專利名稱：一種擺動式超聲探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種超聲診斷設(shè)備，尤其涉及一種擺動式超聲探頭。
背景技術(shù)：
目前的擺動式超聲探頭，通常是采用電機來驅(qū)動超聲探頭作往復(fù)的扇形掃描，一般包括如下結(jié)構(gòu)外殼、基座、換能器和電動機，基座、換能器和電動機均處于外殼中，電動機安裝在基座上，電動機的輸出軸與換能器傳動連接。通過控制電動機的輸出軸作往復(fù)轉(zhuǎn)動，并控制轉(zhuǎn)動幅度，帶動換能器作往復(fù)的扇形掃描。上述這種擺動式超聲探頭，在控制電動機輸出軸反轉(zhuǎn)時，有一個轉(zhuǎn)動、停止、啟動的過程，由于其轉(zhuǎn)動慣量較大，上述轉(zhuǎn)動、停止、啟動的過程占用較長時間，這嚴(yán)重限制了擺動式超聲探頭的掃描頻率，并且產(chǎn)生振動，掃描不穩(wěn)定，影響掃描的效果。為了達(dá)到掃描準(zhǔn)確、便于控制的目的，一般還采用步進(jìn)的電動機進(jìn)行驅(qū)動，每步進(jìn)一次，均有一個轉(zhuǎn)動、停止、啟動的過程，其掃描頻率更慢，掃描效果更不
王電相
發(fā)明內(nèi)容本實用新型涉及一種擺動式超聲探頭，這種擺動式超聲探頭掃描平穩(wěn)，并且具有較高的掃描頻率。采用的技術(shù)方案如下一種擺動式超聲探頭，包括外殼、基座和換能器，基座設(shè)于外殼中，其特征是還包括能夠驅(qū)動換能器作往復(fù)擺動的電磁擺動機構(gòu)，電磁擺動機構(gòu)安裝在基座上。按照現(xiàn)有技術(shù)，上述換能器的位置有兩種設(shè)置方式第一種方式是換能器處于外殼中，由電磁擺動機構(gòu)驅(qū)動換能器在外殼中擺動，外殼內(nèi)部需填充耦合材料；第二種方式是外殼的頭部設(shè)置有一個開口，電磁擺動機構(gòu)設(shè)于外殼中，換能器與電磁擺動機構(gòu)連接，換能器的頭部或整體通過開口伸出到外殼的外部，電磁擺動機構(gòu)驅(qū)動換能器的頭部在外殼的外部擺動。采用電磁擺動機構(gòu)代替電動機，通過電流產(chǎn)生交變磁場直接驅(qū)動換能器往復(fù)運動，其運動慣量遠(yuǎn)小于電動機輸出軸的轉(zhuǎn)動慣量，換能器從正常運動到靜止的減速過程，以及從靜止到正常運動的加速過程所需要的時間大大減少，從而較大幅度地提高了換能器往復(fù)掃描的頻率，并且電磁直接驅(qū)動比電動機驅(qū)動平穩(wěn)，減少停止、啟動時的振動，掃描效果更好。作為本實用新型的優(yōu)選方案，其特征是所述電磁擺動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、擺動座、U型鐵芯、兩組線圈、磁鋼推塊和兩個磁鋼限位塊；擺動座的中部通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動安裝在基座上；換能器安裝在擺動座的一端，磁鋼推塊安裝在擺動座的另一端；U型鐵芯安裝在基座上，U型鐵芯的兩端部與磁鋼推塊位置相應(yīng)；兩個磁鋼限位塊安裝在基座上，分別處于磁鋼、推塊的兩側(cè)，并且均與磁鋼推塊互斥設(shè)置；兩組線圈分別繞制在U型鐵芯的兩側(cè)邊上。在兩組線圈中輸入一定頻率的方波電流，在U型鐵芯的兩端部之間產(chǎn)生交變磁場，作用于磁鋼推塊，對磁鋼推塊產(chǎn)生推力，并且在兩個磁鋼限位塊的配合下，帶動擺動座繞轉(zhuǎn)軸往復(fù)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)處于擺動座另一端的換能器作往復(fù)扇形掃描。當(dāng)磁鋼推塊處于兩個磁鋼限位塊的中間位置時，磁鋼推塊與磁鋼限位塊之間的距離最遠(yuǎn)，磁鋼限位塊對磁鋼推塊的斥力最小，基本不影響磁鋼推塊從中間向兩側(cè)的加速運動；隨著磁鋼推塊向ー側(cè)的運動，磁鋼限位塊對磁鋼推塊的斥力逐漸加大，當(dāng)推力與斥力達(dá)到平衡時，磁鋼推塊基本處于靜止?fàn)顟B(tài)(擺動座同樣基本處于靜止?fàn)顟B(tài))，磁鋼推塊從正常運動到趨于靜止(擺動座從正常轉(zhuǎn)動到趨于靜止)的過程是ー個漸變過程，相當(dāng)平穩(wěn)，同時兩個磁鋼限位塊限制了磁鋼推塊的運動范圍，從而限制了換能器的往復(fù)掃描范圍；當(dāng)推力與斥力達(dá)到平衡時，磁鋼推塊基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁鋼推塊的運動慣量相當(dāng)小，此時改變方波電流的方向，磁鋼限位塊對磁鋼推塊的斥力與磁場對磁鋼推塊的推力方向相同，加速磁鋼推塊的反向運動，磁鋼推塊從靜止到正常運動的加速過程所需要的時間大大減少，從而較大幅度地提高了換能器往復(fù)掃描的頻率。 作為本實用新型的另ー種優(yōu)選方案，其特征是所述電磁擺動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、擺動座、U型鐵芯、兩組線圈、磁鋼推塊和扭カ彈簧；擺動座的中部通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動安裝在基座上；換能器安裝在擺動座的一端，磁鋼推塊安裝在擺動座的另一端；U型鐵芯安裝在基座上，U型鐵芯的兩端部與磁鋼推塊位置相應(yīng)；扭力彈簧套在轉(zhuǎn)軸上，扭カ彈簧的一端與擺動座連接，扭カ彈簧的另一端與基座連接；兩組線圈分別繞制在U型鐵芯的兩側(cè)邊上。在兩組線圈中輸入一定頻率的方波電流，在U型鐵芯的兩端部之間產(chǎn)生交變磁場，作用于磁鋼推塊，對磁鋼推塊產(chǎn)生推力，并且在扭カ彈簧的配合下，帶動擺動座繞轉(zhuǎn)軸往復(fù)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)處于擺動座另一端的換能器作往復(fù)扇形掃描。扭カ彈簧的彈力和交變磁場對磁鋼推塊的推力均作用在擺動座上，當(dāng)推力與彈カ達(dá)到平衡時，擺動座基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，擺動座從正常轉(zhuǎn)動到趨于靜止的過程是ー個漸變過程，相當(dāng)平穩(wěn)，同時扭カ彈簧限制了磁鋼推塊的運動范圍(擺動座的轉(zhuǎn)動幅度)，從而限制了換能器的往復(fù)掃描范圍；此時改變方波電流的方向，扭カ彈簧釋放彈カ，彈カ和磁場對磁鋼推塊的推力均使擺動座向同一方向轉(zhuǎn)動，加速擺動座的反向運動，擺動座從靜止到正常運動的加速過程所需要的時間大大減少，從而較大幅度地提高了換能器往復(fù)掃描的頻率。作為本實用新型的另ー種優(yōu)選方案，對其結(jié)構(gòu)作進(jìn)ー步簡化，其特征是所述電磁擺動機構(gòu)包括彈簧片、擺動座、U型鐵芯、兩組線圈和磁鋼推塊；換能器安裝在擺動座的一端，磁鋼推塊安裝在擺動座的另一端；擺動座上安裝有磁鋼推塊的一端通過彈簧片與基座連接；u型鐵芯安裝在基座上，U型鐵芯的兩端部與磁鋼推塊位置相應(yīng)；兩組線圈分別繞制在U型鐵芯的兩側(cè)邊上。在兩組線圈中輸入一定頻率的方波電流，在U型鐵芯的兩端部之間產(chǎn)生交變磁場，作用于磁鋼推塊，對磁鋼推塊產(chǎn)生推力，并且在彈簧片的配合下，帶動擺動座左右擺動，從而實現(xiàn)處于擺動座另一端的換能器作往復(fù)扇形掃描。彈簧片的弾力和交變磁場對磁鋼推塊的推力均作用在擺動座上，當(dāng)推力與彈カ達(dá)到平衡時，擺動座基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，擺動座從正常運動到趨于靜止的過程是ー個漸變過程，相當(dāng)平穩(wěn)，同時彈簧片眼制了磁鋼推塊的運動范圍(擺動座的擺動幅度)，從而限制了換能器的往復(fù)掃描范圍；此時改變方波電流的方向，彈簧片釋放彈力，彈カ和磁場對磁鋼推塊的推力均使擺動座向同一方向運動，加速擺動座的反向運動，擺動座從靜止到正常運動的加速過程所需要的時間大大減少，從而較大幅度地提高了換能器往復(fù)掃描的頻率。本實用新型對比現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是換能器從正常運動到靜止的減速過程，以及從靜止到正常運動的加速過程所需要的時間大大減少，從而較大幅度地提高了換能器往復(fù)掃描的頻率，并且電磁直接驅(qū)動比電動機驅(qū)動平穩(wěn)，減少停止、啟動時的振動，掃描效果更好。

圖I是本實用新型第一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型第三種實施例中，扭力彈簧部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型第四種實施例中，彈簧片部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例
以下結(jié)合附圖和本實用新型的優(yōu)選實施例做進(jìn)一步的說明。實施例一如圖I所示，這種擺動式超聲探頭，包括外殼I、基座2、換能器3和電磁擺動機構(gòu)
4,基座2和換能器3均設(shè)于外殼中；另外還包括電纜5和連接器6,電纜5的一端與外殼I中的換能器3及電磁擺動機構(gòu)4電連接，電纜5的另一端與連接器6連接，通過連接器6連接到診斷設(shè)備的主機上。電磁擺動機構(gòu)4包括轉(zhuǎn)軸401、擺動座402、U型鐵芯403、兩組線圈404、磁鋼推塊405和兩個磁鋼限位塊406 ;擺動座402的中部通過轉(zhuǎn)軸401可轉(zhuǎn)動安裝在基座2上；換能器3安裝在擺動座402的一端，磁鋼推塊405安裝在擺動座402的另一端；U型鐵芯403安裝在基座2上，U型鐵芯403的兩端部與磁鋼推塊405位置相應(yīng)；兩個磁鋼限位塊406安裝在基座2上，分別處于磁鋼推塊405的兩側(cè)，并且均與磁鋼推塊405互斥設(shè)置；兩組線圈404分別繞制在U型鐵芯403的兩側(cè)邊上。下面結(jié)合圖I對本實施例作進(jìn)一步說明在兩組線圈404中輸入一定頻率的方波電流，在U型鐵芯403的兩端部之間產(chǎn)生交變磁場，作用于磁鋼推塊405,對磁鋼推塊405產(chǎn)生推力，并且在兩個磁鋼限位塊406的配合下，帶動擺動座402繞轉(zhuǎn)軸401往復(fù)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)處于擺動座402另一端的換能器3作往復(fù)扇形掃描。當(dāng)磁鋼推塊405處于兩個磁鋼限位塊406的中間位置時，磁鋼推塊405與磁鋼限位塊406之間的距離最遠(yuǎn)，磁鋼限位塊406對磁鋼推塊405的斥力最小，基本不影響磁鋼推塊405從中間向兩側(cè)的加速運動；隨著磁鋼推塊405向一側(cè)的運動，磁鋼限位塊406對磁鋼推塊405的斥力逐漸加大，當(dāng)推力與斥力達(dá)到平衡時，磁鋼推塊405基本處于靜止?fàn)顟B(tài)(擺動座402同樣基本處于靜止?fàn)顟B(tài))，磁鋼推塊405從正常運動到趨于靜止(擺動座402從正常轉(zhuǎn)動到趨于靜止)的過程是一個漸變過程，相當(dāng)平穩(wěn)，同時兩個磁鋼限位塊406限制了磁鋼推塊405的運動范圍，從而限制了換能器3的往復(fù)掃描范圍；當(dāng)推力與斥力達(dá)到平衡時，磁鋼推塊405基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，磁鋼推塊405的運動慣量相當(dāng)小，此時改變方波電流的方向，磁鋼限位塊406對磁鋼推塊405的斥力與磁場對磁鋼推塊405的推力方向相同，加速磁鋼推塊405的反向運動，磁鋼推塊405從靜止到正常運動的加速過程所需要的時間大大減少，從而較大幅度地提高了換能器3往復(fù)掃描的頻率。實施例二[0022]如圖2所示，在其它部分均與實施例一相同的情況下，其區(qū)別在于外殼的頭部設(shè)置有一個開口 7，換能器3處于外殼I的外部，電磁擺動機構(gòu)4的擺動座402從開口 7伸出并與換能器3連接，電磁擺動機構(gòu)4驅(qū)動換能器3在外殼I的外部擺動。實施例三如圖3所示，在其它部分均與實施例一相同的情況下，其區(qū)別在于采用扭力彈簧407代替實施例一中的兩個磁鋼限位塊，扭力彈簧407套在轉(zhuǎn)軸401上，扭力彈簧407的一端與擺動座402連接，扭力彈簧407的另一端與基座2連接。在本實施例的另外實施方式中，可以采用實施例二的結(jié)構(gòu)，在外殼的頭部設(shè)置有一個開口，換能器處于外殼的外部，電磁擺動機構(gòu)的擺動座從開口伸出并與換能器連接，電磁擺動機構(gòu)驅(qū)動換能器在外殼的外部擺動。 實施例四如圖4所示，在其它部分均與實施例一相同的情況下，其區(qū)別在于采用彈簧片408代替實施例一中的兩個磁鋼限位塊及轉(zhuǎn)軸，擺動座402上安裝有磁鋼推塊405的一端通過彈簧片408與基座2連接。在本實施例的另外實施方式中，可以采用實施例二的結(jié)構(gòu)，在外殼的頭部設(shè)置有一個開口，換能器處于外殼的外部，電磁擺動機構(gòu)的擺動座從開口伸出并與換能器連接，電磁擺動機構(gòu)驅(qū)動換能器在外殼的外部擺動。
權(quán)利要求1.一種擺動式超聲探頭，包括外殼、基座和換能器，基座設(shè)于外殼中，其特征是還包括能夠驅(qū)動換能器作往復(fù)擺動的電磁擺動機構(gòu)，電磁擺動機構(gòu)安裝在基座上。
2.如權(quán)利要求I所述的擺動式超聲探頭，其特征是所述電磁擺動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、擺動座、U型鐵芯、兩組線圈、磁鋼推塊和兩個磁鋼限位塊；擺動座的中部通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動安裝在基座上；換能器安裝在擺動座的一端，磁鋼推塊安裝在擺動座的另一端；U型鐵芯安裝在基座上，U型鐵芯的兩端部與磁鋼推塊位置相應(yīng)；兩個磁鋼限位塊安裝在基座上，分別處于磁鋼推塊的兩側(cè)，并且均與磁鋼推塊互斥設(shè)置；兩組線圈分別繞制在U型鐵芯的兩側(cè)邊上。
3.如權(quán)利要求I所述的擺動式超聲探頭，其特征是所述電磁擺動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、擺動座、U型鐵芯、兩組線圈、磁鋼推塊和扭カ彈簧；擺動座的中部通過轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動安裝在基座上；換能器安裝在擺動座的一端，磁鋼推塊安裝在擺動座的另一端；U型鐵芯安裝在基座 上，U型鐵芯的兩端部與磁鋼推塊位置相應(yīng)；扭力彈簧套在轉(zhuǎn)軸上，扭カ彈簧的一端與擺動座連接，扭カ彈簧的另一端與基座連接；兩組線圈分別繞制在U型鐵芯的兩側(cè)邊上。
4.如權(quán)利要求I所述的擺動式超聲探頭，其特征是所述電磁擺動機構(gòu)包括彈簧片、擺動座、U型鐵芯、兩組線圈和磁鋼推塊；換能器安裝在擺動座的一端，磁鋼推塊安裝在擺動座的另一端；擺動座上安裝有磁鋼推塊的一端通過彈簧片與基座連接；U型鐵芯安裝在基座上，U型鐵芯的兩端部與磁鋼推塊位置相應(yīng)；兩組線圈分別繞制在U型鐵芯的兩側(cè)邊上。
專利摘要本實用新型涉及一種擺動式超聲探頭，包括外殼、基座和換能器，基座設(shè)于外殼中，其特征是還包括能夠驅(qū)動換能器作往復(fù)擺動的電磁擺動機構(gòu)，電磁擺動機構(gòu)安裝在基座上。采用電磁擺動機構(gòu)代替電動機，通過電流產(chǎn)生交變磁場直接驅(qū)動換能器往復(fù)運動，其運動慣量遠(yuǎn)小于電動機輸出軸的轉(zhuǎn)動慣量，換能器從正常運動到靜止的減速過程，以及從靜止到正常運動的加速過程所需要的時間大大減少，從而較大幅度地提高了換能器往復(fù)掃描的頻率，并且電磁直接驅(qū)動比電動機驅(qū)動平穩(wěn)，減少停止、啟動時的振動，掃描效果更好。
文檔編號A61B8/00GK202426550SQ20112057178
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者劉炯斌, 吳錦川, 鄒策煌, 鄭慶璋 申請人:汕頭市超聲儀器研究所有限公司