zhuǎn)動(dòng)銜接塊上，轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿的下端固定有水平轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺，水平轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺的下面裝有可以繞轉(zhuǎn)動(dòng)連接桿中心做360度旋轉(zhuǎn)水平轉(zhuǎn)動(dòng)托架，水平轉(zhuǎn)動(dòng)托架的上面固定有水平轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺游標(biāo)，下面固定有水平轉(zhuǎn)動(dòng)連接塊，水平轉(zhuǎn)動(dòng)連接塊的下面固定有俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌，俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)軌內(nèi)裝有可在俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)手柄控制下滑動(dòng)的俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)滑軌；俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)滑軌的一端用螺釘固定有俯仰連接桿，俯仰連接桿的下端裝有傳感器固定板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述壓敏傳感器的壓敏感應(yīng)器上面連接信號(hào)輸出線，下面連接壓敏連接桿，壓敏連接桿的頂端裝有壓敏探針，壓敏探針是一種其前端外徑小于0.5mm，且能夠承受大于2MPa壓強(qiáng)的壓力敏感針；壓敏連接桿通過(guò)二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架上的傳感器固定板固定在俯仰連接桿的下端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述探頭架的探頭架連接桿的上端裝在支架的探頭架托板上，是一種可以方便地從探頭架托板上拆卸的連接桿；探頭架連接桿的下端裝有可以固定超聲探頭的探頭固定圈。
全文摘要
一種聲場(chǎng)測(cè)量裝置，尤其適用于高強(qiáng)度聚焦超聲場(chǎng)聚焦區(qū)域的測(cè)量。聲場(chǎng)測(cè)量裝置由支架、吸聲水槽、數(shù)據(jù)處理器、壓敏傳感器、三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器、二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架、探頭架構(gòu)成。支架橫跨在吸聲水槽上；三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器通過(guò)螺絲固定在支架的前面部分；二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架通過(guò)螺紋結(jié)構(gòu)固定在三維移動(dòng)調(diào)節(jié)器的下端，壓敏傳感器通過(guò)螺母固定在二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架的下面，壓敏傳感器與數(shù)據(jù)處理器之間用信號(hào)線連接，探頭架用螺紋結(jié)構(gòu)安裝在支架的后面部分；探頭架、二維轉(zhuǎn)動(dòng)支架以及壓敏傳感器各有一部分處于吸聲水槽內(nèi)。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是1.與傳統(tǒng)水聽器掃描聲場(chǎng)方法不同，該裝置中的壓敏傳感器可直接測(cè)量大功率、高強(qiáng)度聚焦區(qū)域聲場(chǎng)的聲壓；2.測(cè)量速度快；3.精度高；4.操作簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)G01H17/00GK1461942SQ0212100
公開日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2002年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月29日
發(fā)明者霍彥明, 宋文章, 譚智彬, 吳敏, 葉兆雄 申請(qǐng)人:重慶海扶(Hifu)技術(shù)有限公司