專利名稱：機械掃描探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及醫(yī)用超聲波成像設(shè)備，尤其涉及一種機械掃描探頭。
背景技術(shù)：
機械掃描探頭是超聲成像系統(tǒng)用來進行三維成像的一種超聲波探頭。超聲成像系統(tǒng)控制探頭內(nèi)部的馬達(dá)轉(zhuǎn)動，馬達(dá)通過傳動系統(tǒng)驅(qū)動換能器在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，每間隔一定角度，換能器發(fā)射超聲波并接收帶有人體組織信息的回波，超聲成像系統(tǒng)再將在不同角度所采集到的二維信息進行處理，合成為三維圖像。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種機械掃描探頭的傳動方案示意圖，馬達(dá)2通過連接塊3固定在座體I上，馬達(dá)2通過帶5將其輸出運動從帶輪4傳遞給帶輪6，帶輪6帶動軸7轉(zhuǎn)動，軸7通過繩索11帶動輪10轉(zhuǎn)動，輪10帶動安裝于軸8上的換能器9轉(zhuǎn)動。
為了使換能器9能夠自由擺動，換能器9必須與人體隔開。通用的方法是，如圖2所示，殼體12與座體I連接，在殼體12與座體I之間形成密閉空間13。換能器9在密閉空間13中轉(zhuǎn)動，換能器9與人體通過殼體12隔開。為了避免換能器9發(fā)出的聲波在固體與氣體界面上產(chǎn)生較大反射，在密閉空間13內(nèi)充滿液體。當(dāng)溫度升高時液體體積膨脹，密閉空間13中液體會產(chǎn)生較大的壓力。為了減小液體壓力對與液體接觸的零部件以及它們的連接面的作用，一般用一個軟管14連接在座體I上，軟管內(nèi)腔與密閉空間13相連通，軟管14末端用堵頭15封堵起來，利用軟管14的管壁的變形來緩沖密閉空間13內(nèi)部液體的體積變化并抵消部分壓力的作用。在該技術(shù)方案中，在自然狀態(tài)下，軟管與液體接觸面為圓柱面。本文中，自然狀態(tài)指，液體壓力和氣體壓力相等時，除了受到連接和密封軟管的作用力之外沒有受到其他作用力時的狀態(tài)。若非特殊說明，本文所描述的狀態(tài)均為自然狀態(tài)。當(dāng)液體壓力大于氣體壓力時，為了容納更多的液體，軟管的管壁向軟管與氣體接觸面一側(cè)膨脹。軟管的膨脹只能通過管壁的拉伸來實現(xiàn)，在保證液體壓力變化不大而且又要補償足夠體積的液體的情況下，軟管必須易于膨脹，那么軟管的拉伸模量必須足夠小，壁厚必須足夠薄，這對軟管的材料和加工工藝有較高的要求。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供一種具有體積補償功能的機械掃描探頭。本實用新型采用的技術(shù)方案是提供一種機械掃描探頭，包括座體、殼體、換能器，所述殼體安裝于座體上，所述座體上設(shè)有開口，于該開口處連接有一體積補償結(jié)構(gòu)件，所述體積補償結(jié)構(gòu)件與座體、殼體一起形成一可容納所述換能器的密閉空間，所述密閉空間內(nèi)充填有液體，所述體積補償結(jié)構(gòu)件上具有至少一個面向所述密閉空間的凹陷結(jié)構(gòu)，且當(dāng)所述液體壓力增大時所述凹陷結(jié)構(gòu)向密閉空間外側(cè)方向發(fā)生形變。其中，在所述體積補償結(jié)構(gòu)件的工作溫度范圍內(nèi)，所述體積補償結(jié)構(gòu)件上一直存在至少一個面向所述密閉空間的凹陷結(jié)構(gòu)。[0011]其中，所述體積補償結(jié)構(gòu)件為一管狀件，所述管狀件一端開口與座體上的開口相連通，管狀件另一端開口通過堵頭封堵，所述管狀件管壁在沿長度方向為波紋狀，其中，面向管狀件內(nèi)部的波峰即形成所述凹陷結(jié)構(gòu)。其中，所述體積補償結(jié)構(gòu)件為一薄膜件，所述薄膜件封閉所述座體上的開口而與座體、殼體一起形成所述密閉空間，所述薄膜件上設(shè)置凹陷結(jié)構(gòu)。其中，對于所述座體、所述體積補償結(jié)構(gòu)件、所述液體三者的接觸線上任意一點，可在所述接觸線上找到另外一點，以所述兩點為端點的線段上除了兩端點外其他所有點均處于所述密閉空間外部。本實用新型的有益效果是本實用新型的機械掃描探頭中，在體積補償結(jié)構(gòu)件上設(shè)有陷入液體的凹陷結(jié)構(gòu)，當(dāng)液體壓力變大時，凹陷結(jié)構(gòu)處的壁會向氣體一側(cè)變形。這樣，通過凹陷結(jié)構(gòu)的形狀的改變來增大密閉空間的容積，以補償液體體積的變化。補償結(jié)構(gòu)件本身沒有拉伸變形，因此這種補償很容易進行，液體的壓力也不會增大很多，減小了密封部位漏油的風(fēng)險，也降低了對體積補償結(jié)構(gòu)件的材料和工藝要求。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的機械掃描探頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖(省略殼體);圖2是現(xiàn)有技術(shù)的機械掃描探頭的剖面結(jié)構(gòu)示意圖(省略傳動部分)；圖3是本實用新型的機械掃描探頭第一實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的機械掃描探頭第二實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型的機械掃描探頭第三實施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)號說明1、座體；la、注液孔；2、馬達(dá)；3、連接塊；4、帶輪；5、帶；6、帶輪；7、軸；8、軸；9、換能器；10、輪；11、繩索；12、殼體；13、密閉空間；14、軟管；14a、凹陷結(jié)構(gòu)；15、堵頭；16、薄膜；16a、凹陷結(jié)構(gòu)。
具體實施方式
為詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。第一實施例如圖3所示，座體I與殼體12固定連接，座體I與殼體12之間存在密閉空間13，換能器9可在密閉空間13中擺動，密閉空間13中充滿液體。座體I下部設(shè)有開口，該開口作為注液口用于從此處向密閉空間13內(nèi)充注液體。軟管14的一端連接在座體I的開口上，另一端通過堵頭15封堵,軟管14內(nèi)腔亦作為密閉空間13的一部分容納有液體。軟管14與座體I的連接可采用膠粘、機械配合等方式連接。本實施例中，換能器9的擺動可通過現(xiàn)有技術(shù)如圖1所示的傳動系統(tǒng)驅(qū)動，此處不再詳述。與圖2所示現(xiàn)有技術(shù)所不同的是，本實施例中，軟管14的管壁在沿長度方向呈波紋狀，其中，面向軟管14內(nèi)部的波峰形成凹陷結(jié)構(gòu)14a。當(dāng)液體壓力變大時對軟管14造成擠壓力，使得軟管14上的該凹陷結(jié)構(gòu)14a向外側(cè)移動，從而軟管14內(nèi)部可容納的液體體積變大。由于軟管14的凹陷結(jié)構(gòu)14a向外側(cè)移動僅僅是軟管14的形狀發(fā)生變化，軟管14的管壁沒有受到拉伸，因此這種變化容易進行，可以保證在內(nèi)部壓力變化不大的情況下軟管14增加較大的容積。其中，軟管14上可設(shè)計多個凹陷結(jié)構(gòu)14a，每個凹陷結(jié)構(gòu)都做較小的變形即可使軟管14能夠增加較大的容積。較優(yōu)地，為了保證軟管14處于最高工作溫度時軟管14的管壁不受拉伸，在最高工作溫度條件下軟管14仍必須存在凹陷結(jié)構(gòu)。對于上述軟管上的凹陷結(jié)構(gòu)，從幾何結(jié)構(gòu)上可以解釋為在軟管的縱截面上，軟管與液體接觸線上至少存在一段曲線，在所述曲線上至少存在兩個點，以所述兩點為端點作出一條線段，除兩端點外線段上其它點均處于密閉空間外部。第二實施例如圖4所示，座體I上有注液孔la，將液體向密閉空間13中灌注完成后用堵頭15將注液孔Ia封堵。在座體I右側(cè)底部另設(shè)有一較大的開口，薄膜16固定連接在座體I的該開口上。薄膜16與座體I的連接可采用膠粘、機械配合等方式連接。在圖4中所示的截面上，薄膜16與液體接觸的輪廓呈波紋形結(jié)構(gòu)。薄膜16上波紋形處面向密閉空間13的波峰即構(gòu)成了凹陷結(jié)構(gòu)16a。當(dāng)液體壓力增加時，在液體壓力的作用下，凹陷結(jié)構(gòu)16a會向外界氣體一側(cè)(按圖4視圖方向看為向下)移動。因此，薄膜16改變形狀即可使密閉空間容納更多的液體，無需拉伸薄膜16的壁。薄膜16的面積可做得比較大，也可設(shè)計多個凹陷結(jié)構(gòu)，這樣在每個凹陷結(jié)構(gòu)的變形都比較小的情況下即可使密閉空間增加較大的容積。較優(yōu)地，與第一實施例類似，為了保證薄膜16處于最高工作溫度時薄膜16的管壁不受拉伸，在最高工作溫度條件下薄膜16仍必須存在凹陷結(jié)構(gòu)。第三實施例如圖5所示，座體I上有注液孔la，將液體向密閉空間13中灌注完成后用堵頭15將注液孔Ia封堵。在座體I右側(cè)底部另設(shè)有一較大的開口，薄膜16固定連接在座體I的該開口上。薄膜16與座體I的連接可采用膠粘、機械配合等方式連接。本實施例中，薄膜16從座體I上開口處向座體I內(nèi)部伸展，從座體I開口處來看，薄膜16本身可看做一個整體的凹陷結(jié)構(gòu)，即以薄膜16、座體1、液體三者的接觸線上一點為端點，可在薄膜16、座體1、液體三者的接觸線上找到另一點，以所述兩點為端點作出一條線段，除兩端點外線段上其它點均處于密閉空間13以外的空間中。在液體壓力的作用下，薄膜16的壁會向氣體一側(cè)移動。因此，薄膜16的整體形狀改變以使密閉空間容納的液體變多，無需拉伸薄膜16的壁。由于薄膜16整體陷入液體中，因此薄膜16不用額外占據(jù)空間，而且可以減小液體的體積，減輕探頭的重量。此外，薄膜16上同樣也設(shè)有凹陷結(jié)構(gòu)16a，除了其整體形狀改變而增大密閉空間13容積外，薄膜16本身的凹陷結(jié)構(gòu)16a也可以向外側(cè)發(fā)生形變進一步增大密閉空間的容積。較優(yōu)地，與第二實施例相同，為了保證薄膜16處于最高工作溫度時薄膜16的管壁不受拉伸，在最高工作溫度條件下薄膜16仍必須存在凹陷結(jié)構(gòu)。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包 括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種機械掃描探頭，其特征在于，包括座體、殼體、換能器，所述殼體安裝于所述座體上，所述座體上設(shè)有開口，于該開口處連接有一體積補償結(jié)構(gòu)件，所述體積補償結(jié)構(gòu)件與座體、殼體一起形成一可容納所述換能器的密閉空間，所述密閉空間內(nèi)充填有液體，所述體積補償結(jié)構(gòu)件上具有至少一個面向所述密閉空間的凹陷結(jié)構(gòu)，且當(dāng)所述液體壓力增大時所述凹陷結(jié)構(gòu)向密閉空間外側(cè)方向發(fā)生形變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械掃描探頭，其特征在于在所述體積補償結(jié)構(gòu)件的工作溫度范圍內(nèi)，所述體積補償結(jié)構(gòu)件上一直存在至少一個面向所述密閉空間的凹陷結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機械掃描探頭，其特征在于所述體積補償結(jié)構(gòu)件為一管狀件，所述管狀件一端開口與座體上的開口相連通，管狀件另一端開口通過堵頭封堵，所述管狀件管壁在沿長度方向為波紋狀，其中，面向管狀件內(nèi)部的波峰即形成所述凹陷結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機械掃描探頭，其特征在于所述體積補償結(jié)構(gòu)件為一薄膜件，所述薄膜件封閉所述座體上的開口而與座體、殼體一起形成所述密閉空間，所述薄膜件上設(shè)置凹陷結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機械掃描探頭，其特征在于對于所述座體、所述體積補償結(jié)構(gòu)件、所述液體三者的接觸線上任意一點，可在所述接觸線上找到另外一點，以所述兩點為端點的線段上除了兩端點外其他所有點均處于所述密閉空間外部。
專利摘要本實用新型公開了一種機械掃描探頭，包括座體、殼體、換能器，所述殼體安裝于座體上，所述座體上設(shè)有開口，于該開口處連接有一體積補償結(jié)構(gòu)件，所述體積補償結(jié)構(gòu)件與座體、殼體一起形成一可容納所述換能器的密閉空間，所述密閉空間內(nèi)充填有液體，所述體積補償結(jié)構(gòu)件上具有至少一個面向所述密閉空間的凹陷結(jié)構(gòu)，且當(dāng)所述液體壓力增大時所述凹陷結(jié)構(gòu)向密閉空間外側(cè)方向發(fā)生形變。本實用新型由凹陷結(jié)構(gòu)的形狀改變對密閉空間的容積進行補償，體積補償結(jié)構(gòu)件不會有拉伸變形，便于體積補償?shù)倪M行，并降低體積補償結(jié)構(gòu)件的材料和工藝要求。
文檔編號A61B8/00GK202859151SQ20122049785
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者曹義雄 申請人:深圳市索諾瑞科技有限公司