專利名稱：超聲功率測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于測(cè)量超聲治療儀功率的超聲功率測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
超聲波現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)，用以對(duì)患者進(jìn)行診斷和治療。為了能夠有準(zhǔn)備的對(duì)患者進(jìn)行診斷和治療，操作者經(jīng)常需要測(cè)量超聲波的功率，以確定對(duì)患者利用超聲治療儀進(jìn)行輻照的時(shí)間長(zhǎng)短。
現(xiàn)有技術(shù)中一般是采用電磁式裝置來(lái)測(cè)量超聲功率的，比如瑞典奧利科貿(mào)易有限公司提供的超聲功率計(jì)rad等，它們是利用超聲輻射壓力法的工作原理來(lái)測(cè)量超聲功率的，即利用超聲波的非線性效應(yīng)，當(dāng)超聲波在傳播路徑上遇到靶體時(shí)，它就會(huì)在聲波傳播方向上作用于靶體上一個(gè)不隨時(shí)間變化的恒定力，再通過(guò)轉(zhuǎn)換，將靶體測(cè)得的力轉(zhuǎn)換為超聲探頭發(fā)出的超聲功率值。上述電磁式超聲功率測(cè)量裝置雖然具有諸多優(yōu)點(diǎn)，可是成本高，體積大，且受到電磁干擾時(shí)，精度也會(huì)發(fā)生變化，穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便、穩(wěn)定性好、測(cè)量精度高的超聲波功率測(cè)量裝置。
解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該超聲功率測(cè)量裝置包括殼體，殼體內(nèi)有超聲能量轉(zhuǎn)換裝置，殼體內(nèi)可充滿流體，其中，所述超聲能量轉(zhuǎn)換裝置包括支架、支承于支架上隨感應(yīng)超聲波動(dòng)作的活動(dòng)裝置、與活動(dòng)裝置相連的顯示裝置以及對(duì)顯示裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置，所述活動(dòng)裝置包括有支承于支架上的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定有轉(zhuǎn)動(dòng)輪和轉(zhuǎn)動(dòng)平衡裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)輪置于轉(zhuǎn)軸的中心。
轉(zhuǎn)動(dòng)平衡裝置可為設(shè)置在轉(zhuǎn)軸前端的游絲，所述游絲的游離端與調(diào)節(jié)裝置連接。
優(yōu)選的是，所述游絲的游離端通過(guò)輔助裝置與調(diào)節(jié)裝置連接，所述輔助裝置為叉型金屬片，叉型金屬片的叉盤(pán)卡接于調(diào)節(jié)裝置上，其另一端的叉桿與所述游絲的游離端連接。
轉(zhuǎn)動(dòng)平衡裝置也可為設(shè)置在轉(zhuǎn)軸前端及后端的游絲，即第一游絲和第二游絲，第一游絲與第二游絲的螺旋方向相反，第一游絲的游離端與調(diào)節(jié)裝置連接。
優(yōu)選的是，所述第一游絲的游離端通過(guò)第一輔助裝置與調(diào)節(jié)裝置連接，第二游絲的游離端通過(guò)第二輔助裝置與支架連接，所述第一輔助裝置為叉形金屬片，叉型金屬片的叉盤(pán)卡接于調(diào)節(jié)裝置上，其另一端的叉桿與第一游絲的游離端連接；所述第二輔助裝置為卡子，卡子的卡盤(pán)固定于支架上，其另一端的卡桿與第二游絲的游離端連接。
所述顯示裝置可為刻度盤(pán)及指針，指針固定于轉(zhuǎn)軸上，刻度盤(pán)置于指針與轉(zhuǎn)動(dòng)輪之間，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)刻度盤(pán)中心。為了方便更換刻度盤(pán)，刻度盤(pán)上開(kāi)有便于刻度盤(pán)拆裝于轉(zhuǎn)軸上的槽口。
所述調(diào)節(jié)裝置包括螺母和螺釘，螺母在螺釘上置于殼體前方，螺釘?shù)暮蠖沃糜跉んw內(nèi)與轉(zhuǎn)軸相連。
優(yōu)選的是，調(diào)節(jié)裝置還包括調(diào)節(jié)帽，調(diào)節(jié)帽與螺釘頭固定，殼體與螺釘頭之間有密封圈。
為了更清楚地看到測(cè)量到的功率值以及使本發(fā)明裝置中的流體密封于殼體內(nèi)，在殼體與超聲能量轉(zhuǎn)換裝置之間可置有水密封連接的透明擋板。其中，流體優(yōu)選脫氣水。
為了盡量減少轉(zhuǎn)軸和支架之間的摩擦，提高測(cè)量精度，轉(zhuǎn)軸采用針尖式轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的兩端有頂尖軸承，所述頂尖軸承嵌于支架上。
由于在測(cè)量功率時(shí)，殼體內(nèi)要充滿流體，因此殼體采用塑料材料制成，支架采用不銹鋼材料制成。
本發(fā)明的超聲波功率檢測(cè)裝置是采用全機(jī)械式結(jié)構(gòu)，不會(huì)因電磁干擾而引起的整個(gè)裝置精度和穩(wěn)定性的變化，因此其穩(wěn)定性好，精度高；同時(shí)，整個(gè)裝置可根據(jù)需要采取比較適當(dāng)?shù)牟牧现瞥桑浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，其使用方便，延長(zhǎng)了整個(gè)裝置的使用壽命。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明實(shí)施例1的工作流程3為本發(fā)明實(shí)施例1中游絲的結(jié)構(gòu)示意4為本發(fā)明實(shí)施例1中叉形金屬片9的結(jié)構(gòu)示意5為本發(fā)明實(shí)施例1中卡子17的結(jié)構(gòu)示意6為本發(fā)明實(shí)施例1中刻度盤(pán)12的結(jié)構(gòu)示意7為本發(fā)明進(jìn)行超聲治療儀功率測(cè)量的原理中1-殼體 2-支架 3-透明擋板 4-調(diào)節(jié)帽 5-螺母6-密封圈 7-螺釘 8-第一軸承 9-叉形金屬片 10-第一游絲11-指針 12-刻度盤(pán) 13-轉(zhuǎn)軸 14-轉(zhuǎn)動(dòng)輪 15-第二軸承 16-第二游絲 17-卡子 18-螺釘 19-超聲波換能器 20-(殼體頂端的)導(dǎo)向定位孔 21-(殼體側(cè)面的)導(dǎo)向定位孔 22-叉盤(pán) 23-叉桿 24-卡盤(pán) 25-卡桿 26-槽口具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1本實(shí)施例為本發(fā)明的非限定性實(shí)施例。
圖1為本實(shí)施例超聲功率測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，超聲功率測(cè)量裝置包括有殼體1，殼體1內(nèi)有超聲能量轉(zhuǎn)換裝置，殼體內(nèi)1內(nèi)充滿流體，本實(shí)施例中的流體為脫氣水。
超聲能量轉(zhuǎn)換裝置包括支架2、支承于支架2上隨感應(yīng)超聲波動(dòng)作的活動(dòng)裝置、與活動(dòng)裝置相連的顯示裝置以及對(duì)顯示裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置。其中，殼體1采用塑料材質(zhì)制成，支架2采用不銹鋼材質(zhì)制成。
殼體1和超聲能量轉(zhuǎn)換裝置之間密封連接有透明擋板3。
活動(dòng)裝置包括有轉(zhuǎn)軸13，本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)軸13為針尖式轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸13的兩端支撐在支架2上。在轉(zhuǎn)軸13的兩端支撐于支架2處分別內(nèi)嵌有頂尖軸承，即第一軸承8和第二軸承15。
轉(zhuǎn)軸13上從前到后依次固定有第一游絲10、轉(zhuǎn)動(dòng)輪14、第二游絲16，轉(zhuǎn)動(dòng)輪14置于轉(zhuǎn)軸13的中心。
圖3為游絲的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，游絲的中心端固定在轉(zhuǎn)軸13上。如圖1，第一游絲10和第二游絲16分別設(shè)置于轉(zhuǎn)軸13的前端及后端。第一游絲8和第二游絲16螺旋的方向相反，且第一游絲10的游離端通過(guò)第一輔助裝置與調(diào)節(jié)裝置連接，第二游絲16的游離端通過(guò)第二輔助裝置與支架2連接。
如圖4所示，本實(shí)施例中，第一輔助裝置為一叉形金屬片9。叉形金屬片9的叉桿23與第一游絲10的游離端連接。如圖5所示，第二輔助裝置為一卡子17，卡子17的卡桿25與第二游絲16的游離端連接，卡盤(pán)24通過(guò)螺釘18固定在支架2上。
顯示裝置包括刻度盤(pán)12和指針11，指針11固定在轉(zhuǎn)軸13上并設(shè)于第一游絲10和轉(zhuǎn)動(dòng)輪14之間，刻度盤(pán)12置于指針11與轉(zhuǎn)動(dòng)輪14之間并固定在殼體1上，轉(zhuǎn)軸13穿過(guò)刻度盤(pán)12的中心。如圖6所示，本實(shí)施例中，為了方便更換刻度盤(pán)，刻度盤(pán)12選用開(kāi)有槽口26的刻度盤(pán)。
調(diào)節(jié)裝置包括螺母5、螺釘7和調(diào)節(jié)帽4，螺母5在螺釘7上置于殼體1前方，螺釘7的后段置于殼體1內(nèi)，螺釘7穿過(guò)支架2。叉形金屬片9的叉盤(pán)22卡接在螺釘7上，而叉形金屬片9的叉桿23又與第一游絲10的游離端連接，因此螺釘7通過(guò)叉形金屬片9、第一游絲10與轉(zhuǎn)軸13連接。
螺母5的頂部置有調(diào)節(jié)帽4，調(diào)節(jié)帽4與螺母5固定連接。在殼體1與螺母5之間還有密封圈6，由于本實(shí)施例中，殼體1前端為透明擋板3，因此密封圈6置于透明擋板3和螺母5之間，以保證殼體1內(nèi)充滿脫氣水時(shí)，脫氣水不會(huì)從殼體1內(nèi)流出。
調(diào)節(jié)裝置是用于對(duì)指針進(jìn)行調(diào)零的。在測(cè)量超聲治療儀的功率前，先要檢查指針11是否指向刻度盤(pán)12的零位，若指針11不位于刻度盤(pán)12的零位，則要對(duì)超聲功率測(cè)量裝置進(jìn)行調(diào)零。
調(diào)零時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)帽4，通過(guò)螺釘7的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)叉形金屬片9轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，連接在叉形金屬片9的第一游絲10也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第一游絲10的中心端固定在轉(zhuǎn)軸13上的，因此轉(zhuǎn)軸13隨第一游絲10的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸13的轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)固定在轉(zhuǎn)軸13上的指針11轉(zhuǎn)動(dòng)，慢慢的調(diào)整指針11直至指向刻度盤(pán)12的“零”位，調(diào)零結(jié)束。
測(cè)量時(shí)，超聲治療儀發(fā)出的超聲波作用于本發(fā)明超聲波功率測(cè)量裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)輪14上，轉(zhuǎn)動(dòng)輪14的邊緣產(chǎn)生一恒定的力，該力推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪14繞轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，該轉(zhuǎn)動(dòng)力矩帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸13發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)第一游絲10和第二游絲16因轉(zhuǎn)軸13偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生形變，從而產(chǎn)生反作用力矩；當(dāng)反作用力矩增加到與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩相等時(shí)，該裝置的活動(dòng)裝置停留在平衡位置，指針11指向刻度盤(pán)12某一位置，由于刻盤(pán)12上有對(duì)應(yīng)刻度數(shù)值，透過(guò)透明擋板3可以讀出該數(shù)值，該數(shù)值即為測(cè)量到的超聲治療儀的功率。
圖2為使用本實(shí)施例超聲波功率測(cè)量裝置測(cè)量超聲儀的功率時(shí)的流程圖。
首先，在步驟S21中，向殼體1內(nèi)注滿作為超聲波的傳導(dǎo)介質(zhì)的脫氣水；接著，在步驟S22中，察看指針11是否指向刻度盤(pán)12的“零”位，若是，則到步驟S24，若否，則到步驟S23，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，使得指針11指向刻度盤(pán)12的“零”位。
在步驟S24中，利用超聲輻射壓力法工作原理來(lái)測(cè)量超聲功率。利用該原理測(cè)量超聲功率的過(guò)程如下如圖7所示，超聲治療儀的超聲換能器19置于殼體頂端的導(dǎo)向定位孔20或殼體側(cè)面的導(dǎo)向定位孔21中，超聲換能器19將發(fā)出的超聲波作用于轉(zhuǎn)動(dòng)輪14的圓曲面上的某一區(qū)域，在其邊緣產(chǎn)生一恒定的力(F)，該力推動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪14繞轉(zhuǎn)軸13旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M1＝FRcosθ，其中，F(xiàn)為超聲輻射力，R為轉(zhuǎn)動(dòng)輪半徑，θ為入射角度，該力矩M1帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸13發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)第一游絲10和第二游絲16因轉(zhuǎn)軸13偏轉(zhuǎn)而產(chǎn)生形變，從而產(chǎn)生反作用力矩(M2)；當(dāng)反作用力矩(M2)增加到與轉(zhuǎn)動(dòng)力矩(M1)相等時(shí)，超聲功率測(cè)量裝置的活動(dòng)裝置停留在平衡位置，指針11指向刻度盤(pán)12的某一數(shù)值，該數(shù)值即為測(cè)量到的超聲治療儀的功率。
權(quán)利要求
1.一種超聲功率測(cè)量裝置，包括殼體，殼體內(nèi)有超聲能量轉(zhuǎn)換裝置，殼體內(nèi)可充滿流體，其特征在于所述超聲能量轉(zhuǎn)換裝置包括支架、支承于支架上隨感應(yīng)超聲波動(dòng)作的活動(dòng)裝置、與活動(dòng)裝置對(duì)應(yīng)的顯示裝置以及對(duì)顯示裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置，所述活動(dòng)裝置包括有支承于支架上的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定有轉(zhuǎn)動(dòng)輪和轉(zhuǎn)動(dòng)平衡裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)輪置于轉(zhuǎn)軸的中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于轉(zhuǎn)動(dòng)平衡裝置為設(shè)置在轉(zhuǎn)軸前端的游絲，所述游絲的游離端與調(diào)節(jié)裝置連接；或轉(zhuǎn)動(dòng)平衡裝置為設(shè)置在轉(zhuǎn)軸前端及后端的游絲，即第一游絲和第二游絲，第一游絲與第二游絲的螺旋方向相反，第一游絲的游離端與調(diào)節(jié)裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于所述游絲的游離端通過(guò)輔助裝置與調(diào)節(jié)裝置連接，所述輔助裝置為叉型金屬片，叉型金屬片的叉盤(pán)卡接于調(diào)節(jié)裝置上，其另一端的叉桿與所述游絲的游-離端連接；或者所述第一游絲的游離端通過(guò)第一輔助裝置與調(diào)節(jié)裝置連接，第二游絲的游離端通過(guò)第二輔助裝置與支架連接，所述第一輔助裝置為叉形金屬片，叉型金屬片的叉盤(pán)卡接于調(diào)節(jié)裝置上，其另一端的叉桿與第一游絲的游離端連接，所述第二輔助裝置為卡子，卡子的卡盤(pán)固定于支架上，其另一端的卡桿與第二游絲的游離端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于所述的顯示裝置為刻度盤(pán)及指針，指針固定于轉(zhuǎn)軸上，刻度盤(pán)置于指針與轉(zhuǎn)動(dòng)輪之間，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)刻度盤(pán)中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于刻度盤(pán)上開(kāi)有便于刻度盤(pán)拆裝于轉(zhuǎn)軸上的槽口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)裝置包括螺母和螺釘，螺母在螺釘上置于殼體前方，螺釘?shù)暮蠖沃糜跉んw內(nèi)與轉(zhuǎn)軸相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于調(diào)節(jié)裝置還包括調(diào)節(jié)帽，調(diào)節(jié)帽與螺釘頭固定，殼體與螺釘頭之間有密封圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于殼體與超聲能量轉(zhuǎn)換裝置之間置有透明擋板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于轉(zhuǎn)軸為針尖式轉(zhuǎn)軸，其尖端支承于支架上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于轉(zhuǎn)軸的兩端有頂尖軸承，所述頂尖軸承嵌于支架上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于殼體中可充滿的流體為脫氣水。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的超聲功率測(cè)量裝置，其特征在于殼體采用塑料材料制成，支架采用不銹鋼材料制成。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于測(cè)量超聲治療儀功率的超聲功率測(cè)量裝置。該超聲功率測(cè)量裝置包括殼體，殼體內(nèi)有超聲能量轉(zhuǎn)換裝置，殼體內(nèi)可充滿流體，其中，所述超聲能量轉(zhuǎn)換裝置包括支架、支承于支架上隨感應(yīng)超聲波動(dòng)作的活動(dòng)裝置、與活動(dòng)裝置對(duì)應(yīng)的顯示裝置以及對(duì)顯示裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)裝置，所述活動(dòng)裝置包括有支承于支架上的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定有轉(zhuǎn)動(dòng)輪和轉(zhuǎn)動(dòng)平衡裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)輪置于轉(zhuǎn)軸的中心。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便、穩(wěn)定性好、測(cè)量精度高。
文檔編號(hào)G01H3/10GK1924530SQ20051009857
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者王智彪, 趙純亮, 毛愛(ài)華, 蔣光紅 申請(qǐng)人:重慶海扶(Hifu)技術(shù)有限公司